ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ МОТОЦИКЛОВ ЯВА. Обслуживание и ремонт мотоциклов яваиржи Дочкал
 Скачать 10.66 Mb.
|
|
3. Естественное изнашивание цилиндра Рабочую поверхность цилиндра двигателя обрабатывают с высокой точностью, достигнутой в результате применения современных технологических способов обработки. Неточность геометрической формы поверхности цилиндра по диаметру не превышает 0,01, 0,02 мм, и примерно в таких же пределах находится конусность поверхности. Очень важно выдержать зазор в средней и верхней частях цилиндра. Деформации, возникающие при обработке в результате неустойчивости стенок цилиндра, появляются главным образом в нижней части цилиндра, где тепловые нагрузки во время работы невелики, а точность сопряжения цилиндра с поршнем невысока. В верхней и средней частях новый цилиндр обработан почти с абсолютной точностью. Во время работы двигателя поверхность цилиндра подвержена, однако, естественному изнашиванию. Больше всего изнашивается именно цилиндр двигателя. Наиболее плотно контактируют с поверхностью цилиндра поршневые кольца. Поэтому цилиндр больше изнашивается в той части, в которой движутся кольца. При износе поверхность цилиндра приобретает приблизительно бочкообразную форму. Наибольший износ наблюдается в той части, в которой движутся все три кольца (по мере приближения к мертвым точкам), так как потом на небольшой длине движутся только два кольца и, наконец, только одно. Вследствие износа поверхности цилиндра он в поперечном сечении приобретает форму эллипса, большая ось которого совпадает с продольной осью мотоцикла. В этой плоскости качается шатун и вращаются маховики. Во время рабочего хода, когда продукты сгорания топлива давят на поршень, кривошипная головка шатуна отклоняется вперед (по движению мотоцикла) так, что горизонтальная составляющая действующей на поршень силы прижимает поршень к задней стороне цилиндра. Во время сжатия поршень прижимается, наоборот, к передней стенке цилиндра. Под действием этих сил больше всего изнашиваются передняя и задняя поверхности цилиндра и его первоначальная форма изменяется. В результате различия формы цилиндра и поршня кольца не могут обеспечить уплотнение, а вследствие утечек горючей смеси во время сжатия в кривошипную камеру давление в конце сжатия снижается, среднее эффективное давление уменьшается и мощность двигателя падает. Овальность цилиндра и степень его износа следует замерять. Измерение производят индикаторным нутромером с центрирующим приспособлением для замера диаметра отверстий. Индикатор настраивают по калибровочному кольцу (рис. 96), внутренний диаметр которого равен номинальному диаметру цилиндра двигателя (например, 65 мм для мотоцикла ЯВА-250), Потом индикатор вставляют в цилиндр и определяют диаметр цилиндра (рис. 97). При нормальном изнашивании цилиндр имеет бочкообразную форму рабочей поверхности и овальность в продольной плоскости. О степени износа можно судить по величине выработки поверхности около выпускных каналов. Если измерен диаметр цилиндра в этом месте и выявлено, что по сравнению с первоначальным диаметром (нового или расшлифованного цилиндра) диаметр увеличен на 0,06-0,08 мм, то необходимо отшлифовать цилиндр до определенного размера и устанавливать его без ремонта не следует. Считается, что при износе цилиндра 0,1 мм он не может выполнять свои функции. 77 Хотя изменение диаметра цилиндра в продольном направлении около верхнего края выпускного окна и является общепринятым критерием износа, все-таки не всегда оно является решающим. Износ может часто выходить за пределы нормального и в поперечном направлении. Достаточно небольшого изгиба шатуна (вследствие повышенной степени сжатия или механического повреждения), чтобы появился перекос поршня в цилиндре, при котором происходит заметное боковое изнашивание цилиндра. Поэтому при измерении диаметра цилиндра не следует ограничиться только одним или двумя замерами, цилиндр измеряют в нескольких местах по высоте и в поперечном сечении, определяя размеры овальности, а также и конусность рабочей поверхности цилиндра. В результате измерений можно установить состояние других узлов, например, кривошипно-шатунного механизма. Замеры цилиндра являются окончательной проверкой, подтверждающей обычно предварительные признаки большого износа двигателя. Первые признаки обнаруживают по уменьшению мощности двигателя при преодолении подъема. Легче всего это установить при движении по хорошо знакомой дороге, на которой известно, когда надо переключить передачу при подъеме, и т.