Блок цилиндров двигателя ЯМЗ-238 (ремонтный чертеж)

Данная деталь является ответственной деталью двигателя, устанавливаемого на трактор К-700/701. Блок цилиндров является корпусной деталью и предназначен для крепления и монтажа на нем всех основных деталей и узлов двигателя. Двигатель ЯМЗ-238 восьмицилиндровый, двухрядный, с V-образным расположением цилиндров. Блок цилиндров 238-1002015А изготавливают из специального чугуна. Химический состав в %: С=3,2...3,5; Cu=0,15...0,4; Si=7,0...8,5; S до 0,012; P до 0,2; Mn=0,6...0,8; Сr=0,3...0,45; Ni≥0,12; Ti=0,03...0,06. Твердость данной отливки составляет 170-241 НВ. Масса блока цилиндров составляет 302,7 кг. Правый блок цилиндров смещен вперёд относительно левого на 35 мм. В верхних плитах и нижней перегородке блоков имеются концентрические расточки под посадочные пояски гильз.
Правый и левый блоки впереди соединены перемычкой П-образной формы, в которой выполнена расточка под подшипник вала привода топливного насоса. В нижней части поперечных перегородок и в бугелях коренных подшипников также имеются расточки. Вверху в перегородках есть втулки под шейки распределительного вала и отверстия для осей толкателей. В левой боковой стенке картера проходит канал, являющийся центральной масляной магистралью дизеля. На верхних плоскостях блоков имеется ряд отверстий для подвода охлаждающей жидкости, слива масла из клапанного механизма в поддон и резьбовые отверстия для шпилек крепления головок блока. Передняя и задняя плоскости обработаны для крепления передней крышки и картера маховика.
С целью увеличения жесткости разъём бугеля с картером расположен на 85 мм выше плоскости разъёма блок-картера с поддоном. В перегородках картера проходят сверления для подвода масла от главной магистрали к коренным подшипникам коленчатого вала и втулкам осей толкателей.
В развале между блоками имеются обработанные плоскости для установки топливного насоса. На правой стенке картера расположены две постели с цилиндрической расточкой для установки стартера, на левой стенке – два фланца с резьбовыми отверстиями: задний для крепления трубки отвода масла к радиатору, передний – трубки слива охлаждённого масла в поддон дизеля. [1]
Блок цилиндров работает в условиях высоких температур. Большинство обработанных поверхностей подвергаются механическому изнашиванию. В соответствии с этим основными дефектами блока цилиндров являются:
- отклонение от плоскостности поверхности прилегания к головке цилиндров;
- трещины в перемычках между посадочными местами под гильзы и пробоины в стенках водяной рубашки;
- износ поверхностей отверстий под втулки распределительного вала, под вкладыши коренных подшипников, под палец промежуточного зубчатого колеса, овальность и конусообразность этих отверстий;
-износ поверхностей под крышки коренных подшипников;
- повреждение резьбовых отверстий;
- износ посадочных мест под посадочные пояски гильз цилиндров;
- отклонение от соосности поверхностей отверстий под вкладыши коленчатого вала относительно крайних опор и поверхностей отверстий под втулки распредвала;
- износ торцевой поверхности гнезда под бурт гильзы цилиндра.
Причины возникновения данных дефектов – тяжелые условия работы блока цилиндров: большие нагрузки, трущиеся пары, усталостное разрушение, кавитационное разрушение, воздействие высоких температур, а также механические повреждения при неправильной эксплуатации, обслуживании и ремонте.
Для предупреждения возникновения данных дефектов необходимо соблюдать правила эксплуатации, использовать только качественные технологические жидкости, не подвергать двигатель чрезмерно высоким нагрузкам.
Одним из наиболее часто встречающихся дефектов являются трещины и пробоины на стенках водяной рубашки. Блок цилиндров восстанавливают с помощью полимерных материалов или заваркой трещины проволокой ПАНЧ-11. Блок бракуют, если трещина проходит через перемычки между цилиндрами, если трещина выходит в масляные каналы, если трещина проходит через гнезда под вкладыши коренных подшипников и гнезда втулок распредвала, если трещина выходит на обработанную поверхность, если трещина длиной более 250 мм.
Следующим встречающимся дефектом являются трещины в перемычках между посадочными местами под гильзы цилиндров. Данный дефект устраняют заваркой трещины.
Повреждение резьбы шпилек и отверстий. Данный дефект устраняется установкой резьбовых вставок, либо нарезанием резьбы ремонтного размера. Не допускаются вмятины, забоины, выкрашивание, срыв резьбы.
Износ поверхности отверстий под втулки распределительного вала: номинальный размер составляет 68+0,030, допустимый 68,04 мм. Блок бракуют при значениях размеров, превышающих допустимые.
