ENGINEERING AND TECHNOLOGY IN TRANSPORT Diagnostics and repair
Как да сменим уплътнение на главата
Уплътнението на главата на цилиндъра е уплътнение, разположено между блока на двигателя и блока на главата на цилиндъра. Редовият двигателен дизайн ще има една цилиндрова глава, тъй като цилиндрите са подредени в права линия по протежение на блока на двигателя. Това важи за много 4, 5 и 6 цилиндрови двигатели. Дизайнът на двигателя като V6 или V8 ще има две цилиндрови глави , по една за всяка банка. V6 двигателят ще има по 3 цилиндъра на всяка банка.
Част 1 от 4: Съберете информация и консумативи
Необходими материали
Контейнери за старо моторно масло и охлаждаща течност
- Комплект уплътнения на цилиндровата глава
- Охладителна течност за двигател
- Моторно масло
- Филтър за двигателно масло
- Термостат на двигателя
- Комплект уплътнители на изпускателния колектор
- ръкавици
- Комплект уплътнения на всмукателния колектор
- Предпазни очила
- Запалителни свещи
- Комплект зъбен ремък, специфичен за вашия автомобил
- Уплътнения на капака на клапаните
- Ръководство за обслужване на превозни средства
Стъпка 1: Намерете VIN . Намерете информация за превозното средство, специфична за вашия автомобил, за да улесните търсенето на вашите части. Вашият автомобил е оборудван с два много важни стикера. Стикерът за емисии под капака ще ви каже размера на двигателя. Етикетът във вътрешността на крилото на шофьорската врата ще ви покаже идентификационния номер на превозното средство или VIN.
Стъпка 2: Намерете ръководство за обслужване на автомобила за вашия автомобил .
Съвет : Ръководство за обслужване на превозно средство е много по-подробно от ръководството на собственика на превозното средство. Сервизното ръководство ще съдържа много важна информация и ще включва някои процедури за ремонт.В ръководството за сервиз ще бъдат изброени специални инструменти, необходими за ремонти, и ще се уточни кои компоненти да премахнете, докато извършвате ремонтите. Може да се наложи да разгледате процедурите няколко пъти преди да започнете. Запознайте се с работата, която ще изпълните, преди да започнете работа по двигателя на вашия автомобил.
Съвет : Когато търсите уплътнение на главата на цилиндъра, опитайте се да купите това, което ще включва много различни уплътнения.
Когато някой компонент бъде отстранен, всички свързани уплътнения ще трябва да бъдат сменени, за да се премахне вероятността от течове при повторно сглобяване на двигателя. След подмяната на уплътненията е изключително важно да инсталирате крепежни елементи за всеки компонент при необходимите спецификации на въртящия момент.
Част 2 от 4: Демонтиране
Стъпка 1: Изключете батерията . Тъй като е лесно да се активира стартерният монтаж на някои превозни средства случайно, важно е да изключите акумулатора, когато извършвате основни ремонти на вашия автомобил.
- Забележка : Отстранете първо отрицателния или черен кабел на батерията.
- Внимание : Разхлабените проводници могат да причинят окъсяване, да повредят много чувствително и скъпо оборудване или да излъчат искри, които могат да причинят пожари. Това може да бъде опасно, така че изключете батерията, преди да направите нещо друго.
Стъпка 2: Източете двигателното масло и охлаждащата течност на двигателя . Източете двигателното масло от отвора за източване на двигателното масло.Поставете капачката под капака под двигателя, за да съдържа старото масло и отворете тапата за източване на масло. По този начин, ако някоя охлаждаща течност на двигателя се разлее върху картера, тя ще изтече, вместо да се утаи в двигателя.
- Забележка : Не забравяйте да изхвърлите старото двигателно масло в масления съд, за да не добавите ново масло отгоре или ще се наложи да ремонтирате целия двигател.
Изцедете охлаждащата течност от отвора за източване на радиатора или чрез разхлабване и отстраняване на долния маркуч на радиатора. Не забравяйте да свалите капачката на радиатора.
- Съвет : В някои случаи долният всмукателен колектор или главата на цилиндъра ще имат отвор за източване на охлаждащата течност.