п. Легко также установить, что максимальная скорость движения мотоцикла стала меньше. С помощью пусковой педали можно оценить, как одержит» поршень «компрессию» (если двигатель изношен, то очень плохо). Если двигатель легко пустить и он «не отдает» при пуске назад, то это несомненный признак того, что в двигателе требуется заменить поршень и кольца и необходимо растачивание цилиндра. К этому времени пробег мотоцикла составляет, наверное, около 20 000 км. 78 4. Диаметры поршней и цилиндров Рассмотрим сначала современный мотоцикл мод. 634. В принципе можно считать, что отверстие цилиндра расточено с допуском Я7 при номинальном диаметре 58 мм. Нижний предел допуска равен нулю, а верхний 0,03 мм. Это означает, что наименьший диаметр нового цилиндра может, например, быть 58 мм, а наибольший 58,03 мм. К этим исходным размерам прибавляют, однако, еще 0,01 мм. С одной стороны, для того, чтобы при изготовлении легче было выдержать размеры в пределах допуска, а с другой стороны, это диктуется все возрастающими тепловыми нагрузками двигателя и связанным с ними увеличением тепловых деформаций цилиндра и поршня. У обработанного цилиндра проверяют заданные размеры в трех местах. Основным является диаметр D2. Места замера (расстояния от верхнего или нижнего концов цилиндра) трех диаметров указаны на рис. 98. Так как при сопряжении поршня и цилиндра и такие точные допуски все-таки слишком велики, цилиндры сортируют дополнительно на три группы: А, В и С. Точным диаметрам цилиндра должны соответствовать и точные диаметры поршня, для того, чтобы обеспечить необходимый рабочий зазор при тепловых и механических нагрузках на работающем двигателе. Этот рабочий зазор при холодном состоянии двигателя мотоцикла ЯВА-350/634 составляет 0,09- 0,12 мм. Его рассчитывают главным образом по результатам длительных стендовых испытаний. На поршне тоже определяют три диаметра (Dj, D2 к D3), по которым контролируют его размеры. Диаметр D2 - основной, его называют сортировочным и измеряют всегда в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия поршневого пальца (рис. 99). Поршни также разбивают на три группы: А, В и С. Диаметры цилиндра и поршня приведены в табл. 5. 79 При сравнении в холодном состоянии диаметров цилиндра и поршня легко установить, что зазор между ними, как уже указывалось, составляет 0,09-0,12 мм. Вследствие тепловых нагрузок и расширения поршня зазор уменьшается на 0,02 или 0,03 мм. Очевидно, что если бы цилиндр и поршень не делили на группы, то в холодном состоянии поршня зазор уменьшился бы на 0,03 мм, а после нагревания поршня его не было бы вообще. Понятно, что это приведет к задиру двигателя. Поэтому в цилиндры группы А всегда устанавливают поршни группы А, в цилиндры группы В - поршни группы В, а в цилиндры группы С - поршни группы С. На поршнях обозначение группы всегда выбито на днище поршня, у стрелки, которая показывает направление вперед, чтобы исключить вероятность обратной установки поршня. Это привело бы, как увидим далее, к неприятным последствиям. На цилиндрах, естественно, тоже наносят обозначение группы. Оно находится на обработанной поверхности верхнего ребра. Такая сортировка поршней и цилиндров относится к двигателю мотоциклов последней модели ЯВА-350/634 и .ЯВА-350/362 «Ойлмастер», а также к двигателю мотоцикла ЯВА-350/633 с хребтовой рамой, который был выпущен небольшой серией (менее 2200шт.) в 1970-1972 гг. У всех остальных двигателей ранее выпущенных мотоциклов класса 350 и, естественно, у одноцилиндровых двигателей мотоциклов ЯВА-250 цилиндры и поршни разбивали на группы по- другому, что видно из данных о номинальных диаметрах цилиндра и поршня (табл. 6). Замеры на поршнях выполняют также в местах так называемого сортировочного диаметра, т.