Шатунно-поршневая группа

/ Тепловоз ТЭ2 / Шатунно-поршневая группа

Шатунно-поршневая группа

Фиг. 38. Приспособленке для подъёмки и притирки по блоку цилиндровой втулки:
1- крюк со стержнем; 2- ограничительный бурт: 3- верхняя шайба; 4 -нижняя шайба; 5- гайка; 6 - рукоятки

Шатун двигателя Д50 изготовлен горячей штамповкой из высококачественной стали маркики 40ХФА ГОСТ 4543-48.

Стержень шатуна 1 (фиг. 39) двутаврового сечения составляет одно целое с верхней головкой 11 и верхней половиной 9 нижней головки. Для подвода смазки к верхней головке в стержне шатуна сделано осевое отверстие 10. Верхняя головка 11 служит для сочленения шатуна с поршнем. В отверстие верхней головки с натягом 0,06-0,10 мм впрессовывается втулка из бронзы ОЦСП 3-7-5-1 ГОСТ 613-50, являющаяся подшипником поршневого пальца. Д.-я подвода смазки к пальцу бронзовая втулка по наружному и внутреннему диаметрам имеет кольцевые выточки с четырьмя радиальными отверстиями. Верхняя головка шатуна установлена на пальце с зазором 0,08-0,'і2 мм и имеет суммарный боковой разбег (по оси пальца) 13,0-14,4 мм.

Нижняя головка шатуна разъёмная и состоит из верхней половины 9 и крышки 6, соединённых между собой четырьмя шатунными болтами. Шатунный болт устанавливается в отверстие нижней (мотылёвой) головки с зазором 0,50-0,84 мм и удерживается от проворачивания штифтом 2 (запрессованным в отверстие шатуна с натягом 0,01-0,05 мм), входящим в вертикальную канавку, профрезерованиую в головке болта.

Для предохранения от поперечного смещения в нижнюю крышку в плоскости разъёма впрессованы с натягом 0,01-0,04 мм вертикальные штифты 8, выступающие части которых с зазором 0,018-0,077 мм входят в отверстия верхней половины 9 головки, фиксируя взаимное положение этих половин одной относительно другой. На каждой стороне крышки 6 па уровне разъёма сделаны выступы 4, служащие для разъединения половші головки.

Шатунные болты 3 затянуты корончатыми ганками 5 с делениями, расположенными на равных расстояниях по цилиндрической части гаек и служащими метками при их затяжке.

В средней части крышки 6 в отверстие 7 установлен штифт, удерживающий вкладыш шатунного подшипника от проворачивания.

В нижнюю головку шатуна вставлены отлитые в металлический вкладыши из бронзы ОЦС 3-12-5 ГОСТ 613-50, внутренняя поверхность которых залита центробежным способом тонким слоем баббита БК2.

Ремонт и проверка шатуна. При среднем и капитальном ремонтах тепловоза шатуны двигателя Д50 тщательно осматривают, ремонтируют и обязательно проверяют отсутствие трещин, перекоса и скручивания головок, проверяют цилипдричность отверстий и расстояние между центрами отверстий в головках.

Предварительно все шатуны, подлежащие ремонту,. тщательно очищают и промывают в течение 2-3 час. в содовом растворе (на 10 л воды кладут 85 г мыла, 15 г жидкого стекла, 250 г едкого натра и 330 г кальцинированной соды), нагретом до температуры 90°. Затем шатуны промывают в чистой горячей воде.

При наружном осмотре какие-либо заметные надрывы, наклёпы, забоины и другие пороки на шатуне не допускаются. При обнаружении забоин, натиров их тщательно зачищают.

Шатуны, имеющие трещины, независимо от их происхождения должны быть заменены новыми.

При повреждении или ослаблении штифта 2 (см. фиг. 39), установленного в теле шатуна и удерживающего шатунный болт от проворачивания, штифт заменяют новым.

При наличии трещин, увеличенного зазора на масло более 0,25 мм или ослабления втулки в отверстии верхней головки шатуна она должна быть заменена нозой.

Проверку на отсутствие продольных и поперечных закалочных трещин осуществляют стационарным или переносным дефектоскопом и производят таким же примерно порядком и способом, как и проверку осей колёсных пар подвижного состава.