Стъпка 3: Извадете всички компоненти от главата на цилиндъра . Всички компоненти, закрепени към главата на цилиндъра, трябва да бъдат отстранени.
- Съвет : Има много гайки, болтове, ръкави, скоби и фитинги и може да е лесно да се загубят следите на нещата. Опитайте се да направите снимки или да напишете описание на всяка част, за да ви помогне да запомните къде е поставена и да са готови за сглобяване на двигателя.
- Съвет : Маркирайте всичко.
- Добре е някои части и неговите крепежни елементи да се съхраняват на едно и също място. Един компонент може да има крепежни елементи с различна дължина. Маркирайте ги, тъй като те трябва да се върнат точно там, откъдето са дошли, за да избегнете повреда на двигателя.
Съвет : Болтове на главата обикновено се разтягат при монтажа и ще трябва да бъдат заменени, след като бъдат отстранени. Внимавайте за тези болтове и не забравяйте да ги замените с нови.
- Предупреждение : Ако се използват повторно, тези крепежни елементи с въртящ момент имат голям шанс да се разпаднат в блока на двигателя или в главата на цилиндъра. Счупеното парче ще трябва да бъде извлечено и дупката да бъде фиксирана, ако е повредена.
Стъпка 4: Отстранете последователно крепежните елементи . Много компоненти като капака на клапаните, главата на цилиндъра, всмукателния и изпускателния колектори изискват крепежните елементи да бъдат отстранени в определена последователност, за да се избегне изкривяване или напукване. Тази информация обикновено е подробно описана в ръководството за обслужване на превозни средства.
- Забележка : Зъбният ремък или монтажна верига изискват специфична процедура за отстраняване, за да се защитят вътрешните компоненти на двигателя. Обърнете внимание на процедурите и времевите маркировки. Тези маркировки са жизненоважни за работата на двигателя и при грешки може да се повреди при монтажа.
Някои превозни средства може да имат различен тип конструкция на двигателя, наречен надводен клапан (OHV). Много конструкции на двигатели с OHV разполагат разпределителния вал в блока на двигателя и използват повдигачи, тласкачи и кобилични рамена, за да активират клапаните в цилиндровата глава.Като цяло компонентите на двигателя за синхронизация не са включени в изваждането на цилиндровата глава, но ако тези компоненти са отстранени, те трябва да бъдат инсталирани в абсолютно същия ред.Много комплекти с зъбни ремъци са маркирани за лесна инсталация. Маркировките или маркираните връзки на колана (варира за всеки тип комплект зъбен ремък) ще се подравнят точно с маркировките на компонентите на двигателя.
Уплътнение на главата на цилиндъра – уплътнението на главата на цилиндъра се намира под устройството на главата на цилиндъра. Използваният материал може да варира от метал до материал, който ще се смаже, когато болтовете на цилиндровата глава са монтирани и затягани. Понякога и двата материала се използват при изграждането на уплътнението на главата на цилиндъра. Това уплътнение трябва да съдържа и издържа на горивните налягания и температури. Често може да видите разкъсване между два цилиндъра или счупване, при което се е скъсало уплътнение на маслото или охладителната течност.
Част 3 от 4: Проверете монтажа на главата на цилиндъра
Блокът на двигателя и цилиндровата глава имат отвори, през които тече двигателното масло за смазване, а охлаждащата течност на двигателя тече за регулиране на температурата.Уплътнението на главата на цилиндъра се нарязва, за да запечата всеки цилиндър, както и отворите за маслото и охлаждащата течност, така че течностите да не се смесват и компресията от един цилиндър да не изтече в друга.
- Съвет : В много случаи неработещото уплътнение на главата на цилиндъра ще смеси маслото в охладителната система и може да доведе до превръщане на охлаждащата течност в кафява утайка. Можете да забележите утайката, докато издърпате капачката на радиатора и да видите утайката в радиатора или вътре в двигателя, когато свалите капачката на маслоуловителя.
Стъпка 1: Проверете блока на двигателя и главата на цилиндъра . Свързващите повърхности на блока на двигателя и цилиндровата глава трябва да бъдат проверени за грапавини, за да се осигури перфектно уплътнение. Изпратете главата на цилиндъра за професионално почистване и проверка. В много случаи ще е необходима подмяна на клапани.