Износ, забоины и заусенцы на торцевой поверхности гнезда под бурт гильзы цилиндра. Дефект устраняется зенкованием поверхности в ремонтный размер. Номинальный размер составляет 12±0,035 мм, допустимый 12,05 мм. Блок бракуют при значениях размеров, превышающих допустимые.
Износ посадочных мест под нижний и верхний посадочные пояски гильз цилиндров устраняют установкой ремонтного кольца. Номинальный и допустимый размеры для места под нижний поясок гильзы соответственно 151+0,60 мм и 151,08 мм, под верхний поясок соответственно 153+0,60 мм и 153,09 мм. Бракуют блок при значениях размеров, превышающих допустимые.
Износ поверхностей отверстий под вкладыши коренных подшипников, их овальность и конусообразность устраняются растачиванием до ремонтного размера. Номинальный диаметр – 116+0,021 мм, допустимый 116,7 мм. Номинальные и допустимые овальность и конусообразность соответственно 0,014 и 0,030 мм. Блок бракуется при значениях размеров, превышающих допустимые.
Нарушение соосности поверхностей отверстий под вкладыши коленчатого вала относительно крайних опор устраняется растачиванием отверстий. Номинальное отклонение 0,015 мм, допустимое 0,030 мм. Блок бракуют при значениях размеров, превышающих допустимые.
К новому и отремонтированному блоку цилиндров предъявляются следующие требования:
- овальность и конусообразность поверхностей под вкладыши коренных подшипников не более 0,014 мм;
- овальность и конусообразность поверхностей под вкладыши распределительного вала не более 0,015 мм;
- неплоскостность поверхности прилегания к головке цилиндров не более 0,2 мм на всей длине;
- неплоскостность поверхности прилегания нижнего картера не более 0,05 мм на всей длине и 0,05 на длине 50 мм;
- неперпендикулярность оси поверхностей под вкладыши коренных подшипников относительно поверхности прилегания картера зубчатых колес не более 0,015 мм;
- неперпендикулярность оси поверхностей под посадочные пояски гильз цилиндров относительно торцевой поверхности под бурт гильзы не более 0,04 мм на длине 200мм;
- непараллельность поверхности прилегания головки цилиндров относительно поверхностей под вкладыши коренных подшипников не более 0,05 мм;
- взаимная неперпендикулярность поверхностей прилегания головки цилиндров и прилегания картера зубчатых колес не более 0,1 мм на длине 100 мм;
- общая ось поверхностей под посадочные пояски гильз цилиндров должна лежать в плоскости проходящей через ось поверхности под вкладыши коренных подшипников. Отклонение не более 0,1 мм;
- относительное биение поверхностей под посадочные пояски гильз цилиндров допускается не более 0,02 мм;
- забоины на поверхности под вкладыши коренных подшипников не допускаются;
- все резьбы должны быть чистыми, без забоин, выкрашиваний и срыва более 2 ниток;
- биение средних коренных опор относительно крайних не более 0,015 мм;
- после устранения трещин в перемычках между посадочными местами под пояски гильз, трещин и пробоин в стенках водяной рубашки блок цилиндров подвергнуть гидроиспытанию под давлением 0,6 МПа в течение одной минуты.
Таким образом, для обеспечения выполнения данного ряда технических требований необходимо проанализировать возможные способы восстановления и выбрать из них наиболее подходящие по критериям качества, производительности и экономической эффективности. Правильно подобрать оборудование, оснастку и инструмент.
Технологический процесс должен включать в себя дефектацию и устранение всех дефектов, соблюдая все вышеперечисленные требования.
На скорость устранения дефектов и качество ремонта большое влияние оказывает ремонтная технологичность, которая определяется легкосъёмностью деталей, сборочных групп и подгрупп, доступность к отдельным деталям, количеством неподвижных разъемных (резьбовых) и неразъемных (прессовых, паяных, сварных) соединений, возможностью применения унифицированного слесарного инструмента, механизации разборочно-сборочных работ.
Разборка и сборка двигателя ЯМЗ-238 в основном сводится к снятию деталей и сборочных единиц, закрепленных на блоке цилиндров резьбовыми соединениями (шпильками крепятся головки цилиндров, крышки коренных подшипников; болтами крепятся картер зубчатых колес, нижний картер, насосы). Также при ремонте блока цилиндров имеет место распрессовка соединений (выпрессовка втулок распределительного вала, втулок оси толкателей). Учитывая малое количество неразъемных соединений в общем объеме соединений, применимость при разборке, сборке и ремонте унифицированного слесарного инструмента, возможность механизации разборочно-сборочных работ на довольно высоком уровне, следует считать блок цилиндров деталью с хорошей ремонтной технологичностью.