Проверку на перекос головок производят на специальной плите 1 (фиг. 40, а).

Для этой проверки в отверстия головок шатуна с зазором 0,03 мм устанавливают оправки 3 и 5 длиной 400 мм. Торцы оправок одинаково удалены ст оси стержня шатуна. Затем шатун (концами оправки 3) устанавливают на две призмы 2 верхней головкой вверх (стержень шатуна должен занимать вертикальное положение). Далее при помощи стойки 7 и индикатора 6, ножку которого последовательно устанавливают сверху оправки 5 на расстоянии 15 мм от её торцов, определяют перекос отверстия верхней головки шатуна относительно отверстия нижней головкн (разность Н-її). Перекос допускается не более 0,12 мм.

Проверку па скручивание головок производят иа той же плите и с теми же оправками (фиг. 40. б). Для этой цели шатун устанавливают на три призмы в горизонтальном положении (горизонтальность оправки 3 проверяют индикатором 6, укреплённым на стойке 7) (фиг. 40, а) н при помощи индикатора 6, ножку которого устанавливают поочерёдно с одной и другой стороны оправки Г> на расстоянии 15 мм от её торцов, определяют отклонение (разность М - м), которое допускается не более 0,2 мм.

Фиг. 39. Шатун:
1-стержень; 2 - штифт: 3 - шатунный болт; 4; 5- гайка; 6 - крышка нижней головки; 7-- отверстие для штифта, удерживающего от проворачивания вкладыши; 8 - штифт, удерживающпй от смещения; 9 - верхняя половина нижней головки; 10- осевое отверстие; 11- верхняя головка

Проверку шатуна на перекос и скручивание обязательно выполняют два раза, а именно: до запрессовки бронзовой втулки в верхнюю головку шатуна (после расшлнфовки отверстия) и после запрессовки втулки и её шлифовки под палец диаметром 128 мм.

Размер между центрами отверстий нижней и верхней головок шатуна, который должен быть равен 710 ± 0,10 мм, проверяют микрометрической скобой.

Вкладыши шатунных подшипников (фиг. 41) тонкостепные и снабжены буртами 1, которыми вкладыши удерживаются в головке шатуна от осевого смещения. Зазор между буртами вкладышей и торцом головки шатуна допускают в пределах 0,15-0,25 мм на обе стороны с разностью 0,03 мм. На внутренних боковых поверхностях каждого вкладыша выфрезе-рованы холодильники 2. В средней части каждого вкладыша просверлено отверстие 4, которое с внутренней стороны заканчивается продолговатой выемкой, а с наружной стороны - цилиндрической раззенковкой. В верхней половине это отверстие совпадает с осевым отверстием шатуна и служит для подвода смазки к верхней головке шатуна. Нижний вкладыш этим отверстием устанавливается па штифт и удерживает оба вкладыша от проворачивания. В стыках вкладышей шатунных подшипников прокладки не предусмотрены, поэтому регулировку зазора между валом и вкладышем осуществляют или подбором толщины вкладыша (бронза -4- баббит) или шабровкой слоя баббита при условии наличия соответствующего припуска.

Наружный диаметр вкладышей шатунного подшипника до разрезки на две половинки (после заливки баббитом) должен составлять 226,5 мм, в то время как внутренний диаметр головки шатуна равен 225 мм. Увеличение наружного диаметра вкладыша необходимо для того, чтобы обеспечить плотную посадку вкладыша и предотвратить его ослабление в головке при работе двигателя. Для правильного расположения вкладышей в головке шатуна торец одной стороны вкладыша должен быть выше торца специального калибра на 0,11-0,13 мм (см. фиг. 41).

Перезаливка шатунных вкладышей при ремонте производится примерно таким же способом и порядком, как и коренных подшипников.