е. перпендикулярно к оси отверстия для поршневого пальца, выше этой оси приблизительно на 5 мм (рис. 100). Из приведенных в табл. 6 данных видно, что у указанных двигателей в холодном состоянии зазор между поршнем и цилиндром составляет 0,08-0,01 мм, следовательно, несколько меньше, чем у двигателей мотоциклов мод. 634. Это объясняется тем, что тепловые нагрузки и температурные деформации у выпущенных ранее двигателей меньше, так как и их мощности были ниже. 80 5. Задир поверхности цилиндра двигателя Если рабочий зазор между поршнем и цилиндром - неважно по какой причине - уменьшится до нуля, то слой смазочного масла разрывается, и возникает контакт между металлическими трущимися поверхностями. Трение без смазочного материала при движении поршня в цилиндре вызывает дальнейшее повышение температуры поршня и так уже достаточно высокой. Повышение температуры означает увеличение диаметра поршня, а при этом еще более возрастают трение и температура и т.д., в результате чего поршень заклинивает в цилиндре. Каковы же причины этого неприятного нарушения работы двигателя? Их несколько. Задир цилиндра в двигателе может образоваться в период обкатки. Под обкаткой мотоцикла подразумевают начальный период работы, который для мотоциклов ЯВА определяется пробегом до 2500 км. В процессе обкатки поверхности цилиндра, поршня и колец взаимно прирабатываются по форме, поршневые кольца «прилегают» к цилиндру, несовершенство обработанных поверхностей этих деталей исчезает. Именно в это время необходимо бережное обращение с мотоциклом, его не следует подвергать полной тепловой нагрузке. До тех пор, пока цилиндр и поршень с кольцами взаимно не приработаются, цилиндр двигателя склонен к задиру. По этой причине для периода обкатки имеются специальные рекомендации, которые устанавливают ограничения скорости движения на отдельных передачах. Другой причиной задира цилиндра двигателя может быть отсутствие или недостаточное количество масла в топливе. Это может произойти в результате невнимательности или ошибки персонала бензозаправочной станции или в случае применения масла другого сорта. Не исключена также возможность задира при слишком высокой температуре воздуха и при езде с попутным ветром. При таких условиях двигатель практически не охлаждается. Степень задира цилиндра двигателя может быть разной. Во многом это зависит от водителя, т.е. он может вовремя заметить начальные признаки задира и, своевременно предотвратить сильный задир, или, наоборот, удивится - и ничего не сделает. В большинстве случаев в начальной стадии образования задира проявляются специфические признаки. Это резкое падение мощности двигателя и звонкий цокающий звук поршня, который за короткий период времени заметно усиливается. Первая реакция водителя на эти признаки должна быть только одна: немедленно выключить сцепление и переместить до упора рукоятку 81 управления. Пусть после этого двигатель поработает вхолостую до полной остановки, затем он должен охладиться. Через 15-20 мин попробуйте пустить двигатель. Осторожно, двигаясь с небольшой скоростью, можно доехать до дому, В поврежденном месте на поршне возможно развитие задира, поэтому двигатель не следует снова подвергать тепловым нагрузкам. Если же водитель своевременно не заметит образования задира и не выключит сцепление, то поршень заклинит в цилиндре, что при езде с нормально включенным сцеплением означает блокировку колеса и движение мотоцикла «юзом». И после этого можно еще выключить сцепление, выровнять мотоцикл и попытаться снова пустить двигатель после его полного охлаждения. Вред, причиненный поршню и цилиндру при такой степени задира, будет намного больше, чем при своевременно принятых мерах в начале образования задира. Самое худшее, если водитель своевременно задира не только не