Капитально-восстановительный ремонт головок блоков цилиндров

Применяя современные технологии, оборудование, приспособления, инструменты и материалы импортного и отечественного производства, мы выполняем капитально-восстановительный ремонт ВСЕХ видов ГБЦ любых МАРОК двигателей внутреннего сгорания импортного и отечественного производства.

С 2004 года специалистами нашего предприятия ремонтируются ГБЦ следующих марок: ВАЗ, ЯМЗ; ЧТЗ; АМЗ; ЮМЗ; МТЗ; CМД; ЗМЗ; ГАЗ; ЗИЛ.

С 2006 года: MAN; DAF; IVEKO; SСANIA; МВ; VOLVO; RENAULT; MACK; CUMMINS; DETROIT-DIESEL; СATERPILLAR; COMATSU; DEUTZ; TATRA; BAF; FAW; Д-3900(погрузчик); TOYOTA; MMC; NISSAN; OPEL; WV и других известных производителей, возвратив им «вторую жизнь» и сэкономив нашим клиентам до 90% средств от стоимости новой ГБЦ.

Разделенный на операции, технологический процесс ремонта агрегатов позволяет нашим клиентам свободно выбирать варианты ремонта – от выполнения отдельной операции, до полного капитально-восстановительного ремонта с последующей гарантией до 12 месяцев.

За предыдущие годы нами было отремонтировано более 5000 головок блоков цилиндров различных дизельных, бензиновых двигателей, а так же двигателей работающих на газу отечественного и импортного производства.

В процессе ремонта устраняются следующие неисправности:

• проникающие трещины от отверстия распылителя в ГБЦ к седлам клапанов и в водяную рубашку;
• другие наружные и некоторые внутренние трещины;сколы и вырывы;
• несоосность осей направляющей втулки, клапана и седла;
• при необходимости установка новых увеличенных сёдел и направляющих втулок (устранение «провала» клапана);
• установка сёдел в головки блока в которых ранее седло было выполнено непосредственно в теле головки (с расточкой посадочного места под седло);
• коррозия и нарушение геометрии посадочной плоскости стакана форсунки (форкамеры) в теле ГБЦ;
• неплоскостность привалочных поверхностей головки и коллекторов;
• дефекты резьбовых отверстий, связанные с вырывом и обломом шпилек;
• устранение коррозионных и кавитационных каверн, «кариеса».

Капитально-восстановительный ремонт головок блоков цилиндров предусматривает ряд операций:

• Мойка >>
• Разборка-Сборка >>
• Дефектовка >>
• Опрессовка >>
• Ремонт трещин >>
• Ремонт сёдел клапанов головки блока цилиндров >>
• Ремонт направляющих втулок клапанов >>
• Ремонт и замена клапанов >>
• Замена седел клапанов >>
• Замена направляющих втулок клапанов >>
• Фрезеровка и шлифовка привалочных поверхностей (Восстановление плоскостей) >>

Мойка агрегатов и комплектующих производится в пневматической моечной машине М-312 погружного типа в водном растворе специальных синтетических моющих средств при температуре 80°С. В процессе мойки удаляются нагар, копоть, горюче-смазочные вещества, общие загрязнения, что хорошо видно на фото.

Это даёт возможность производить более точные измерения и качественный авторемонт.

Специально для процессов разборки и сборки ГБЦ инженерами «Мотортехнология» был разработан специальный стенд (универсальный рассухариватель), с помощью которого можно без труда разобрать и собрать клапанный механизм практически любой ГБЦ. Поворотный стол стенда, регулируемая по высоте опорная штанга, набор насадок для сжатия клапанной пружины позволяют работать без риска испортить (оцарапать) стебель клапана  при рассухаривании (засухаривании).

При сборке клапанного механизма используется специальное масло обладающее повышенной вязкостью. Такое масло применяется для того, чтобы с момента сборки ГБЦ до ее установки на двигатель и первого пуска, масло оставалось в направляющих втулках, колодцах гидротолкателей.

В процессе дефектовки производится проверка ГБЦ и ее деталей на соответствие техническим требованиям завода изготовителя.

Она включает в себя:

• визуальный осмотр тела ГБЦ ( кариес, выбоины, трещины и т.д.);
• проверку плоскостности привалочных поверхностей;
• определение износа седла;проверка геометрии клапана;
• измерение износа направляющих втулок клапанов;
• оценка состояния пружин;
• осмотр свечных и (или) резьбовых отверстий.

При обнаружении или подозрении на наличие трещины применяется специальный магнитный дефектоскоп MAG II и магнитный порошок (для чугунных головок), который четко показывает полный рельеф и длину трещины.

Для выполнения дефектовки необходимо иметь целый ряд контрольно-измерительных приборов.