Съвет: Използвайте обработен прав ръб, за да измерите плоскостта на блока на двигателя и въртящите се повърхности на цилиндровата глава. Ръководството за сервизно обслужване на автомобила ще определи границата на измерване. Ако свързващата повърхност на блока на двигателя или на цилиндровата глава не е идеално равна направо, компонентът трябва да бъде сменен. Техниците ще проверят плоскостта на главите на цилиндрите, но вие ще носите отговорност за проверката на блока на двигателя. Поставете правия ръб през палубата на блока на двигателя. Осветете фенерче от едната страна. Проверете дали можете да видите светлина да наднича между блока на двигателя и инструмента с прав ръб. Ако да, блокът на двигателя също трябва да се обслужва. Ако палубата не е плоска, светлината ще надникне през петната, които са изкривени.
Стъпка 2: Почистете блока на двигателя и главата на цилиндъра . Свързващите повърхности на блока на двигателя и блока на главата на цилиндъра също трябва да бъдат идеално чисти.
- Забележка : Ако решите сами да ги почистите, не забравяйте за чифтосването на всмукателните и изпускателните колектори. Внимавайте, всички проблеми, които могат да повредят уплътненията на цилиндровата глава, също могат да причинят повреда на главата на цилиндъра и за отстраняването им може да са необходими специални инструменти или процедури.
- Предупреждение : НЕ използвайте въртящ се диск или шлифовъчен диск за почистване на тези повърхности, тъй като тези инструменти могат да премахнат твърде много метал, ако не се използват правилно. Тези инструменти създават много малки частици от метал и могат да го депозират в труднодостъпни места в блока на двигателя. Ако в горивната камера около буталата попаднат мръсотия или отломки, това може да причини драскотини по стените на цилиндъра.
Стъпка 3: Проверете останалите компоненти, отстранени по време на демонтаж . Това е чудесен момент да проверите другите компоненти за повреди или износване и да ги замените, за да предотвратите неприятности по пътя.
- Забележка : Сменете свещите, термостата на охлаждащата течност на двигателя, маслото, охлаждащата течност, проводниците за запалване, компонентите на синхронизацията, ремъците, износените шайби и всяко уплътнение, което е било прекъснато по време на отстраняването.
Стъпка 4: Почистете нишките . Понякога ръждата и мръсотията могат да се натрупат върху нишките (спирални канали) на крепежни елементи и вътре в отворите за болтове. Закопчалката може да се залепи върху мръсотията, което води до неточни числа на въртящия момент.
- Съвет : Някои блокове на двигателя имат шпилки, които са инсталирани в блока. След монтажа на цилиндровата глава върху шиповете се инсталира капачка, вижте препоръките на производителя за работа с тези шипове. Може да се наложи да се заменят шпилките и да се почистят отворите на шпилките.
Част 4 от 4: Повторно сглобяване
Стъпка 1: Напръскайте уплътнението на главата на цилиндъра с уплътнител . Ако е приложимо, напръскайте двете страни на уплътнението на главата на цилиндъра с уплътнителя, преди да го поставите върху чистия блок на двигателя. В противен случай поставете голото уплътнение върху чистия блок на двигателя.
- Съвет : Много доставчици продават меден уплътнител за уплътняване, за да осигурят добро уплътнение, когато е монтирано ново уплътнение на главата на цилиндъра.
Съвет : Ако шпилките се използват за задържане на главата на цилиндъра надолу, инсталирайте шиповете преди да поставите уплътнението. Дизайните без шипове често са оборудвани с дюбели за подравняване, за да не се движи уплътнението, докато поставяте цилиндровата глава отгоре.
Стъпка 2: Инсталирайте главата на цилиндъра . След почистване на повърхностите и монтиране на уплътнението инсталирайте главата на цилиндъра и го закрепете надолу.
- Съвет : Сервизното ръководство ще предостави информация за въртящия момент на закрепването и правилната последователност на затягане.
Точно като премахването на компонентите, има конкретен модел, който трябва да следвате, докато сглобявате частите, за да се гарантира правилното уплътняване и създаване на най-малко натоварване на компонентите. В повечето случаи са необходими няколко преминавания на увеличаващи се измервания на въртящия момент. Следвайте процедурите и използвайте калибриран гаечен ключ.
