Главная
Статьи
Форум

АБС. Голова с "завихрением"




СЕРГЕЙ САМОХИН

Один из наиболее распространенных дефектов, с которым сталкиваются при ремонте ГБЦ вихрекамерных дизельных двигателей, - ослабление посадки или повреждение вихревых камер. В таких случаях производители двигателей традиционно рекомендуют верное "средство" - замену головки. С ними не согласны специалисты фирмы "Иномотор", предлагающие свои "ответные меры".

Вихрекамерные дизельные двигатели относятся к классу дизелей с так называемой, разделенной камерой сгорания. Напомним, что разделение камеры сгорания на основную и дополнительную, размещенную в теле головки блока, при некотором увеличении расхода топлива позволяло снизить шумность работы и токсичность выхлопа. Лишь с появлением современных систем топливоподачи, неприступные позиции таких моторов несколько потеснили двигатели с непосредственным впрыском топлива.

До недавнего времени подавляющее большинство легковых автомобилей различных марок оснащалось силовыми агрегатами, в которых применялись дополнительные камеры вихревого типа. Исключение составляли, пожалуй, лишь дизельные двигатели Mercedes, где использовались более сложные по конструкции, предкамеры.



Демонтировав головку блока практически любого "легкового" дизеля, легкосплавную или чугунную, можно увидеть примерно одинаковую картину. В тело головки, в области свода камер сгорания, запрессованы цилиндрические вихревые камеры, изготовленные из жаростойкой стали. Каждая камера расположена таким образом, что примерно половина ее торца на собранном двигателе закрывается прокладкой ГБЦ. В оставшейся части размещен наклонный канал, через который внутренняя полость вихревой камеры сообщается с основной. Именно эти детали дизельной головки (на "технослэнге" их часто называют "форкамерами") доставляют немало хлопот при ремонте. В чем причина?

Причинность причины

Сняв дизельную головку, часто обнаруживают, что натяг в соединении форкамер с головкой ослаб. Возникшую подвижность форкамеры в посадочном отверстии можно определить, пытаясь аккуратно выбивать ее с обратной стороны головки через отверстие, в которое вворачивается форсунка. Иногда для этого достаточно просто покачать ее пальцами. В ряде случаев посадка прослабляется настолько, что форкамера буквально выпадает из гнезда без посторонней помощи. Бывает, что этот дефект до поры не обнаруживают и он вскрывается при ремонте головки, например, при фрезеровании ее плоскости.

Снижение заданного значения посадки вихревых камер может быть следствием естественных причин. Так прессовое соединение разнородных металлов реагирует на значительные тепловые и механические нагрузки, продолжительное время воздействующие на него при работе двигателя. Ведь внутри форкамеры происходит первая, наиболее динамичная фаза сгорания дизельного топлива.

Такая "история" чаще случается с двигателями VAG, Peugeot, BMW, но характерна и для продукции других производителей, особенно для "пожилых" дизелей, "тянувших лямку" более 300 тыс. км. На более свежих агрегатах натяг, как правило, снижается при нарушении теплового режима двигателя, перегреве.

Что делать в таком случае? Вариант первый - оставить все как есть. Это - плохая идея. Даже если вихревые камеры еще как-то держатся, нет сомнений в том, что через непродолжительное время они получат полную свободу. После этого, действуя как отбойный молоток, они быстро выбьют зажатую между ними и блоком прокладку, и примутся за посадочную поверхность блока. Процесс сопровождается изрядным стуком. Тем не менее практика показывает, что среди владельцев находятся любители громкой музыки, которые довольно долго ездят с таким рокотом, видимо, принимая его за соло ударных инструментов. Далее масса вариантов, например, разрушение форкамеры с попаданием обломков в камеру сгорания. В результате, как говорится, - "полный Сталинград".