Во время дефектовки тщательно изучается состояние деталей головки: визуальный осмотр тела ГБЦ, проводится измерение стебля клапана, биение тарелки клапана, промер внутренних диаметров направляющих втулок клапанов, осмотр свечных отверстий, состояние резьбы шпилек, проверка плоскостности привалочных поверхностей. Производится более тщательный визуальный осмотр на предмет обнаружения трещин. При обнаружении или подозрении наличия трещины применяется специальный магнитный дефектоскоп MAG II и магнитный порошок (для чугунных головок), который четко показывает полный рельеф и длину трещины. Для выполнения всех этих операций необходимо иметь целый ряд контрольно-измерительных приборов.

По завершении этих операций заполняется дефектная ведомость, на основании которой формируется заказ-наряд с необходимым перечнем работ и определением их стоимости согласно прейскуранта.

Для проверки герметичности рубашки охлаждения производится горячая пневматическая опрессовка ГБЦ. Эта процедура полезна не только в том случае, если есть подозрения на наличие трещин (например, между седлами клапанов или от форкамер к седлам), но и чтобы проверить технологические заглушки (пробки) в теле ГБЦ которые со временем могут терять герметичность.

Опрессовка проводится в специализированной ванне. Все отверстия рубашки охлаждения перекрываются специальными заглушками, через штуцер в одной из них подается сжатый до 4 – 6 атм. воздух. Далее ГБЦ погружается в ванну с нагретой до 85 – 95 град. водой (горячая опрессовка) и выдерживается там пока ГБЦ не примет температуру воды. По утечкам воздуха (по поднимающимся пузырькам), определяется место негерметичности (трещин). Так же можно опрессовывать теплообменники, радиаторы, коллекторы и систему охлаждения блоков цилиндров легковых автомобилей.

Мелкие трещины проявятся в виде «волшебных пузырьков» только при «рабочей» температуре агрегата или корпуса (а иногда только после ремонта крупных трещин). Именно поэтому мы применяем горячую опрессовку.

Следует отметить, что опрессовка не входит в операцию дефектовки и выполняется отдельно.

При эксплуатации двигателя внутреннего сгорания происходит износ направляющих втулок клапана. Для проведения  ремонта головки блока цилиндров очень часто  втулки подлежат замене. Технологически правильная замена направляющих втулок клапана требует целого ряда специального оборудования и оснастки, наличия новых втулок высокого качества. Не всегда есть возможность произвести замену направляющих втулок, по разным причинам, например: отсутствие необходимых втулок и спецоборудования, направляющие втулки клапана выполнены «зацело» с головкой блока цилиндров.

В этих случаях применяется технология восстановления старой втулки, без выпрессовки, с последующим ресурсом более 70% от ресурса новой втулки.

Необходимый комплект инструмента включает в себя:

• сверло с ограничителем;
• ключ для вращения стержня;
• кондуктор;
• проходной стержень;
• комплект роликов-ножей.

Восстановление направляющих втулок производится методом накатки спиральной канавки, на внутренней поверхности втулки твердосплавными роликами-ножами. В результате пластической деформации материала уменьшается внутренний диаметр втулки. Образующаяся после обработки спиральная канавка увеличивает маслоемкость поверхности, улучшая условия смазки пары трения клапан-втулка. При  действующих  тепловых зазорах  0,03-0,05 мм между клапаном и его направляющей  получается газолабиринтное уплотнение по всей длине втулки, что уменьшает расход масла двигателем.

Обкатка роликами прекращается, когда клапан входя во втулку «закусывается». Затем направляющая втулка калибруется  разверткой под размер клапана с учетом теплового зазора.

Методика восстановления направляющих втулок очень хорошо зарекомендовала себя при восстановлении втулок диаметром от 6 до 12 мм. Восстановлению поддаются чугунные втулки и втулки выполненные из медьсодержащих сплавов с максимальным износом 0,3 – 0,5 мм в зависимости от материала втулки.

При работе двигателя рабочие фаски седла и клапана в результате износа со временем теряют свой идеальный конический профиль: фаска клапана становится вогнутой, а седла – выпуклой, ширина фаски значительно увеличивается. Отдельные участки сопряжения приобретают существенно разные удельные давления, фаска клапана начнет изнашиваться по окружности неравномерно и просто из круглой превратится в овальную, что быстро приведет к потере герметичности, повышенному износу пружин, перегреву, образованию значительной выработки, раковин или прогару клапана. При обнаружении таких дефектов необходима замена клапана.

Восстановление клапана возможно, если биение рабочей  фаски не превышает критической величины ~ 0,1 мм. При большем износе производится замена клапана. Для экспресс-контроля радиального биения фаски клапана мы используем специальный микрометрический прибор.

Для восстановления рабочей фаски клапана фирма "NEWAY" производит специальное  приспособление GIZMATIC, позволяющее обрабатывать фаски клапанов любых встречающихся размеров, как  по диаметру тарелки клапана (от 18 до 68 мм), так и по диаметру стержня клапана (от 4 до 13 мм) – от мотоциклетных до клапанов тяжелых грузовиков, тракторов и судовых двигателей.

