Неисправности ГРМ. Причины, способы определения и устранения

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Студента третьего курса 33 гр

по профессии «Автомеханик»

Пименова Даниила Дмитриевича

Дисциплина:МП 01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта»

Тема: «Обслуживание и ремонт ГРМ.

Притирка клапанов двигателя автомобиля»

 

Руководитель:

 

Защищена                                                                                                Оценка

 

«___»_______201_г.                                                                     «_________»

 

Петрозаводск 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                  3

Глава 1 РЕМОНТ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА                       

1.1 Назначение, устройство и принцип работы ГРМ                                                   

1.2 Неисправности ГРМ. Причины, способы определения и устранения                

1.3 Техническое обслуживание и ремонт ГРМ                                                             

Глава 2 ПРИТИРКА КЛАПАНОВ                                                                                

3.1. Процесс притирки клапанов                                                                                    

3.2. Методы притирки клапанов                                                                                     

3.3. Методы проверки притирки клапанов                                                                   

Глава 3 Глава 4 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1Требования перед началом работы                                                                            

4.2 Требования во время работы                                                                                     

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                                

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ                                  

ПРИЛОЖЕНИЕ                                                                                                           

Приведи работу в порядок согласно этому плану

В 1 главе коротко расскажи обо всех неисправностях ГРМ, но

2 глава целиком по твоей теме ПРИТИРКА!!!

Правильно оформи литературу

Расставь страницы в содержании

 

ВВЕДЕНИЕ

Здесь рассказ о профессии автомеханика, о том, почему ты выбрал эту профессию, что в ней интересного, почему она востребована.

 

Глава 1 РЕМОНТ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

1.1 Назначение, устройство и работа ГРМ [1]

Газораспределительный механизм - механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания (приложение, рис.1).

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC. Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала - зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

Неисправности ГРМ. Причины, способы определения и устранения

Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:

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

- износ подшипников, кулачков распределительного вала;

- неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);

- снижение упругости и поломка пружин клапанов;

- зависание клапанов;

- износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;

- износ зубчатого шкива привода распределительного вала;

- износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;

- нагар на клапанах.

Есть и причины  для этих видов неисправностей ГРМ

- выработка установленного ресурса двигателя и, как следствие, высокий износ конструктивных элементов;

- нарушение правил эксплуатации двигателя, в том числе использование некачественного (жидкого), загрязненного масла, применение бензина с высоким содержанием смол;

- длительная работа двигателя на предельных оборотах.

            Иногда неисправности можно выявит простыми методами контроля, но иногда приходится прибегать в сложным процедурам. И только опытный автомеханик сможет поставить точный диагноз и устранить неисправность автомобиля.

Работа двигателя с неисправностями газораспределительного механизма характеризуется повышенной шумностью. Например, при увеличенных тепловых зазорах клапанов на холостом ходу хорошо слышен стук с равномерными интервалами, с небольшой частотой (так как вращение распредвала, воздействующего на клапана в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала). Он становится слышней по мере прогрева двигателя. Шум ослабленной или вытянутой цепи так же выделяется среди общего шума, создаваемого двигателем при работе на холостом ходу и легко определяется на слух.

Двигатель «троит» на холостом ходу.

При троении возможны «выстрелы» в глушитель или карбюратор, снижение мощности и приемистости. Причинами неустойчивой работы двигателя могут быть слишком маленькие или вообще отсутствующие зазоры в клапанном механизме, сместившиеся фазы газораспределения (после неправильной установки по меткам или при перескакивании ремня на зуб-другой), прогорание клапана.

Нужно проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в клапанном механизме, правильно выставить положение распределительного и коленчатого валов относительно друг друга по установочным меткам, проверить герметичность клапанного механизма (безразборный метод)

Гремит цепь (на двигателях с цепным приводом ГРМ).

Причины: уменьшение натяжения цепи привода ГРМ в следствии ее износа, сильная вытяжка цепи, износ или поломка башмака натяжителя цепи, заедание штока плунжера натяжителя цепи или поломка сухаря натяжителя.