Второй вариант, к которому часто прибегают, - пытаются хоть как-то закрепить форкамеры нештатным способом, например, закернить. Установлено, что это абсолютно бесполезно. На работающем двигателе они тут же приобретают прежнюю подвижность. Далее - смотри вариант первый. Казалось бы, единственный выход из ситуации - последовать рекомендациям производителей и "разориться" на новую головку.

Примерно в таком же безвыходном положении оказываются и тогда, когда у одной или нескольких форкамер обнаруживают повреждения. Это могут быть либо трещины в теле форкамеры, либо ее прогорание. Такие дефекты обычно наблюдаются в самом теплонапряженном месте, в области канала, соединяющего дополнительную камеру с основной. Распространенная причина прогорания форкамеры - нарушение работоспособности топливной форсунки и ее распылителя.

Поскольку прогорание вихревой камеры грозит серьезным нарушением процесса сгорания топлива, а трещины - ее механическим разрушением, поврежденную форкамеру (или форкамеры) при ремонте нужно обязательно заменить. Вопрос: на что? Известно, что для дизелей BMW, например, вихревые камеры как запчасти поставляются не отдельно, а только в "комплекте" с головкой. Для продукции концерна VAG некоторые фирмы производят и продают такие запчасти, но только номинальных размеров. Если даже их удалось найти, обеспечить требуемый натяг в посадочных гнездах, геометрия которых уже имеет отклонения от номинальной, не просто. Справедливости ради надо сказать, что в каталогах некоторых фирм на ряд двигателей указаны вихревые камеры с увеличенным посадочным диаметром. Не обольщайтесь, заказать их можно, но сроки исполнения заказа вас скорее всего, удивят. Причем, неприятно.

Пожалуй, "негатива" довольно. Пора в нарисованную безрадостную картину добавить оптимизма, тем более что основания для него есть. Так же, как есть и способ выйти из, казалось бы, тупиковой ситуации. Причем, не один.

Оптимистическая трагедия

На случай столкновения с "дизельными" проблемами, аналогичными рассмотренным выше, разработан ряд ремонтно-восстановительных технологий. Они позволяют достаточно быстро полностью восстановить работоспособность дизеля, что проверено длительной практикой. Технологии, на первый взгляд, просты.

Если вихревые камеры не повреждены, для восстановления необходимого натяга в соединении с посадочными гнездами существует два пути. Первый применяется, если головка изготовлена из алюминиевого сплава. В этом случае наваривают посадочные отверстия в головке. Удалив нагар с посадочных поверхностей форкамер, измеряют их диаметр. Далее растачивают отверстия так, чтобы обеспечивался достаточный натяг (0,05-0,06 мм) при запрессовке в них форкамер.

Ремонтируя чугунную головку, поступают иначе. Поскольку качественная сварка чугуна проблематична, отверстия под запрессовку форкамер лишь обрабатывают "как чисто", и то только тогда, когда это необходимо. Затем наваривают посадочные поверхности вихревых камер и протачивают их до нужной величины. Натяг форкамеры в чугунной головке делают меньшим - 0,03-0,04 мм. Этот же способ можно применять и для ремонта легкосплавных головок, если это технологически оправдано.

Когда одна или несколько форкамер повреждены и нет возможности установить новые, идут логичным путем - изготавливают их самостоятельно. При этом по-возможности точно копируют геометрию внутренней полости, угол наклона и форму выходного канала дефектного "оригинала". Понятно, что со 100-процентной точностью воспроизвести фасонные поверхности методом токарной и фрезерной обработки не удается. Это не беда, поскольку незначительное отклонение может грозить лишь небольшим несоответствием токсичности выхлопа европейским нормам, о которых у нас пока "слыхом не слыхивали". Тем более что у дизелей "со стажем", обычно поступающих в ремонт, есть масса других возможностей "отличиться" по части состава отработавших газов. Подробнее о технологии и стоимости ремонта вихревых камер дизелей поговорим на примере.