заметит, но и испугается, да еще не выровняет мотоцикл во время юза, так как последует падение мотоцикла и вместе с ним водителя. В случае задира цилиндра двигателя снимают цилиндр и осматривают поврежденное место на рабочей поверхности его и поршня. Легкий задир узнают по натертой до блеска поверхности или по дорожке на поршне, которую называют «зеркалом» и которая до колец обычно не доходит. Поэтому кольца могут свободно перемещаться в канавках. Поврежденное место в цилиндре узнают по блеску, отличному от блеска окружающей поверхности. Нередко распознать его трудно. Последствия такого задира поршня в цилиндре, если он действительно незначительный и в цилиндре нет ни одной риски, легко может устранить водитель. Место задира в цилиндре ремонтируют следующим образом. Из небольшого количества масла и шлифовальной пасты, которую применяют для притирки клапанов четырехтактных двигателей, приготовляют жидкую кашицу. Ее наносят на чистую тряпочку и круговыми движениями шлифуют поврежденное место. С поршня снимают описанным способом прежде всего кольца, закрывают камеру кривошипно- шатунного механизма и кусочком шлифовальной шкурки зачищают круговыми движениями поврежденное место. Потом таким же способом, как и цилиндр, жидкой кашицей из шлифовальной пасты и масла шлифуют поршень. Затем поршень и ,цилиндр следует тщательно вымыть и установить на двигатель. Сильный задир вызывает на поршне и цилиндре, конечно, значительные повреждения. Происходит вырыв материала с поверхностей поршня и цилиндра, при этом образуются довольно глубокие риски на обеих контактирующих поверхностях. Кроме того, материал поршня наволакивается обычно на поршневые кольца (на все или, по крайней мере, одно-два), которые «заплавляются» таким образом в определенном месте в канавках. Сняв цилиндр, следует прежде всего попробовать, можно ли вынуть кольца. Попытайтесь выполнить это, покачивая кольца около места, где их «прихватило». Если это сделать не удается, кольцо необходимо сломать. В месте повреждения останутся обломки кольца. От того, удастся или не удастся вынуть кольца, зависит, можно ли попытаться поршень отремонтировать или его следует заменить новым. Если поршень с большой степенью задира можно отремонтировать, его следует снять с двигателя. Снимите цилиндр {причем при задире это всегда связано с трудностями) и закройте кривошипную камеру чистой тряпкой. Снимите кольца, свободно движущиеся в канавках, застрявшие попытайтесь освободить еще до демонтажа поршня. Если это не удается сделать, сломайте их, так как при демонтаже они все равно были бы сломаны при выпрессовке. Чтобы закончить описание ремонта поршня с большой степенью задира, опустим описание его демонтажа, которое будет рассмотрено в следующем разделе. Итак, поршень уже снят, поршневой палец выступает из поршня сбоку с одной стороны. Ни в коем случае не следует зажимать в тисках цилиндрическую поверхность поршня! Это привело бы как в повреждению его поверхности, так и деформации юбки. Поршень зажимают за выступающий из него поршневой палец только при наличии мягких накладок на губках тисков или насаживают нa подогнанную деревянную болванку, другой конец которой зажимают в тисках. Затем необходимо прежде всего очистить канавки поршневых колец. Сначала требуется отшлифовать поврежденные места вблизи колец и канавок. Может быть, удастся шлифовальной шкуркой удалить наволоченный на канавки 82 с кольцами материал настолько, что можно будет выбить из канавок обломки колец. Канавки можно подправить плоским надфилем (главным образом их верхний и нижний торцы). Потом заглаживают риски, натиры и остальные поврежденные места. Используют полоску шлифовальной шкурки, которой поврежденные места зачищают с небольшим углом охвата движениями с переменным размахом. Потом снова эти места шлифуют шлифовальной пастой. После этого на поршень надевают новые кольца. Таким способом нельзя исправить, однако, все поршни, имеющие значительные задиры. Зависит это от глубины рисок, числа поврежденных мест и от состояния поршня в