Необходимо либо отрегулировать натяжение цепи, либо заменить цепь, заменить башмак, устранить заедание штока или заменить сухарь.

Шум (биение) распредвала

Причины: износ кулачков распределительного вала, износ опорных поверхностей корпуса подшипников распределительного вала. Поможет только замена распредвала и (или) корпуса подшипников.

Снижение компрессии[2] в цилиндрах двигателя.

Как следствие падение мощности. Причина: неплотное прилегание клапанов к седлам, обгорание кромок рабочих поверхностей клапанов. Необходимо заменить клапаны, провести притирку клапанов и седел.

Стук клапанов.

Иногда из газораспределительного механизма доносится характерный металлический стук. Причины стука клапанов: чрезмерный зазор в приводе клапанов, поломка клапанной пружины, износ направляющих втулок клапанов или самих клапанов, износ кулачков распредвала. При наличии больших зазоров клапанного механизма их следует отрегулировать, в остальных случаях неисправные запчасти подлежат замене.

Главным критерием, по которому определяют чрезмерное увеличение зазоров у клапанов, является частый металлический стук, хорошо слышимый при работе двигателя на холостых оборотах с малой частотой вращения коленчатого вала. Данная неисправность приводит к повышенному износу торцов стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб, а также потере мощности двигателя, поскольку время пребывания клапанов в открытом положении уменьшается и, как следствие, ухудшается наполняемость цилиндров горючей смесью и полнота их очистки на четвертом такте работы.

Если появляются характерные хлопки из карбюратора или из глушителя - значит, зазор у клапанов чересчур маленький и его также необходимо отрегулировать. Такая неисправность является причиной неплотного прилегания клапанов к своим седлам, в результате чего снижается компрессия в цилиндрах и двигатель теряет мощность.

При сильном износе клапанов следует выполнить их притирку к седлам либо вообще заменить. В некоторых случаях цепь газораспределительного механизма работает очень шумно, что, как правило, обусловлено ее удлинением за счет износа шарнирных соединений звеньев. Цепь необходимо натянуть или просто заменить.

Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является  зависание клапанов (рис., которое может привести к серьезным поломкам двигателя.

Причин у неисправности 2. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является резонанс, ослабление или поломка пружин клапанов.

       В этом случае при достижении поршнем верхней мертвой точки клапан не успевает сесть в «седло». К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко. Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов.

Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки.

Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров.

 Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности ГРМ:

1. металлический стук в головке блока цилиндров на малых и средних оборотах;
2. снижение мощности двигателя;
3. нарушение теплового зазора клапанов;
4. износ подшипников, кулачков распределительного вала;
5. металлический стук в головке блока цилиндров на холодном двигателе;
6. снижение мощности двигателя; шум в районе привода распределительного вала;
7. ·выстрелы в глушитель; износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала; ·
8. износ зубчатого шкива привода; синий дым отработавших газов;
9. снижение уровня масла в картере двигателя;
10. снижение мощности двигателя износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
11.  неисправности КШМ звонкие металлические стуки (детонационные стуки) при разгоне автомобиля;
12.  работа двигателя с перебоями нагар на клапанах; неисправности КШМ;
13. бензин низкого качества кратковременные провалы в работе холодного двигателя; снижение мощности двигателя;
14. перегрев двигателя · снижение упругости и поломка пружин клапанов;
15. зависание клапанов технический ремонт газораспределительный двигатель.
    
    

Обслуживание и ремонт ГРМ

Ремонт и техническое обслуживание механизма газораспределения Проверка технического состояния механизма газораспределения заключается в оценке состояния его деталей. Состояние деталей оценивают по уровню шума и стукам, расходу сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, падению компрессии, по упругости клапанных пружин, а также по измерению изменений разряжения во впускном трубопроводе. По шуму и стуку определяют износ и растяжение цепи и звездочек привода газораспределительного механизма. Кроме того, шумы свидетельствуют об износе подшипников и опорных шеек распределительного вала, об увеличенном зазоре в клапанном механизме, который является следствием нарушения регулировки или износа деталей газораспределительного механизма.

