Неисправности кривошипно-шатунного механизма

Признаками неисправностей в кривошипно-шатунном механизме двигателя являются:

уменьшение компрессии в цилиндрах;

падение давления в системе смазки и увеличение расхода масла;

снижение мощности двигателя.

К основным неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся:

износ и пригорание поршневых колец;

износ рабочей поверхности поршня и износ канавок для поршневых колец на головке поршня;

износ отверстий в бобышках поршня под поршневой палец и втулки верхней головки шатуна;

износ и появление царапин и рисок на зеркале цилиндров;

износ баббитовой заливки вкладышей коренных подшипников и заливки подшипника нижней головки шатуна;

износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Износ поршневых колец и пригорание колец в канавках головок

поршней, а также износ поршней и цилиндров вызывает снижение компрессии в цилиндрах и вследствие этого падение мощности двигателя. Одновременно увеличивается расход топлива и масла.

Если отверстия в бобышках поршня и втулка шатуна или поршневой палец значительно изношены, то во время работы двигателя с повышенной нагрузкой будут слышаться звонкие металлические стуки. Для определения на слух наличия износа поршневых пальцев и отверстий для них в бобышках поршня и во втулке головки шатуна необходимо при неподвижном автомобиле перевести двигатель на обороты холостого хода и затем резко открыть дроссельную заслонку. Если будет слышен звонкий металлический стук, то упомянутые выше детали изношены и требуется их замена.

В результате износа баббитовой заливки вкладышей коренных подшипников и заливки нижней головки шатуна, а также вследствие износа коренных и шатунных шеек коленчатого вала увеличиваются зазоры в соответствующих подшипниках Это увеличение зазоров обнаруживают по глухим стукам, особенно хорошо прослушивающимся при резком нажатии на педаль управления дроссельной заслонкой, когда двигатель работает на холостом ходу, При работающем под нагрузкой двигателе наличие увеличенных зазоров в коренных и шатунных подшипниках может быть обнаружено как по стукам, так и по снижению давления масла (ниже 0,8 кг/см 2 ) в системе смазки.

В случае недостаточной ясности причин той или иной неисправности в работе двигателя следует прежде всего проверить работу систем зажигания, питания, охлаждения и смазки. Только убедившись в полной исправности этих систем, можно переходить к определению неисправностей кривошипно-шатунного механизма. Следует по возможности избегать хотя бы частичной разборки двигателя, так как разборка нарушает приработку поверхностей сопряженных детален и резко увеличивает их износ при последующей эксплуатации. В тех случаях, когда частичная или полная разборка неизбежна (например, при поломке каких-либо деталей), рекомендуется тщательно проверить состояние всех разобранных деталей и степень их износа.

Смена поршневых колец

Смена поршневых колец оказывается необходимой в тех случаях, когда вследствие износа упругость колец уменьшилась ниже допустимого предела или произошла их поломка.

Наиболее верным внешним признаком, указывающим на необходимость смены поршневых колец, как уже отмечалось ранее, является заметное повышение расхода масла (свыше 5% от фактического расхода топлива). Кроме этого, обычно наблюдается также падение мощности двигателя и соответствующее ухудшение тяговых качеств автомобиля.

Следует иметь в виду, что повышенный расход масла может иногда являться следствием пригорания поршневых колец в канавках головок поршней и закупоривания нагаром дренажных отверстий маслосъемных колец и маслоотводящих щелей в кольцевых канавках поршней. Для устранения этого явления нужно вынуть поршни и тщательно удалить нагар из дренажных отверстий маслосъемных поршневых колец и из маслоотводяших щелей поршней.

Повышенный расход масла двигателем, происходящий вследствие ухудшения состояния поршневых колец и сопровождающийся появлением дымного выпуска, объясняется пропуском кольцами масла в надпоршневые пространства цилиндров и сгоранием там масла.