целом перед ремонтом. Не следует забывать, что подобный ремонт заметно нарушает исходную геометрию поршня, изменяет его точные исходные размеры. Отремонтированный таким образом двигатель способен работать только временно. На ремонт значительного задира двигателя можно решиться только в крайнем случае, например, в дальней поездке, и если есть возможность снять поршень рекомендуемым способом с помощью выпрессовки поршневого пальца. С поршнем и цилиндром, которые отремонтированы после значительного задира описанным способом, не следует долго ездить. Такой ремонт-крайняя необходимость, поэтому следует, не откладывая, запланировать растачивание цилиндра. 6. Демонтаж и замена поршня Такой ремонт будет успешно выполнен только при наличии соответствующих приспособлений. К ним относятся выпрессовка поршневого пальца и вспомогательный направляющий палец. В комплекте инструмента выпрессовка имеет обозначение S44 {см. рис. 47). Поршневые пальцы двигателя мод. 634, как известно, установлены в головке шатуна на игольчатом подшипнике, поэтому для разборки требуется еще палец S87 для выпрессовки поршневого пальца и вспомогательные вставки S88 (см. рис. 62 и 63). Кривошипную камеру накрывают чистой тряпкой и снимают поршневые кольца. Необходимо вынуть стопорные кольца поршневого пальца. Они представляют собой проволочные пружинные кольца с загнутыми внутрь концами. Кольца находятся в канавках отверстий для поршневого пальца в разжатом состоянии. Чтобы их вынуть, применяют клещи с остроконечными губками. Сожмите ими оба загнутых конца стопорного кольца - и оно вынется {рис. 101). Таким же способом выжимают стопорное кольцо и с другой стороны. Кольца можно вынуть и отверткой. Отвертку вставляют наискось снизу одного из концов стопорного кольца (рис. 102), потом вращательным движением отвертки стопорное кольцо выкатывают на участок меньшего диаметра, и оно выскакивает из канавки. 83 Начнем с описания демонтажа поршня двигателя мотоцикла мод. 634. После снятия пружинных стопорных колец из поршня в отверстие для поршневого пальца вставляют вспомогательную вставку S88. Потом в нее вставляют палец S87 для выпрессовки (рис. 103), а на поршень надевают выпрессовку S44 так, чтобы ее шпиндель совпал с пальцем для выпрессовки (рис. 104). При установке пальца для выпрессовки следите за тем, чтобы он был направлен в сторону средней шпильки цилиндра. Выпрессовкой S44 нажимаем на палец для выпрессовки до тех пор, пока его ступенька не коснется слегка поверхности поршня. В этом положении вспомогательная вставка уже находится в отверстии головки шатуна, внутри набора игольчатых роликов. Теперь вывернем обратно шпиндель выпрессовки S44, осторожно вытащим палец для выпрессовки, а потом снимем поршень. Чтобы вспомогательная вставка с игольчатыми роликами и упорными шайбами не выпали, их фиксируют чистой мягкой вязальной проволокой (рис. 105). Производственники стремятся, чтобы неподвижная посадка поршневого пальца в поршне (с большим натягом) была постепенно заменена подвижной, вплоть до посадки движения. Объясняется это стремлением облегчить, упростить демонтаж и установку поршня. При непрерывном повышении точности изготовления и класса шероховатости поверхности цилиндра и отверстия в поршне это становится возможным. Поэтому при демонтаже или монтаже поршневого пальца мотоциклов ЯВА-350/634 самой последней серии встречаются случаи, когда не требуется выпрессовка S44, так как палец можно вставить в поршень сильным нажимом руки. Такой случай-явление, в общем, нормальное, и оно не должно нас удивлять. 