На основании увеличенного расхода сжатого воздуха и падения компрессии устанавливают нарушение герметичности клапанов вследствие износа посадочных поверхностей их седел и головок. Расход сжатого воздуха определяется при помощи прибора К-69М. По причине того, что расход сжатого воздуха свидетельствует не только о неисправностях в газораспределительном механизме, но и о неисправности в кривошипно-шатунном механизме, для уточнения причин повышенного расхода воздуха проводят дополнительное измерение расхода сжатого воздуха после заливки в цилиндр небольшого количества моторного масла. Если при повторном измерении расход сжатого воздуха восстанавливается до требуемой величины, то это свидетельствует о том, что детали клапанного механизма находятся в удовлетворительном состоянии, если расход не восстанавливается, то необходимо произвести ремонт клапанного механизма.

По результатам измерений делается вывод о необходимости разборки и ремонта механизма газораспределения. Проверку упругости пружин клапанов осуществляют без снятия их с двигателя. Для проверки пружин на двигателе нужно снять клапанную крышку, затем установить поршень цилиндра в ВМТ. После этого при помощи прибора КИ-723 измеряют усилие, которое необходимо для сжатия пружины. Если усилие окажется меньше допустимого, то необходимо произвести замену пружин. Кроме замены пружины в некоторых случаях под нижнюю опорную тарелку подкладывают дополнительную шайбу. Для обеспечения эффективной работы двигателя необходимо проводить проверку и регулировку тепловых зазоров в приводе клапанов. При увеличенном тепловом зазоре появляется частый металлический стук клапанов, который отчетливо слышится при работе двигателя на холостом ходу. В результате этого происходит интенсивное изнашивание торцов стержней клапанов, наконечников стержней или регулировочных шайб. Кроме этого увеличенный тепловой зазор приводит к уменьшению мощности двигателя, так как уменьшается время нахождения клапанов в открытом положении, в результате этого ухудшается наполнение горючей смесью и очистка цилиндров от отработанных газов. При небольшом зазоре или при его отсутствии у выпускных клапанов появляются хлопки из глушителя, а у впускных клапанов — из карбюратора. Для предотвращения перечисленных выше неисправностей необходимо периодически проверять и регулировать тепловые зазоры.

Проверку и регулировку зазоров в приводе клапанов осуществляются на холодном двигателе, температура которого составляет 15-20 °С. Кроме вышеперечисленных мероприятий необходимо ежедневно при контрольном осмотре автомобиля после прогрева двигателя обращать внимание на отсутствии стуков при различной частоте вращения коленчатого вала. После первых 2000 км пробега автомобиля, а в дальнейшем через 30 000 км нужно подтягивать гайки крепления крышки подшипников распределительного вала в установленной последовательности.         После каждых 15 000 км пробега нужно проверять степень натяжения и состояние ремня привода распределительного вала и при необходимости натягивать его. Если на ремне обнаруживаются различные складки, трещины, расслоения, замасливания, а также разлохмачивания, то такой ремень может разорваться при работе двигателя, и он должен быть заменен до этого срока. При замасливании ремень тщательно протирают ветошью, которую предварительно смачивают бензином. После каждых 30 000 км пробега необходимо проверят и при необходимости регулировать величину теплового зазора клапанов. При необходимости (при появлении частого металлического стука) проверку и регулировку величины теплового зазора клапана проводят раньше 30 000 км пробега. Кроме этого каждые 60 000 км пробега следует производить замену зубчатого ремня привода распределительного вала и маслоотражательных колпачков.

 

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

износ и обгорание рабочей фаски;

коробление головки;

износ поверхности и торца стержня;

погнутость стержня.

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

Рис ……- Приборы для притирки клапанов.

а — коловорот; б — притирочная дрель; 1 — ведущая шестерня с шестью зубьями; 2 — ведущая шестерня с девятью зубьями; 3 — ведомая шестерня шпинделя; 4 — шпиндель.

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

Надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку.

Рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой и при помощи коловорота (рис. а) или специальной притирочной дрели (рис. б) вращают клапан вправо и влево на 1/4 оборота, постепенно поворачивая клапан кругом. При пользовании специальной притирочной дрелью ее рукоятку повертывают все время в одну сторону, причем ведомая шестерня и шпиндель вращаются попеременно то в одну, то в другую сторону. Достигается это тем, что две ведущие шестерни, вращаемые рукояткой, имеют по своей окружности неполное число зубьев (у одной шесть зубьев, у другой — девять), расположенных на противоположных сторонах. При вращении клапан прижимают к седлу, а при изменении направления вращения отпускают, причем клапан приподнимается от седла пружиной. В процессе притирки необходимо добавлять пасту.

Конец притирки определяют появлением на рабочей фаске ровного матово-серого кольца без пятен.

Герметичность клапана проверяют специальным прибором (рис. 3.1,а) под давлением воздуха.

Рис. 3.1.- Прибор для проверки герметичности клапанов:

а — прибор с манометром;  б — прибор с присосом; 1 — резиновая груша;  2 — манометр;

3 — стакан; 4 — головка; 5 — резиновый присос.

При проверке стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока и резиновой грушей создают давление 0,6—0,7 ат. Если в течение 1/2 мин. давление по манометру не падает, — герметичность хорошая. Герметичность клапана проверяют и более простым прибором (рис. 3.1, б), причем поверхность вокруг клапана вытирают и припудривают мелом. Прибор устанавливают на клапан, затем рукояткой плотно прижимают резиновый присос книзу и отпускают его. Если клапан хорошо притерт, то прибор прочно удерживается на поверхности блока (прибор слегка покачивают рукой за головку). При недостаточной герметичности прибор держаться не будет. При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана сначала прошлифовывают, а затем только притирают. Шлифование фаски клапана выполняют на приборах с ручным или электроприводом. Клапан закрепляют под определенным углом по отношению к шлифовальному камню (45 или 30°) в патроне прибора. При работе прибора шлифовальный камень вращается с числом оборотов 4000—5000 в минуту, а патрон с клапаном — 120—140 в минуту. Подача патрона с клапаном и бабки с камнем осуществляется рукоятками (рис. 3.2)

Рис. 3.2. - Прибор для шлифования клапанов с электроприводом:

1 — рукоятка для подвода клапана к шлифовальному камню; 2 — патрон для закрепления клапана; 3 — клапан; 4 — шлифовальный камень; 5 — подвижная шлифовальная бабка; 6 — электродвигатель; 7 — рукоятка для осевого перемещения бабки.

.Изношенные головки клапанов восстанавливают до нормального размера путем их раздачи, при этом головку клапана нагревают до 900—1000°, устанавливают клапан в матрицу и оправкой под прессом или ударами молотка производят раздачу. Затем головка подвергается механической обработке способами, указанными выше. Клапаны, головки которых имеют коробление, заменяют новыми.

Погнутые стержни клапанов выправляют под прессом, а затем проверяют индикатором на биение в центрах. Биение стержня не должно превышать 0,03 мм.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают до номинального или ремонтного размеров хромированием.

 Изношенный торец стержня при регулируемых клапанах шлифуют до получения гладкой поверхности, а при нерегулируемых клапанах (автомобиль ГАЗ-MM) торец наплавляют сталью от старого клапана и затем обрабатывают до требуемого размера. При наплавке во избежание коробления стержня клапан помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только торец высотой 20—25 мм.

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

повернуть рукояткой коленчатый вал до полного закрытия регулируемого клапана;

удерживать толкатель ключом в течение всей регулировки;

отвернуть вторым ключом контргайку болта на 0,5—1 оборот и поворотом регулировочного болта установить зазор, в котором вставленный щуп соответствующей толщины будет проходить с небольшим усилием;

завернуть контргайку, повернуть коленчатый вал на два оборота и щупом снова проверить правильность зазора.

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

В двигателях автомобилей ГАЗ-MM зазор при эксплуатации не регулируют, а устанавливают при ремонте, удлиняя стержень клапана (для уменьшения зазора) в холодном состоянии на оправке или подпиливая торец стержня (для увеличения зазора). 