Расход масла по указанной причине не следует смешивать с повышенным расходом масла, происходящим вследствие течи через сальник крышки распределительных шестерен, плоскость разъема картера и задний коренной подшипник. Одной из наиболее вероятных причин такой течи является повышенное давление газов в картере вследствие ухудшения его вентиляции. Поэтому, прежде чем принять решение о смене поршневых колец, следует проверить работу системы вентиляции картера. При необходимости нужно снять крышку клапанной коробки и промыть в бензине сетку вентиляционного окна, а также прочистить и промыть маслонаполнительный патрубок картера и вентиляционную трубку.

Если окажется, что система вентиляции картера исправна, то следует предположить, что повышенный расход масла происходит вследствие или пригорания, или износа поршневых колец.

Необходимо помнить, что работа двигателя с сильно изношенными поршневыми кольцами экономически невыгодна. Происходящий при этом пропуск газов в картер двигателя приводит к ухудшению условий смазки цилиндров и поршней, повышению нагарообразования в камерах сгорания, окислению и разжижению масла в картере и сокращению срока службы сменного элемента фильтра тонкой очистки масла. Все это резко повышает износ деталей двигателя

Стоимость комплекта поршневых колец в общей доле эксплуатационных расходов очень невелика, в то время как выгода от замены колец в отношении увеличения обшей сохранности двигателя получается значительной. Из этого, однако, не следует, что преждевременная замена колец полезна.

Для замены изношенных поршневых колец в запасные части поставляются кольца стандартного и шести ремонтных размеров. По сравнению со стандартными поршневые кольца ремонтных размеров имеют увеличенный наружный диаметр на 0,075; 0,125; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мм.

Компрессионные поршневые кольца подлежат замене, если зазор по высоте между кольцом и канавкой поршня превышает 0,15 мм, а упругость кольца снижается на 50% от номинальной (до 850 г). В некоторых случаях может оказаться необходимой замена только верхних компрессионных колец.

При первой замене изношенных поршневых колец следует устанавливать новые кольца стандартного размера или ремонтные кольца ближайших к стандартному размеров (67,575 и 67,625 мм). Эти кольца устанавливают на стандартные или ремонтные поршни без расточки или шлифования цилиндров, если диаметральный зазор между поршнем и зеркалом цилиндра не превышает 0.3 мм. При последующих расточках и шлифовании цилиндров требуется установка ремонтных поршневых колец и ремонтных поршней, диаметр которых увеличен на 0,5 или 1,0 мм.

Материалы: http://www.redmotor.ru/moskvich/10.html

Основные признаки неипсправности КШМ

Неисправности кривошипно-шатунного механизма – самые серьезные неисправности двигателя. Их устранение очень трудоемкое и затратное, так как, зачастую, предполагает проведение капитального ремонта ДВС.

Практически все неисправности КШМ могут быть диагностированы по внешним признакам, а также с помощью простейших приборов (стетоскопа, компрессометра). Неисправности КШМ сопровождаются посторонними шумами и стуками, дымлением, падением компрессии, повышенным расходом масла.

Основные внешние признаки и соответствующие им неисправности КШМ:

глухой стук в нижней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки);

снижение давления масла (горит сигнальная лампа)

износ коренных подшипников

плавающий глухой стук в средней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания);

снижение давления масла (горит сигнальная лампа)

износ шатунных подшипников

звонкий стук (стук глиняной посуды) на холодном двигателе (исчезает при прогреве);

синий дым отработавших газов

износ поршней и цилиндров

звонкий стук в верхней части блока цилиндров на всех режимах работы двигателя (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания)

износ поршневых пальцев

синий дым отработавших газов;

снижение уровня масла в картере двигателя;

работа двигателя с перебоями

поломка и залегание колец

Газораспределительный механизм предназначен для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуска отработавших газов.

Газораспределительный механизм состоит из:

 впускных и выпускных клапанов с пружинами,

 впускных и выпускных каналов.