84 У всех мотоциклов ЯВА-250, -350 предыдущих моделей в верхней головке шатуна запрессована бронзовая втулка, в которую вставляется поршневой палец. Поскольку у мотоциклов прежних моделей поршневые пальцы устанавливают в поршне с натягом, то для разборки необходима выпрессовка. Выпрессовку надевают на поршень так, чтобы ее хомут охватывал поршень, а отверстие в хомуте совпадало с отверстием в поршне. Потом с помощью вспомогательного пальца выпрессовывают поршневой палец так, чтобы он вышел с обратной стороны поршня. Палец выпрессовывается совсем или небольшая часть его остается в поршне. Шпиндель выпрессовки выверните обратно, потом выньте палец, после этого можно легко снять поршень. При установке поршня на шатун соблюдают обратный порядок работы. Однако на мотоцикле мод. 634 необходимо прежде всего внимательно проверить, все ли 28 игольчатых роликов подшипника верхней головки шатуна на месте {каждый длиной 13,8 мм и диаметром 2 мм). Они очень тщательно обработаны, и для обеспечения требуемого рабочего зазора совместно с шатунами и поршневыми пальцами их сортируют по группам. Очень не просто обработать отверстие верхней головки шатуна, поршневой палец и игольчатые подшипники с такой точностью, чтобы обеспечить в сопряжении этих деталей необходимый зазор (не менее 0,005 и не более 0,016 мм). Представьте себе, что допустимые отклонения диаметра отверстия в головке шатуна составляют 0,004 мм, диаметра поршневого пальца 0,003 мм, а роликов игольчатых подшипников всего 0,002 мм. Поэтому сборке предшествует сортировка деталей по группам и маркировка их краской. Чтобы обеспечить заданный зазор, детали комбинируют в соответствии с их размерами (и цветовой маркировкой), как указано в табл. 7. Эти подробные данные приводятся, скорее, для того, чтобы обратить внимание на точность изготовления деталей, а не для ремонта. Сопряжение шатуна с поршневым пальцем с помощью роликового подшипника более долговечно. Не следует, однако, считать что оно не изменено в течение срока службы мотоцикла, поршень заменяют лишь при растачивании цилиндров, снимают же его, если необходим ремонт, например после незначительного задира. Другие причины замены поршня указаны ниже. 85 Очень осторожно следует надевать поршень на верхнюю головку шатуна двигателя мод. 634, чтобы упорные кольца и иглы не выпали наружу. Убедитесь, что устанавливается необходимый поршень: поршень для правого цилиндра должен быть обозначен на днище буквой Р (правый), для левого L (левый). Стрелка должна быть направлена вперед. Для запрессовки поршневых пальцев опять используют выпрессовку S44, поскольку палец невозможно установить усилием руки. Перед установкой пальца на мотоциклах предыдущих выпусков, у которых палец запрессован в поршень, целесообразно, если можно, поршень сначала нагреть. Это можно выполнить в обычном кухонном духовом шкафу. В нем поршень нагревают до 80-90°С. Недопустимо соприкосновение поршня непосредственно с пламенем или с противнем, который нагревается пламенем. Лучше всего поршень поместить на решетке или на какой-нибудь подставке. Температуру 80-90°С определяют так: капля воды через 1 мин после нанесения на поршень начнет испаряться. Потом надо взять левой рукой чистой тряпкой поршень так, чтобы днище было внизу, и вставить поршневой палец снаружи в отверстие с любой стороны, чтобы он вошел приблизительно на 1 мм, но не более (рис. 106). Потом наденьте поршень на верхнюю головку шатуна так, чтобы выбитая на поршне стрелка была направлена вперед. На положение поршня следует обратить особое внимание, иначе при работе двигателя сломаются поршневые кольца. Итак, поршень надевают на головку шатуна так, чтобы стрелка была направлена вперед, а вспомогательный палец выпрессовки вставляют в отверстие для поршневого пальца (со стороны, противоположной вставленному поршневому пальцу), чтобы вспомогательный палец прошел в отверстие в поршне и вошел в отверстие в головке шатуна. Потом на поршень надевают приспособление для выпрессовки пальца и шпиндель завертывают до упора в поршневой палец, который вдвигается в поршень. Правильное направление поршневого пальца в головке шатуна обеспечивает направляющий палец, который выступает из отверстия головки шатуна, куда его только что вставили. Если поршневой палец прошел через головку шатуна и входит в другое отверстие поршня, вспомогательный палец можно уже вынуть, а поршневой палец установить в положение, при котором пружинные стопорные кольца можно вставить в канавки с обеих сторон поршня. 86 |