Ремонт толкателей

К основным дефектам толкателей относится износ стержня и торцевой поверхности тарелки. Стержень толкателя восстанавливают шлифованием его на меньший ремонтный размер. Шлифуют стержни на токарном станке с супортно-шлифовальным приспособлением или на круглошлифовальном станке. При небольшом износе торцевой поверхности тарелки ее шлифуют, а при значительном износе поверхность тарелки наплавляют металлом газовой или электродуговой сваркой. Во избежание отпуска наплавку делают опуская стержень в водяную ванну.

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

После наплавки, не давая остыть металлу, толкатель быстро опускают в ванну с холодной водой и закаливают наплавленную поверхность. После закалки плоскость обрабатывают на наждачном точиле, а затем шлифуют на станке.

Охрана труда

Общие требования безопасности.

 К выполнению ремонтных работ допускается рабочий не моложе 18 лет, имеющий удостоверение по специальности слесаря - ремонтника и прошедший: обучение безопасным методам и приемам работ и сдавший экзамен на право производства ремонтных работ; вводный инструктаж по охране труда; первичный инструктаж на рабочем месте..

Согласно Типовым отраслевым нормам слесарю - ремонтнику выдается: костюм вискозной - лавсановый; рукавицы хлопчатобумажные с накладками; ботинки кожаные, или сапоги кирзовые; На наружных работах зимой дополнительно куртка х/б на утепляющей прокладке; брюки х/б на утепляющей прокладке; галоши на валяную обувь;

.3 Обвязку и строповку грузов может выполнять слесарь, дополнительно обученный по профессии стропальщика (зацепщика)..

4 К работе с этилированным бензином допускается слесарь после прохождения специального инструктажа..

5 При выполнении работ с применением этилированного бензина необходимо проходить периодический медицинский осмотр один раз в шесть месяцев..6 Слесарь по ремонту машин и механизмов обязан:.6.1 выполнять только порученную работу;.6.2 выполнять требования правил внутреннего трудового распорядка. Запрещается употреблять, а также находиться на рабочем месте, территории организации или в рабочее время в состоянии алкогольного, наркотического или токсического опьянения. Курить разрешается только в специально установленных местах;.6.3 соблюдать требования настоящей инструкции, инструкции о мерах пожарной безопасности и инструкции по технической эксплуатации закрепленного за ним оборудования;.6.4 знать месторасположение средств оказания доврачебной помощи, первичных средств пожаротушения, главных и запасных выходов, пути эвакуации в случае аварии или пожара..

7 При заболевании или травмировании необходимо сообщить мастеру (начальнику смены или начальнику цеха), обратиться в медпункт..8 При несчастном случае следует оказать первую доврачебную помощь потерпевшему, вызвать работника медицинской службы, сообщить мастеру. Сохранить место для расследования на рабочем месте и состояния оборудования такими, какими они были в момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих, не повлечет аварии..9 При нарушении пожара или загораний необходимо:.9.1 Немедленно сообщить об этом поданную охрану или администрации;.9.2 Приступить к тушению очага пожара имеющимися в цехе или на рабочем месте средствами пожаротушения (огнетушители, внутренний пожарный кран, песок и т.п.).10 Опасные и вредоносные производственные факторы: электрический ток; этилированный бензин; выхлопные газы; шиномонтажные работы; ультрафиолетовое излучение при электросварке..11 За невыполнения требований настоящей инструкции работник несет ответственность в соответствии с действующим законодательством.

 Заключение

Автомобильная промышленность страны постоянно совершенствует конструкцию выпускаемых автомобилей с целью снижения расхода топлива, уменьшения загрязнения окружающей среды, повышения безопасности дорожного движения. По сравнению с существующими новые модели и модификации автомобилей усложняются, в их системах появляются современные приборы и устройства. Однако эффективное использование автомобилей зависит не только от совершенства конструкции. Во многом оно определяется качеством технического обслуживания при эксплуатации. Кроме того, удовлетворение возрастающих потребностей в автомобильных перевозках не может быть обеспечено только за счет выпуска новых автомобилей. Одним из главных резервов увеличения автомобильного парка является ремонт автомобилей. Таким образом, вопросы устройства, технического обслуживания и ремонта автомобилей тесно взаимосвязаны.