Основные повреждения ГРМ:

нарушение тепловых зазоров клапанов (на двигателях с регулируемым зазором);

износ подшипников, кулачков распределительного вала;

неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);

износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;

износ зубчатого шкива привода распределительного вала;

износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;

нагар на клапанах.

ослабление креплений крышек подшипников распределительного вала, неплотное закрытие клапанов из-за изнашивания их головок и седел;

снижение упругости клапанных пружин, износ подшипников, шеек и кулачков распределительного вала, толкателей, поршней и их осей, втулок и седел клапанов.

Основные признаки неисправности ГРМ

металлический стук в головке блока цилиндров на малых и средних оборотах;

снижение мощности двигателя

нарушение теплового зазора клапанов;

износ подшипников, кулачков распределительного вала

металлический стук в головке блока цилиндров на холодном двигателе;

снижение мощности двигателя

шум в районе привода распределительного вала;

выстрелы в глушитель

износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;

износ зубчатого шкива привода

синий дым отработавших газов;

снижение уровня масла в картере двигателя;

снижение мощности двигателя

износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;

звонкие металлические стуки (детонационные стуки) при разгоне автомобиля;

работа двигателя с перебоями

нагар на клапанах;

бензин низкого качества

кратковременные провалы в работе холодного двигателя;

снижение мощности двигателя;

снижение упругости и поломка пружин клапанов;

Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике

Количество газов, прорывающихся в картер

Расход сжатого воздуха, подаваемо­го в цилиндры

Подтяжка болтов ГБЦ и картера ДВС

Проверка крепления опор ДВС

Визуальная проверка сальников двигателя

Прослушка ДВС при разных режимах работы

Изменение разрежения во впускном трубопроводе

Упругость клапанных пружин

Расход сжатого воздуха, подаваемо­го в цилиндры

Проверка состояния ремня (цепи) и шестерен привода ГРМ

Регулировка тепловых зазоров клапанов

Для продолжения скачивания необходимо собрать картинку:

Материалы: http://studfiles.net/preview/2789638/

Как известно, кривошипно-шатунный механизм (КШМ) работает в очень тяжёлых условиях - это и высокая температура, и большие скорости, и нестабильность смазочных веществ (моторного масла) и т. д., именно из-за этого данный узел первым выходит из строя в двигателе внутреннего сгорания. К основным неисправностям КШМ относятся: износ коренных и шатунных шеек, износ вкладышей (подшипников) коренных и шатунных шеек, износ стенки поршня, износ поршневых колец (компрессионных и маслосъёмных), износ стенки цилиндра и поршневых пальцев, поломка или залегание поршневых колец, чрезмерное отложения нагара на днище поршня, а также разломные трещины, обломы и прогары.

Все эти неисправности проявляются по-разному, многие из них можно выявить по характеру и интенсивности стука и шума.

Износ коренных и шатунных шеек (см Рис 1, 2). При таком износе чаще всего появляется чрезмерный шум, стук и вибрация двигателя в области коленчатого вала. Глухой звук, который усиливается при резком увеличении оборотов коленчатого вала, указывает на износ шатунных или коренных шеек коленчатого вала или на износ их вкладышей. Стук шатунных шеек отличается от коренных - он более резкий, а у коренных - более глухой. Стук шеек коленчатого вала хорошо прослушивается через стенку блока цилиндров, так шатунные шейки слышны в двух зонах ВМТ и НМТ, когда стук коренных шеек только в одном месте (ближе к нижней части блока цилиндров). Если при запуске холодного двигателя слышен звонкий стук, который по мере прогрева исчезает, - это указывает на износ поршневой группы. Похожий звук, прослушиваемый на всех температурных режимах ДВС, свидетельствует о чрезмерном износе поршневого пальца или верхней втулке шатуна (см Рис №6). При критическим износе коренных или (и) шатунных шеек звук становится громче, появляется металлический звон, при таком износе скорее всего произошло расплавление вкладышей вследствие масленого голодания.