Фиг. 42. Шатунный болт
1 - головка; 2 - паз для штифта; 3, 5 - направляющие пояски. 4 - стержень; 6 - резьба; 7-отверстие для шплинта; в -гайка

При наличии выкрашивания или отставания баббита на шатунных вкладышах они должны быть заменены новыми. В исключительных случаях можно оставлять без исправления вкладыши, у которых на рабочей поверхности имеется около 3 см2 и у холодильников 5 см2 выкрошенного баббита, но эти места должны быть тщательно зачищены шабровкой. Иногда выкрошенные места на вкладышах запаивают оловянистым припоем. При наличии коррозийных мест, площадь которых не превышает 30% всей площади баббита, вкладыши могут быть допущены к дальнейшей работе.

Шатунные болты являются ответственной деталью, поэтому в процессе изготовления и эксплуатации на них необходимо обращать особое внимание. Шатунные болты изготовляют из высококачественной стали марки

Фиг. 42а. Приспособление для проверки длины шатунного болта:

1 - рамка приспособления; 2 - центр для установки головки болта: 3 - головка микрометра;

18ХНВА ГОСТ 4543-48 с последующей термической обработкой - закалкой и высоким отпуском. Стержень 4 (фиг. 42) шатунного болта имеет два направляющих пояска 3 и 5, головку 1 и резьбу 6 для корончатой гайки 8. Для устранения концентрации напряжений сечения разных диаметров имеют плавные переходы. Вся поверхность стержня тщательно шлифуется и полируется. Для выявления закалочных трещин и других пороков все шатунные болты подвергаются обязательной проверке магнитным дефектоскопом.

Каждый шатунный болт при любой возможности подвергают тщательному наружному осмотру при помощи 5- или 10-кратной лупы. При этом какие-либо натиры, забоины и повреждения резьбы не допускаются.

При проверке болта на вытяжку (фиг. 42а) увеличение его длины по сравнению с длиной, записанной в паспорте тепловоза, допускается не более 1 мм.

При проверке болта в центрах станка биение поверхностей направляющих поясков и стержня, а также наружного диаметра резьбы допускается не более 0,10 мм. Биение внутреннего торца головки болта относительно оси симметрии допускается не более 0,05 мм по диаметру 53 мм.

Для обеспечения комплектности шатунного болта н его корончатой гайки их маркируют цифрами от 1 до 4. Эти цифры выбиты на боковой поверхности головки болта и на верхней плоскости гайки.

Затяжка гаек шатунных болтов по старым рискам не является совершенной и поэтому её рекомендуется производить по изменению длины шатунного болта. Для этого перед установкой каждый болт должен быть тщательно промерен по длине и размеры его записаны в журнал. Затяжку гайки нужно производить до тех пор, пока длина болта не увеличится на 0,5 мм против первоначальной. Указанное удлинение 0,5 мм создаст равномерную затяжку и обеспечит нормальную работу болта.

Комплект шатуна с шатунными болтами и гайками помечен буквами А А, АБ, А В и А Г; В А, ВБ, В В и В Г и т. д. Эти обозначения выбиваются на боковых поверхностях шатуна и крышки, на верхнем торце каждой гайки и на боковой поверхности головки каждого шатунного болта. Кроме того, порядковые номера гаек н болтов каждого шатуна (цифры от 1 до 4) выбиваются на крышках нижних головок шатунов против соответствующих им болтов и гаек.

Поршень воспринимает на себя давление газов при сгорании топлива и при помощи кривошипно-шатунного механизма приводит во вращательное движение коленчатый вал двигателя. В процессе сгорания топлива днище поршня подвержено действию газов, имеющих высокую температуру (пример ЇЮ 1700°), что создаёт исключительно тяжёлые условия для работы поршня. Поэтому на некоторых двигателях головки поршней охлаждаются водой или маслом, что усложняет их конструкцию. Поршень двигателя Д50 изготовлен из алюминиевого сплава, чем достигнуто значительное уменьшение его веса по сравнению с поршнями, изготовленными из чёрных металлов, а это оказывает существенное влияние на уменьшение удельного давления на подшипники и шейки коленчатого вала, уменьшает износ цилиндровых втулок, подшипников, шеек вала. При сравнительно большой мощности, получаемой в каждом цилиндре, поршни специального охлаждения не имеют. Это объясняется тем, что двигатель Д50 при полной мощности работает при сравнительно высоких оборотах с частым всасыванием свежего воздуха и к тому же в конце выпуска осуществлено достаточно длительное перекрытие впуск-пых и выпускных клапанов. Кроме того, алюминиевые поршни имеют лучший коэффициент теплоотдачи, что способствует более быстрому их охлаждению.

