Совершенствование технологии дефектации распределительных валов ДВС
Совершенствование дефектации позволяет повысить качество ремонта двигателей за счет изъятия деталей, утративших свои служебные свойства, и снизить себестоимость за счет предотвращения отправки в утиль (на восстановление) деталей, имеющих необходимый остаточный ресурс.
Поэтому наша работа посвящена актуальным вопросам диагностирования механизма ГРМ и разработке конструкции устройства для диагностики на работающем двигателе внутреннего сгорания. Анализ работы кулачка распределительного вала ГРМ показал, что применяемая технология контроля состояния распределительного вала несовершенна и не дает объективной оценки состояния рабочей поверхности кулачков вала.
В данной работе предлагается контролировать состояние рабочей поверхности кулачка вала путем сравнения с рабочей поверхностью нового (эталонного) вала. Для этой цели, разработано устройство, позволяющее контролировать распределительный вал по 3-м показателям:
- изгиб вала;
- скручивание;
- износ рабочей поверхности кулачка.
Кулачковый вал двигателя внутреннего сгорания является ресурсоопределяющей деталью входящей в систему газораспределительного механизма, передающей движение от коленчатого вала к клапану. Конструктивное исполнение привода кулачкового вала может быть различно (Лист Д1). Привод разделяется на шестеренный и привод ременный или цепной.
Работа кулачкового вала задает моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Износ рабочих поверхностей деталей кинематической цепи привода приводит к запаздыванию открытия клапанов, что приводит к резкому ухудшению качеству напылению и очистки цилиндров и снижению технико-экономических показателей работы ДВС. Основная доля снижения эффективных показателей является следствием износа набегающей (рабочей) части кулачка (лист Д2). В начальный момент подъема толкателя силы сопротивления перемещения складываются из сопротивления пружины клапана, давления газов поршня и сил инерции масс деталей ГРМ. На этот момент приходится наибольший износ рабочей поверхности кулачка, что приводит к запаздыванию начала подъема клапана, а эффект от запаздывания (листе Д3) ведет к падению мощности и увеличению расхода топлива.
Предлагаемая технология контроля позволяет уменьшить вероятность попадания непригодного для эксплуатации вала на сборку и, таким образом, повысит качество ремонта и эффективность работы отремонтированных двигателей. Ремонтный чертеж и технология его дефектации, разработанная ГОСНИТИ, не совершенны, так как не учитывают локализацию износа кулачка соответствующей начальной фазе подъема клапана.
Целью данной работы является совершенствование технологии дефектации вала. Анализ устройств для дефектации распределительных валов показывает, что известные в ремонтной практике приспособления и устройства не позволяют решать поставленную задачу.
В работе предлагается устройство для измерения угла начала подъема клапана, измерения скрученности вала и его изгиба. (Монтажный чертеж). Приспособление для контроля расположения кулачков состоит из плиты 1, на которой смонтированы левая 2 и правая 6 бабки. В левой бабке располагается подвижный центр, а на правой бабке смонтирован делительный диск 5 с фиксатором 4 для шпоночного паза распределительного вала. Параллельно оси центров левой и правой бабок расположена на стойках 9 направляющая (труба) 7 вдоль которой перемещается контрольная призма 8.
Проверку вала на скручивание ведут в следующей последовательности. Распределительный вал устанавливают в центры бабок 2 и 6. Поворотом рукоятки 3 через центр бабки 2 закрепляют вал в приспособлении и фиксируют по шпоночному пазу фиксатором 4, жестко связанным с делительным диском 5. Вал вместе с делительным диском поворачивают вокруг своей оси и устанавливают призму 8 на проверяемый кулачок. По нониусу делительного диска проверяют угол расположения кулачка и сравнивают его величину с данными таблицы приведенной в пояснительной записке. Отклонение угла между осями симметрии кулачков и оси шпоночного паза не должно превышать ±300. Чертежи деталей и сборочных единиц представлены на данных листах.
В разделе по безопасности труда приведены организационные требования, требования производственной санитарии, указаны возможные и вредные производственные факторы. На листе Д6 нами разработана схема внешней планировки рабочего места дефектовщика, приведена организационная и техническая оснастка.
При внедрении данной технологии (лист Д7) экономия на один трактор составит 31000 руб, при капитальных вложениях на изготовление устройства 45000 руб, что говорит об эффективности предлагаемой технологии.
Типовые схемы привода ГРМ