Рисунок №2 - Види износов вкладышей коренных и шатунных вкладышей.

А — Царапины из-за грязи: загрязнение внедрено в материал подшипника

В — Недостаток масла: участок контакта истерт

С — Неправильная установка: светлые отполированные участки

D — Конусность шейки: участок контакта истерт самой шейкой

Е — Боковой износ

F — Усталостный отказ: ямки или задиры

Выхлоп двигателя также может о многом сказать. Так, если выхлопные газы синеватого цвета, а уровень моторного масла постоянно уменьшается - это указывает на износ цилиндропоршневой группы. Увеличенный расход моторного масла, топлива и значительное снижение мощности может происходить из-за залегания поршневых колец (как компрессионных, так и маслосъёмных, см Рис № 4) и увеличенного износа их и цилиндра (см Рис №3). Залегание поршневых колец можно устранить без разбора двигателя, залив в цилиндры через свечное отверстие (для дизелей - через отверстие для форсунок или через впускной коллектор) специальный раствор, состоящий из 50% керосина и 50% денатурированного спирта. После 8-10 часов простоя необходимо завести двигатель и дать ему поработать в течении 10-20 минут, затем сменить моторное масло. Такая процедура позволяет значительно снизить количество нагара (именно нагар не позволяет свободно двигаться поршневым кольцам в канавках поршня) в области поршневых колец и днища поршня, этим самым освободив и восстановив их работоспособность.

Рисунок №3 - Износ стенки цилиндра

Рисунок №4 - Нагарообразование и залегание поршневых колец

Неисправности КШМ могут возникнуть из-за множества различных факторов, но в большинстве случаев виновата неправильная эксплуатация.

Неправильная эксплуатация. К неправильной эксплуатации относят: использование некачественных смазочных материалов, топлива с низким октановым числом, установку некачественных топливных, воздушных и масляных фильтров. Влияние всех этих факторов усиливается в разы при несвоевременной их замене. Так, при использовании некачественного топлива следует чаще менять моторное масло и свечи, а нагар в поршневой системе периодически «смывать» специальными жидкостями. Некачественные фильтры также некачественно выполняют свою работу, что приводит к увеличению абразива в масле и, как следствие, к увеличенному износу деталей. Выбор моторного масла следует производить согласно расчётным характеристикам (обычно они указываются заводом изготовителем), именно под них рассчитан двигатель вашего автомобиля и отступать от них не следует. Воздушный фильтр, когда он сильно загрязнен, резко снижает пропускную способность, из-за чего во впускном коллекторе образуется высокое разряжение и коэффициент наполнения снижается - это одна из причин образования чрезмерного нагара, снижения мощности двигателя и увеличения расхода топлива.

Естественный износ. Естественный износ протекает очень медленно и, как правило, зависит от условий эксплуатации. При правильной эксплуатации пробег двигателя может достигать более 1 000 000 км, срок его жизни более 10 лет, а современных двигателей и того больше!

Рисунок №5 - Раплавление поршня в следствии перегрева

Рисунок №6 - износ верхней втулки шатуна

Износ вследствие длительного перегрева (см Рис №5). Такой вид износа чаще всего возникает в летнее и весеннее время. Летом перегрев получается из-за повышенной температуры окружающей среды, а весной из-за утепления двигателя и значительного колебания температуры окружающего воздуха. Вследствие перегрева может возникнуть расплавление поршней, прогар выпускных клапанов и потеря упругости в поршневых кольцах. Даже кратковременный перегрев значительно снижает срок службы двигателя, именно поэтому следует уделять огромное внимание системе охлаждения двигателя. В системе охлаждения все важно: и жидкость, которую вы используете, и крышка горловины радиатора, не говоря уже про её герметичность и чистоту ячеек радиатора.

Материалы: http://www.studiplom.ru/Technology-DVS/KSHM.html