Поршень (фиг. 43) представляет собой перевёрнутый стакан высотой 455 мм с вогнутым днищем, отлитый из алюминиевого сплава ПС-12.

В( гнутая форма днища способствует лучшему перемешиванию распылённого топлива с воздухом, что, в свою очередь, обеспечивает лучшее сгорание топлива в цилиндре. В днище выфрезерованы четыре выреза, необходимые для свободного открытия впускных и выпускных клапанов, причём расстояние между центрами вырезов 2 для выпускных клапанов больше, чем между центрами вырезов 3 для впускных клапанов. На выступах днища имеются два отверстия 4 с резьбой, служащих для установки скобы при выемке или постановке поршня в цилиндр. Головка поршня на длине 160 мм имеет коническую форму, необходимую для устранения заклинивания поршня при расширении его от нагревания. В головке проточено пять ручьёв 5 размером по высоте 5 і о.о2 ти руЧЬи эти предназначены для постановки уплотнительных (компрессионных) колец. Кроме ручьёв уплотнительных колец, имеются ещё три ручья размером по высоте8+0'02 мм, служащих для установки масло-срезывающих колец.

В настоящее время (начиная с тепловоза ТЭ2-20-020) конструкция поршней несколько изменена. Так, в верхней части над первым компрессионным кольцом поршни имеют канавку (ручей) шириной 3 мм и глубиной 17,6 мм

(фиг. 43а). Канавка называется изоляционной, или тепловой, и служит для предотвращения загорания поршневых колец. В связи с наличием канавки все ручьи для колец опущены вниз на 18 мм. Изменены также некоторые раз-меры'поршня. Направляющая часть поршня выполнена конической с основанием конуса в нижней части поршня.

1- днище поршня; 2 - вырез для выпускного клапана; 3 - вырез для впускного клапана; 4 - отвертсие для рыма; 5 -ручьи для компрессионных колец; 6 - ручей для верхнего маслосрезывл.ю-щего кольца; 7- отверстие для стока масла; 8 - вырез для штифта заглушки; 9 - выточка для заглушки; 10 - рабочая поверхность поршня; 11-холодильники; 12 - ручьи для нижних масло-срезывающих колец; 13 - наклонное отверстие: 14 - горизонтальное отверстие для стока масла

В средней части поршня расточено отверстие диаметром 128 мм, предназначенное для установки пальца. С обеих сторон отверстие снабжено выточками 9 (см. фиг. 43), в которые с натягом 0,04-0,11 мм устанавливаются до упора в выточку алюминиевые пробки (заглушки), ограничивающие осевое перемещение пальца в поршне. Заглушки снабжены фиксирующими штифтами, выступающие части которых плотно входят в вырезы 8.

Штифт при постановке заглушки должен упираться в тело поршня, иначе при работе двигателя возможно его выпадение и, как следствие, разрушение поршня. В центре заглушек имеется отверстие с резьбой для установки приспособления для вьшрессовки (фиг. 44). Наружная поверхность заглушек выполнена цилиндрической, соответствующей диаметру поршня.

Вокруг заглушек с обеих сторон поршня отлиты прямоугольные углубления 11 (см. фиг. 43), называемые холодильниками.

При ремонте поршней удаление нагара с них осуществляется химическим способом. Для этого применяют раствор следующего состава: жидкое стекло - 1%, кальцинированная сода - 1%, мыло - 1%, хромпик - 0,1%, вода ~97%.

В процессе приготовления раствора жидкое стекло, соду, мыло и хромпик высыпают в ведро и размешивают в тёплой воде, затем выливают в ванну, заполненную необходимым (97%) количеством воды, и тщательно перемешивают. Далее нагревают раствор до 90-95° и погружают в него поршни на 60-90 мин. Затем вынимают поршни из первой ванны и погружают их на 15-20 мин. во вторую ванну с тем же раствором, но температурой 20°. После этой обработки нагар с поршней легко удаляется волосяной щёткой. Указанного выше количества раствора достаточно для удаления нагара с 18- 24 поршней.