Стъпка 3: Заменете всички компоненти, които бяха премахнати по-рано . Повторно проследете предишните си стъпки и инсталирайте всички компоненти, отстранени от монтажа на главата на цилиндъра.
- Съвет : Консултирайте се с бележките и снимките си, за да останете на пътя и не забравяйте да разгледате добре компонентите, чифтосващите повърхности и крепежни елементи.
- Забележка : Почистете всички повърхности за чифтосване, почистете резбите от мръсни болтове и в мръсни отвори за болтове и заменете всяко уплътнение, нарушено по време на процеса на демонтаж. Някои компоненти не изискват уплътнение, но изискват силиконова паста.
Механичен синхронизация (ако е приложимо) :
При приложения на OHV (над клапан) може да не се налага да подправяте компонентите на времето. При приложение на OHC (разпределителен вал, единично или многократно), компонентите на синхронизацията трябва да бъдат разглобени, за да се отстрани главата на цилиндъра. Следвайте инструкциите в сервизното ръководство за правилен монтаж.
Стъпка 4: Свържете батерията и заредете отново течностите . Проверете работата си още веднъж, преди да свържете батерията. Първо инсталирайте положителния кабел, след това отрицателния.
- Предупреждение : Поставянето на кабелите в обратен ред ще доведе до искра и може да запали всички запалими течности, намиращи се наблизо.
След като сте удобни с монтажа, долейте двигателя с масло. Проверете нивото на двигателното масло и не забравяйте да използвате нов филтър. Напълнете радиатора с охлаждаща течност, докато достигнете максималното ниво и изчакайте. Може да видите някакво бълбукане. Въздухът може да бъде хванат в охладителната система и охлаждащата система трябва да бъде обезвъздушена преди пускане на двигателя. В някои случаи помага да се повдигне предната част на превозното средство, така че въздухът да пътува до най-високата точка в системата или до резервоара за преливник. Проверете нивата на охлаждащата си течност и се уверете, че тя е адекватна.
Стъпка 5: Проверете за неизправности . Влезте в превозното средство и завъртете ключа за запалване в положение ВКЛЮЧЕНО. НЕ стартирайте автомобила все още.
В този момент можете да прикачите четеца на код, ако имате такъв.
В много случаи веднага ще бъде зададен код, ако компонент не е включен. Ако се появят някакви кодове, ще бъде по-лесно да проследите компонента, който може да сте оставили без включване.
Стъпка 6: Задайте климатичния контрол . Стартирайте автомобила и настройте климатичния контрол на максимална топлина. Това ще позволи на охлаждащата течност да влезе в сърцевината на нагревателя и е най-добрият шанс да премахнете всички упорити въздушни мехурчета от охладителната система.Понякога новите уплътнения, особено уплътненията на главата и уплътненията на изпускателния колектор, могат да отделят малко пара или дим.
Ремонт на цилиндровата глава
Изглежда, че много цилиндрични глави са обречени да се спукат още от самото начало поради леката си конструкция и дизайн. По-специално, главите на алуминиевите надземни гърбици (OHC) често се срещат като изкривени и напукани. Но също така има много чугунени глави. Пукнатините често се обвиняват като причина за повреда на главата. В много случаи пукнатините не са причина за повредата, а симптом на друг основен проблем като прегряване, детонация или неправилна инсталация (грешен въртящ момент на болтовете на главата, мръсни болтови нишки и т.н.).