На примере BMW

Пример для иллюстрации сказанного подвернулся довольно типичный. Головка принадлежит дизельному двигателю BMW марки М51 В25. Напомним, что это рядный, 6-цилиндровый двигатель с рабочим объемом 2,5 л. Такой силовой агрегат устанавливался на BMW 525 Tdi. Его же "позаимствовал" концерн GM для дизельных модификаций Opel Omega В. Если "отрезать" пару цилиндров, то из него получится 4-цилиндровый двигатель М41 В18, которым оснащалась "трешка" BMW 318 Tdi.

Неисправности, обнаруженные при осмотре головки блока, выполненной из алюминиевого сплава, также характерны. Все шесть установленных форкамер чувствуют себя в посадочных отверстиях довольно свободно: того и гляди, вывалятся. Одна из форкамер прогорела, кромки канала оплавлены. Состояние других - удовлетворительное. Вынесенный после осмотра вердикт гласит: неповрежденные форкамеры перепрессовать с восстановлением натяга, вместо поврежденной изготовить и установить новую. Напомним, что фирма BMW этому решению может противопоставить только одну альтернативу - установить новую головку.

Было принято решение пойти путем наварки посадочных поверхностей форкамер. Большой объем сварочных работ на довольно длинной головке мог обернуться существенными деформациями ее плоскости. Перед извлечением вихревых камер было отмечено их угловое положение относительно головки. В штатной конструкции оно фиксируется приливами на боковой кромке. Далее пути ГБЦ и форкамер временно разошлись. Головка переместилась на фрезерный участок, где поверхности посадочных отверстий были расточены до удаления видимых повреждений. "Звено" из пяти вихревых камер отправилось на сварочный пост.

Посадочный буртик форкамер, изготовленных из жаростойкой стали, наплавлялся ручной аргоно-дуговой сваркой с использованием высоколегированной присадочной проволоки. После наварки каждая из них была промаркирована и обработана индивидуально под размер посадочного отверстия.

Наиболее трудоемкая и тонкая часть технологии - изготовление новой форкамеры. Здесь приходится демонстрировать мастерство и токарю, и фрезеровщику. Особенно это касается операции фрезерования наклонного канала фасонного сечения. Жаростойкую сталь приходится осторожно "грызть" пятимиллиметровой пальцевой фрезой.

Далее по меткам выверяется угловое положение подготовленных форкамер, и они прочно занимают свои места с требуемым натягом. Для надежности их угловое положение фиксируют. Вместо удаленных при наварке приливов в засверленные в прежней точке фиксации отверстия забивают штифты. Процесс "венчает" операция фрезерования плоскости головки, после чего за ее работоспособность можно не беспокоиться.

При толковой организации работ и "попутном ветре" восстановление такого дефекта головки происходит в течение рабочей смены. Если работа не осложнена дополнительными трудоемкими операциями, то за изготовление новой форкамеры клиент заплатит 50 долл. Восстановление отверстия в головке обойдется в 10 долл., а замена форкамеры - в 15 долл. Кстати, устранив проблемы с вихревыми камерами, обычно забывают о том, что необходимо "потратиться" и на профилактику топливной аппаратуры. В противном случае через непродолжительное время можно вновь стать клиентом предприятия по ремонту двигателей.

Безусловно, полное восстановление работоспособности ГБЦ дизельного двигателя не ограничивается ремонтом вихревых камер. Возможный комплекс работ определяется, с одной стороны, степенью износа деталей (клапанов, седел, направляющих, постели и т.д.), а с другой стороны, - пожеланием клиента. При ремонте дизельной ГБЦ, особенно в случае перегрева двигателя, рекомендуем "пожелать" выполнить опрессовку головки. Это позволит выявить наличие скрытых трещин, что также является характерным явлением для ГБЦ дизелей. Впрочем, это уже другая история, не имеющая непосредственного отношения к "завихрениям" в голове.

По материалам сайта http://www.autobs.ru



Более 2000 руководств
по ремонту и техническому обслуживанию
автомобилей различных марок
 









Рейтинг@Mail.ru