При ремонте поршней широко применяется электродуговая заварка угольным электродом. Этой заваркой пользуются при наплавке изношенных ручьёв поршневых колец, при износе рабочих поверхностей поршня, выточек под заглушки и т. п. После заварки поршень подвергают отжигу, обычно в электропечи, постепенно доводя температуру до 150-200°, с выдержкой при этой температуре до 2 час. с последующим остыванием вместе с печью.

При заварке нельзя допускать низкой температуры в помещении и в особенности сквозняков, которые способствуют образованию трещин.

В качестве присадочного материала используют алюминиевые прутки диаметром 6-8 мм, отлитые из сплава ПС-12.

Прутки покрывают обмазкой, состоящей из 35% криолита (или белой глины), 50% хлористого калия, 15% хлористого натрия.

В момент сварки обмазка на электродах должна быть сухой, иначе наваренный шов будет иметь пористость.

В электрододержателе укрепляют угольный электрод, которым создаётся дуга, расплавляющая кратер в месте заварки, а сам присадок-пруток подплавляют в кратере (ванночке), заполняя последний металлом прутка.

Электродуговая заварка обычно производится на постоянном токе. Величину тока выбирают в зависимости от размеров завариваемого места и детали. Например, при толщине стенки 10-20 мм ток берут около 200 а. При толщине завариваемой детали 25-60 мм применяют ток около 350 а. Угольный электрод обычно изготовляют из графитовых заготовок диаметром 15 мм и длиной 140-250 мм (с заострённым концом). Завариваемая деталь должна лежать в горизонтальном положении. Во избежание образования трещин при заварке крупных раковин или дефектов в деталях со стенкой толщиной свыше 20 мм деталь подогревают до температуры 270-400°. При сварке угольный электрод нельзя держать в одной точке и касаться им прутка-присадка.

Механическая обработка заготовки поршня начинается с проточки плоскости нижнего торца и его внутренних диаметров 274 и 275 мм, которые в дальнейшем являются базой для всей последующей механической обработки поршня.

После этих операций производится разметка поршня и предварительно растачивается отверстие под поршневой палец. При дальнейшей обработке поршень устанавливают на токарный станок, к патрону которого вместо кулачков прикреплён специальный центрирующий диск 7 (фиг. 45), имеющий центрирующий бурт диаметром 274,96 мм, на который и надевают поршень, внутренним диаметром 275 мм.

Фиг. 44. Приспособление для выпрессовки заглушек поршневого пальца:
1 - заглушка; 2 -опорная стойка; 3 - упорная втулка; 4-5 - гайкн с рукоятками; 6 - винт; 7 -маховичок

В центре диска установлен винт 3, имеющий возможность ввинчиваться или вывинчиваться из диска 7. Для крепления поршня к патрону станка в отверстие для поршневого пальца устанавливают палец 9, который проходит также и через отверстие в головке тяги 8. Вращением маховичка с гайкой 1 тяга 8 будет притянута к патрону, а вместе с ней и поршень 10. Обрабатывают сначала поверхность 11 как вторую базовую, затем вогнутую поверхность (донышко) 12 и, наконец, рабочую поверхность поршня 10.

Одновременно протачивают ручьи для компрессионных колец размером 5+о,о2 мм и маслосъёмных размером 8+0'02 мм. Рабочую поверхность поршня обрабатывают по копиру, установленному на токарном станке. Вы-фрезеровка вырезов в головке поршня для свободного открытия клапанов и

Фиг. 45. Приспособление для крепления поршня на станке при его обработке:
1 - маховичок с гайкой; 2- опорная втулка; 3- винт; 4- пружина; 5-патрон станка; б -шайба патрона; 7 -центрирующий диск; в -головка тягн; 9 - палец; 10- поршень; 11- верхняя часть поршня; 12 - вогнутая поверхность (донышко) поршня

Проверка поршня. При осмотре и проверке поршней обращают •особое внимание на чистоту и точность обработки поршня. Все поверхности должны быть чистыми, не иметь каких-либо шероховатостей, рисок, острых кромок, забоин, вмятин и т. п.