форма на пукнатини
Пукнатините обикновено се образуват, когато главата на цилиндъра претърпява твърде много топлинно напрежение. Загубата на охлаждаща течност, силното прегряване, както и внезапните промени в работната температура от горещо към студено, могат да създадат всички условия, които причиняват образуване на пукнатини. При нагряване на метал той се разширява. Алуминият се разширява с почти два пъти по-висока скорост от чугун, което създава несъответствие в скоростите на разширение при биметални двигатели с алуминиеви глави и чугунени блокове. Въпреки това, главите са проектирани да се справят с определено количество нормално разширение. Но повишените работни температури могат да изтласкат главата над нейните конструктивни граници, което води до деформация на метала. Това от своя страна може да доведе до образуване на пукнатини, когато металът се охлажда и свива. Когато главите се нагряват, те често се надуват и се покланят в средата. Това може да доведе до захващане или счупване на разпределителния вал на OHC, както и появата на пукнатини в долната страна на главата. Всички глави трябва да бъдат внимателно проверени за пукнатини, като се използват различни техники, преди да се извърши каквато и да е работа на машината. По-добре да разберете, че главата е спукана, преди да преработите водачите и седалките на клапаните, отколкото след това. Помислете за откриването на пукнатини като първата си линия на защита срещу грешки. Пукнатините не означават непременно, че трябва да се смени цилиндровата глава. Всъщност много напукани глави, за които някога се е смятало, че са „нежелателни“, сега се оправят. Поправянето на напукана глава на цилиндъра винаги включва известен риск, но когато се извърши правилно, обикновено е много по-евтино от подмяната на напукана глава с нова или използвана отливка. Повечето малки пукнатини в чугун, както и алуминиеви глави могат да бъдат поправени чрез закрепване. По-големите пукнатини в алуминиевите глави обикновено изискват заваряване с TIG (волфрамов инертен газ). По-големите пукнатини в чугунените глави често могат да бъдат поправени чрез пещна заварка или пламъчно заваряване. Пещната заварка на голяма чугунена дизелова глава често си струва усилията поради високата стойност на отливането, но също така има икономически смисъл при много късни модели чугунени глави на пътнически автомобили. Много от късните модели глави са доста скъпи и трудно се намират, така че някои глави, които биха били бракувани поради пукнатини, сега се ремонтират и връщат в експлоатация. Всичко зависи от пазарната стойност на главата и разходите за нейното заместване. Колкото по-висока е стойността на главата и колкото по-високи са разходите за подмяна, толкова повече има смисъл да ремонтирате главата, а не да я замените.
Защипване на пукнатини
Закрепването е най-често използваната техника за поправяне на пукнатини в чугунени глави, защото е бърза, надеждна и евтина. Може да се използва и за поправка на алуминиеви отливки. Закрепването е сравнително лесна техника за учене и използване, не изисква никакви специални инструменти, освен тренировка, направляващо устройство и кран, и не използва топлина. Техниката включва пробиване на дупки в двата края на пукнатината, за да не се разпространява, след това пробиване на дупки на различни интервали по дължината на пукнатината, инсталиране на припокриващи се щифтове за запълване на пукнатината, след това надничане върху щифтовете с въздушен чук за запечатване и смесете повърхността. Може да се използват или конусни щифтове или прави щифтове. Коничните щифтове се изтеглят в пукнатина, тъй като са затегнати, за да осигурят плътно уплътнение по цялата дължина на щифта. Това се случва, защото нишките както на конусния щифт, така и на дупката имат намеса на смущения. Правите щифтове трябва да бъдат запечатани с конусно рамо на единия край на щифта и / или с уплътнител. Ако пукнатина е по външния ръб или ъгъл, които се нуждаят от опора, за да държат страните на пукнатината заедно, или ако пукнатината е в зона, която би се отворила или разделила, когато леенето е под товар или се нагрее, обикновени щифтове не работят. Едно от решенията е да използвате „ключалки“, за да държите двете страни на пукнатината заедно, и / или да използвате специални щифтове, които имат модел на резба „спирала“ или „обратна стъпка“. Тези щифтове всъщност могат да държат пукнатина заедно, а не просто да я запълват.Пукнатините в тънки участъци на отливката (по-тънки от 1/8?) Могат да бъдат трудни за отстраняване, тъй като металът не е достатъчно дебел, за да поддържа нишките на стандартен щифт. За тези приложения трябва да се използват много малки щифтове за запълване на пукнатината. При някои приложения пукнатината между седалките на клапана често може да бъде поправена с единичен мек стоманен щифт, който има рамо за отваряне. Стоманен щифт работи най-добре в това приложение, защото може да издържи топлина по-добре от чугунен щифт. След фиксирането на пукнатината седалките могат да бъдат пренаредени. Не трябва да отрежете главата, за да приемете вложки на седалката на клапана.