GIZMATIC обеспечивает обработку рабочей фаски клапана с углом 45° или 30°, имеет устройство самоцентрирования клапана относительно режущих твердосплавных ножей (карбид вольфрама) и микролифт, обеспечивающий точную вертикальную подачу режущей головки к клапану. Для  восстановления рабочей фаски клапана обычно достаточно 10...15 оборотов фрезы. При этом на поверхности фаски клапана, так же как при обработке седел фрезами "NEWAY", образуется микрорельеф, который улучшает приработку клапана к седлу.

Также для обработки фасок и шлифовки торцов клапанов используется настольный шлифовальный станок ЦКБ Р-108.

Эта операция актуальна в случае фатального износа седел (провала клапанов), прогара седел, при увеличении поперечного сечения клапанной щели путем замены клапанов на клапаны с большим диаметром тарелки (форсирование двигателя),  в некоторых случаях при ремонте трещин (если трещина проходит под седлом), при сильном перегреве двигателя (седло может просто выпасть из «гнезда» ГБЦ), после некачественного ремонта седел и др.

Замена седел происходит в несколько этапов.

Сначала удаляются старые седла, затем, при необходимости, готовится новое посадочное место под седло, снимаются размеры и по ним с учетом «натяга» из специального чугуна изготавливаются заготовки новых седел, представляющие собой кольца с точно выдержанным внешним диаметром и небольшим припуском на обработку по внутреннему диаметру и высоте. После этого ГБЦ разогревают до 90°С, а заготовки седел охлаждают в жидком азоте и запрессовывают с помощью оправок.

Далее ГБЦ устанавливают для обработки седел, и фасонным резцом  PEG или фрезами NEWAY формируют необходимый  профиль седла с учетом выступания (утопания) тарелки клапана относительно поверхности камеры сгорания (см. ремонт сёдел).

При значительном износе или повреждении втулок производиться их замена. В случае замены направляющих втулок в ГБЦ из алюминиевых сплавов ее разогревают (в соответствии с рекомендациями завода изготовителя). Поскольку эти сплавы имеют больший коэффициент теплового расширения, чем материал направляющих втулок, то «натяг» в соединении ГБЦ-втулка становится меньше и при легких ударах молотка, направляющие свободно выпрессовываются, не деформируя при этом посадочное место в теле головки. Чтобы усилие при выпрессовке втулок приходилось точно по оси направляющей, используют специальные выколотки.

Перед запрессовкой направляющие втулки погружают в жидкий азот. При таком охлаждении уменьшается наружный диаметр втулки, а поскольку ГБЦ разогрета и диаметр посадочного отверстия увеличился, то направляющая вставляется в тело ГБЦ с помощью специальной оправки от руки. Для запрессовки направляющих втулок так же удобно использовать пневмомолоток со специальными насадками – оправками.

Для выпрессовки направляющих втулок из чугунных головок, нагревать ГБЦ не имеет смысла, поскольку коэффициент теплового расширения чугуна относительно невелик, а значит и диаметр посадочного места под направляющую увеличится незначительно. Однако перед запрессовкой, втулки также охлаждаются в жидком азоте.

Затем с помощью разверток калибруют отверстие в направляющей втулке, обеспечивая рекомендуемый заводом изготовителем тепловой зазор между направляющей втулкой и стеблем клапана.

При незначительном износе втулки возможно произвести ее ремонт (восстановление) специальным инструментом по технологии спиральной накатки. Данная операция позволяет обеспечить ресурс работы более 70% от ресурса новой втулки.

Эта процедура необходима для обеспечения прямолинейности плоскости привалочных поверхностей, а так же для устранения мелких забоин и царапин. ГБЦ бензиновых и дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива из алюминиевых и чугунных сплавов как правило фрезеруют, а ГБЦ дизельных двигателей с форкамерами – шлифуют. Следует отметить, что допустимый съем с плоскости ГБЦ строго регламентирован заводом изготовителем.Чтобы количество снимаемого металла было минимальным, шаг съема металла составляет 0,05мм. При съеме большого количества материала (при устранении значительного коробления ГБЦ после сильного перегрева) может произойти критическое уменьшение объема камеры сгорания и повышение степени сжатия, что повлечет за собой нежелательные процессы детонации. Так же возможен риск «догона» клапана поршнем, что приведет к поломке клапана.

Крупные дефекты плоскости головки могут быть устранены газодинамическим напылением. При обнаружении непрямолинейности плоскости ГБЦ, необходимо помнить, что деформации подвергается не только плоскость, а вся ГБЦ, соответственно нарушается геометрия бугелей подшипников распределительного вала и привалочных плоскостей коллекторов, поэтому желательно также фрезеровать привалочные плоскости к выпускным коллекторам и сами коллекторы.