Овальность и конусность отверстий под палец допускаются не более 0,02 мм и проверяются микрометрической шпилькой. Корсетность на рабочей поверхности поршня совершенно не допускается и проверяется микрометрической скобой. Неперпендикулярность оси поршня к нижнему базовому торцу допускается не более 0,05 мм. Перекос оси пальца к тому же торцу допускается не более 0,03 мм. Снос оси пальца относительно оси поршня допускается до 0,1 мм. Непараллельность торцовых поверхностей ручьёв для поршневых колец и нижнего базового торца допускается не более 0,05 мм. Перекос ручьёв для поршневых колец может быть не более 0,03 мм. Овальность цилиндрической и конической поверхности поршня допускается не более 0,03 мм и проверяется микрометрической скобой. Разность в весе каждого поршня из комплекта на один двигатель допускается не более 200 г, а общий вес поршня составляет 46,4+0,2 кг.

Поршневой палец (фиг. 46) изготовлен из высококачественной стали марки 12ХН2А ГОСТ 4543-48 с цементированной, шлифованной и полированной наружной поверхностью.

Для уменьшения веса палец изготовлен полым, а для подвода смазки к бронзовой втулке верхней головки шатуна и к бобышкам поршня в средней части пальца по окружности просверлены четыре отверстия диаметром 4 мм и по восемь отверстий диаметром 3 мм по краям. Внутри пальца поставлена гильза с развальцованными концами.

Масло, поступающее через центральное отверстие шатуна к наружной кольцевой выточке втулки, смазывает её и одновременно попадает через четыре радиальных отверстия внутрь пальца. Отсюда масло идёт через 16 отверстий, просветленных па концах пальца, к гнездам бобышек.

Глубина цементации на готовом пальце должна быть 1,2-1,5 мм с твёрдостью Ицс - 58 -г- 62. Овал п конус по рабочей поверхности допускаются не более 0,01 мм. Для выявления закалочных трещин каждый палец проверяется на магнитном дефектоскопе. Палец устанавливается в отверстия поршня с зазором 0,01 - 0,03 мм.

При монтаже шатунно-поршнеЕой группы перед постановкой пальца и заглушек поршень нагревается (обычно в воде) до 80-903. Однако подогрев поршня для этой цели не является обязательным, и в эксплуатации при ремонте двигателя может быть применено для запрессовки и выпрессовки пальца специальное приспособление в виде винтовой скобы. При этом должна быть проявлена исключительная осторожность.

Овальность, конусность или местные натиры на поршневом пальце устраняются при ремонте шлифовкой с последующим хонингованием.

Поршневые кольца разделяются па компрессионные (уплот-пнтельные) (фиг. 47, а) и маслосрезывающне (маслосгонные) (фиг. 47,6). Компрессионные кольца служат для уплотнения камеры сгорания. Маслосрезывающне кольца являются скребками, сбрасывающими масло со стенок втулки в раму, не допуская попадания его в камеру сгорания. Рабочая (наружная) поверхность компрессионных колец выполнена конусной (наклон 1°) на высоте 3,5 мм и цилиндрической на высоте 1,3 мм.

Фиг. 46. Поршневой палец двигателя:
1 -кожух; 2 и 4 - отверстия диаметром 3 мм; 3 - отверстие диаметром 4 мм; 5 -палец

Компрессионные кольца имеют замки, представляющие собой косой срез, выполненный под углом 45°. Боковые (торцовые) поверхности тщательно шлифуются и притираются между двух пришабренных плит при помощи мелкого наждачного порошка с маслом.

Твёрдость кольца должна быть Н^в~ 97 - 104. Размер замка в свободном состоянии должен быть в пределах 32-42 мм. Упругость кольца проверяется при помощи надетой на кольцо стальной ленты, на конец которой подвешивается груз (фиг. 48). Величина груза, при подвешивании которого на лету зазор в замке станет нормальным, должна быть 3,5-5 кг.