Техники на заваряване
Чугунният заваръчен чугун често се нарича „черно изкуство“ на ремонта на пукнатини, защото изисква много топлина и умения на оператора. Научаването как да пече чугунен чугун не е нещо, което неопитен заварчик направи. Тези, които са овладели процеса, казват, че за овладяването му са необходими поне шест месеца до година постоянна практика. За да заварите чугун, главата първо се загрява до 1300 градуса F (вишнево червено) във пещ. Тази стъпка е абсолютно необходима за минимизиране на топлинния удар и за отпускане на метала, така че да не се изкриви, когато факелът се приложи към отливката. Поради високите температури, участващи в пещното заваряване, индукционното втвърдяване на седалките с интегрални клапани обикновено се унищожава. Това може да наложи смяната на седалките да не се изсипват, когато главата се върне в сервиз. Поради тази причина някои магазини предпочитат да спояват пукнатини за заваряване, а не пещ. С бразово заваряване работата може да се извърши при 800 до 900 градуса, така че главата да не стане толкова гореща. Друга техника за поправяне на пукнатини в чугунените глави и блокове е пламъчното спрей (прахово) заваряване. Процесът е подобен на спояване, но използва никелов прах и специална факла за производство на висока якост на ремонта. Основната техника на пламъчно заваряване на чугун съществува повече от 40 години – основното му предимство е, че е по-лесно и по-бързо от пещното заваряване. Пламъчното заваряване може да създаде силен и дълготраен ремонт, същият като пещното заваряване, но без толкова топлина. Главата все още трябва да бъде предварително загрята и подгрята, но не толкова, нито толкова дълго. Заваряването със спрей се нуждае от предварително загряване от около 1000 до 1400 градуса F. Само зоната на заваряване се нагрява, така че има малък риск от изкривяване. Пламъчното заваряване използва прахове на никелова основа и изисква специална горелка. Когато прахът е изложен на пламъка, той се разтопява и се слепва отстрани на пукнатината, за да запълни зоната за ремонт. Процесът е подобен на спояването, но води до много по-силен ремонт. Прахът може да се използва за запълване на дупки и пукнатини и за натрупване на износени или повредени седалки на клапана.Процесът протича много бързо и може да запълни три инчова дупка за по-малко от минута. При пещното заваряване може да отнеме три пъти по-дълго време, докато запълнете дупката със същия размер – и тогава частта трябва да се охлажда бавно с часове, за да не се напука. Пламъчното заваряване е по-лесно да се научи от пещното заваряване, но все пак отнема обучение и време за учене.
Пукнатините в алуминиевите глави най-често се поправят чрез TIG заваряване (макар че приковаването също работи с малки достъпни пукнатини). Главата трябва да е чиста, без мазнини и суха, преди да се смила пукнатината навън. Само шлайфането на повърхността и заваряването върху пукнатина вероятно ще бъде краткотрайно временно поправяне, защото основната пукнатина все още е там и ще продължи да нараства. След шлайфане повърхността на метала трябва да се почисти с четка от неръждаема стомана. Когато е изложен на въздух, алуминият образува оксидно покритие, което замърсява заварката и пречи на топенето. TIG заварчик предотвратява образуването на оксиден слой чрез къпане на заварката с постоянно подаване на инертен газ (обикновено аргон). Променлив ток се използва за алтернативно нагряване на метала и изгаряне на всеки окис, който се образува. Тъй като алуминият може да се напука, когато е подложен на твърде много топлина в концентрирана зона, главата трябва да бъде предварително загрята във фурна до 450 до 550 градуса F, за да се елиминира термичното напрежение. Добавената топлина също улеснява заваряването на главата, тъй като алуминият пренася топлината далеч от зоната на заваряването. Поддържането на главата гореща е един от триковете за успешно заваряване на алуминий. Технологиите за заваряване варират, но основната идея е да разтопите околния метал и да напълните пукнатината с разтопен метал и пръчка за пълнене. Най-силните заварки се постигат чрез използване на пълнител, който е същата сплав като главата или много близо до нея. След заваряване главата трябва да се остави да се охлади бавно. Дългото бавно охлаждане облекчава стреса в метала, който ако не бъде облекчен, може да доведе до напукване.