Зазор в стыке должен быть 1,8-2,2 мм и проверяется в специальном' цилиндрическом калибре (фиг. 49) диаметром 318+0-01 мм. Кроме того, рабочая цилиндрическая поверхность кольца проверяется на специальном световом кондукторе (фиг. 50). По окружности кольца допускаются пунктирные просветы шириной 0,03 мм, длиной не , н оелее 3 лиг, общая длина всех просветов допускается не более 90 мм.

Различная толщина стенки кольца (разностенность) по радиусу допускается не больше 0,2 мм. Непараллельность боковых поверхностей должна быть не более 0,02 мм. Дробление и волнистость на боковых поверхностях не допускаются.

Коробление колец допускается до 0,1 мм и проверяется по щелевому калибру, состоящему из двух плит, между которыми пропускается кольцо (кольцо должно проходить между плитами за счёт собственного Беса).

Новые кольца покрыты слоем оловянистой полуды толщиной 0,01 мм.

Маслосрезывающне кольца имеют больше^ сечение. По рабочей поверхности кольца проточена кольцевая канавка с профрезерованными 12 радиальными окнами, так что остаются только соединительные перегородки верхней и нижней частей кольца. Верхние кромки нижней и верхней частей кольца срезаны на конус таким образом, что нижняя кромка почти острая. Благодаря такой конструкции при движении поршня вверх маслосрезывающее кольцо как бы скользит по маслу, не соскабливая его со стенок по направлению к камере сгорания. При движении же поршня вниз острая кромка кольца соскабливает масло со стенки цилиндровой втулки.

Малая высота кромок создаёт удельное давление на стенки цилиндровой втулки большее, чем у кольца с цилиндрической поверхностью. При шик.секромки более чем до половины высоты кольцо должно быть сменено. Замок кольца прямой.

Компрессионные и маслосрезывающие кольца отлиты из модифицированного чугуна. Груз, подвешиваемый к стальной ленте прибора для определения упругости маслосрезывающих колец при рабочем зазоре в замке 1,8 мм, составляет 5,5-7,5 кг.

Для более быстрой приработки острых кромок к рабочей поверхности цилиндровой втулки и предохранения от образования натиров или задиров её новые маслосрезывающие кольца имеют слой полуды толщиной 0,01 мм.

Фиг. 50. Приспособление для проверки поршневых колец на просвет:
1 - плита; 2 -усилительная плита; 3. 4, 16 - винты; 5 - кронштейн; 5-толкатель; 7 -возвратная пружина; 8 - шайба; 9 - штифт; 10 - ролик; 11 -валик; 12 -рычаг; 13 - рукоятка; 14- диск для правильной установки кольца; 15 - шарик в подвижном диске; 17 - шайба; 18 -установочная обечайка для поршневого кольца; 19 - поршневое кольцо

Монтаж. Разница в весе шатунов может достигать 3 кг. В связи с этим на разных двигателях шатуны иевзаимозаменяемые, что следует иметь в виду при перестановке шатунов с одного двигателя на другой. На один двигатель шатуны и поршни подбираются по их весовым данным, выбитым цифрами на нижней головке каждого шатуна и на холодильнике (в правом углу) каждого поршня. Комплекты шести шатунов и шести поршней, установленных на один двигатель, подбираются с разницей в весе, не большей 0,4 кг. В связи с разными весовыми данными сборку шатунов с поршнями (фиг. 51) начинают также с подборки их по весу. Затем подбирают комплект поршневых пальцев, предварительно устанавливая их во втулки верхней головки шатуна для проверки диаметрального зазора, который должен быть в пределах 0,08-0,12 мм. Одновременно при помощи микрометрической скобы и шпильки производят контрольный обмер концевых сторон пальца и отверстий в бобышках поршня. Диаметральный зазор между пальцем и стенками отверстия должен быть 0,01-0,05 мм.

При монтаже нужно следить за тем, чтобы вырезы в днище поршня для выпускных клапанов совпадали со стороной шатуна, на которой выбиты номер двигателя и номер цилиндра. Вслед за установкой пальца 12 (до остывания поршня, предварительно нагретого в кипящей воде) производится установка заглушек 7, которые должны входить в боковые выточки поршня до упора, с натягом 0,04- 0,11 мм. После этого поршни с шатунами подаются на привалку по цилиндрам и коленчатому валу двигателя. Привалка осуществляется без поршневых колец. При опущенном поршне с шатуном' в цилиндр и затянутых шатунных болтах диаметральный зазор между вкладышем и шейкой должен быть 0,12-0,18 мм с разностью по бокам не более 0,03 мм. Прилегание вкладыша к шейке на дуге 120° должно быть не меньшим 75%.

Для проверки правильности привалки поршня пробоксовыва-ют двигатель до тех пор, пока проверяемый поршень не станет в в. м. т. Затем на глубине 40 мм от вершины головки поршня замеряют в точках 1 и 2 (по оси двигателя) зазоры, которые должны быть в пределах 0,40± 0,05 мм (фиг. 52). Одновременно проверяют зазоры (также по оси двигателя) в нижней части поршня, в точках 3 а 4, где зазоры допускаются в пределах 0,15 ±0,05 мм. Далее проворачивают коленчатый вал двигателя на 180°, пока тот же поршень не займёт положение, соответствующее н. м. т., и также проверяют в точках 1 и 2, 3 и 4 зазоры, которые должны соответствовать указаннным выше величинам. Результаты замеров заносят в журнал или формуляр двигателя.

При неудовлетворительных результатах замеров выравнивание поршня в цилиндре производится за счёт подшабривания вкладыша шатунной головки, опирающегося на шейку кривошипа. Если зазор в точках 1 и 3 уменьшен, а в точках 2 и 4 увеличен (поршень требуется как бы несколько повернуть по часовой стрелке), то в этом случае верхний вкладыш шатуна необходимо слегка подшабрить с правой стороны, сводя шабровку к нулю на левую сторону.

Если поршень требуется немного повернуть против часовой стрелки, то шабровку верхнего вкладыша надо начать слева и свести её к нулю у правой стороны.

Фиг. 51. Шатун с поршнем:
1 - гайка; 2 - крышка нижней головки; 3 - стержень шатуна; 4 - маслосрезывающие кольца; 5 - компрессионные кольца; 6 - штифт заглушки; 7 - заглушка поршня; в -штифт головки болта; 9 - шплинт; 10 - поршень; 11 - втулка верхней головки шатуна; 12 - поршневой палец; 13 - гильза пальца; 14 - шатунный болт; 15-коленчатый вал

Осевой разбег вкладыша шатунного подшипника на шейке кривошипа коленчатого вала должен находиться в пределах 0,60-0,90 мм.

Проверка правильности привалки шатунно-поршневой группы производится по всем цилиндрам.

После привалки все поршни вынимают из цилиндров блока, тщательно очищают, промывают бензином, продувают воздухом, тщательно осматривают и устанавливают поршневые кольца. Для постановки поршневых колец на поршень применяется приспособление, показанное на фиг. 53,а. Кольца на поршне должны устанавливаться таким образом, чтобы замки соседних колец были диаметрально противоположны, а острые кромки как компрессионных, так и маслосрезы-вающих колец были направлены вниз. На верхней плоскости каждого кольца при изготовлении на заводе делается надпись «верх».

Собранные поршни с шатунами и поршневыми кольцами тщательно смазывают маслом, применяемым для смазки двигателя, и поочерёдно опускают в цилиндры. Для направления колец и предохранения их от повреждения при опускании поршней применяется специальное приспособление (фиг. 53,6).

Для опускания в цилиндр поршня к его днищу привёртывают двумя болтами скобу. За эту скобу поршень подвешивают на крюк крана или электротали. При опускании необходимо следить за тем, чтобы нижней головкой шатуна не повредить поверхность цилиндровой втулки или шейку коленчатого вала. Выбитые на нижней головке шатуна номера двигателя и цилиндра должны быть направлены в сторону топливного насоса двигателя, а приёмочные клейма - в сторону всасывающего коллектора.

После затяжки гаек шатунных болтов необходимо пробоксовать коленчатый вал двигателя на 2-3 полных оборота, проверить зазоры во всех вкладышах шатунных подшипников, осевые разбеги на шейках кривошипов, проверить шплинтовку и одновременно тщательно осмотреть картер.

Цилиндровая втулка | Тепловоз ТЭ2 | Крышка цилиндра и ее арматура