Билет №1

1. Изнашивание деталей. Виды изнашивания.

Изнашивание — это процесс разрушения и отделения материа­ла с поверхностей деталей и (или) накопление остаточных дефор­маций при их трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы взаимодействующих деталей.

Износ — это результат процесса изнашивания деталей, выража­ющийся в изменении их размера, формы, объема и массы.

Различают сухое и жидкостное трение. При сухом трении тру­щиеся поверхности деталей взаимодействуют непосредственно друг с другом (например, трение тормозных колодок о тормозные бара­баны или диски или трение ведомого диска сцепления о маховик). Данный вид трения сопровождается повышенным износом тру­щихся поверхностей деталей. При жидкостном (или гидродинами­ческом) трении между трущимися поверхностями деталей создает­ся масляный слой, превышающий микронеровности их поверхнос­тей и не допускающий их непосредственного контакта (например, подшипники коленчатого вала в период установившегося режима работы), что резко сокращает износ деталей. Практически при ра­боте большинства механизмов автомобиля вышеуказанные основ­ные виды трения постоянно чередуются и переходят друг в друга, образуя промежуточные виды.

Основными видами изнашивания являются абразивное, окис­лительное, усталостное, эрозионное, а также изнашивание при за­едании, фретинге и фретинг-коррозии.

Абразивное изнашивание является следствием режущего или ца­рапающего воздействия попавших между трущимися поверхностя­ми сопряженных деталей твердых абразивных частиц (пыль, пе­сок). Попадая между трущимися деталями открытых узлов трения (например, между тормозными колодками и дисками или бараба­нами, между листами рессор и т.п.), твердые абразивные частицы резко увеличивают их износ. В закрытых механизмах (например, в кривошипно-шатунном механизме двигателя) данный вид трения проявляется в значительно меньшей степени и является следстви­ем попадания в смазочные материалы абразивных частиц и накоп­ления в них продуктов износа (например, при несвоевременной замене масляного фильтра и масла в двигателе, при несвоевремен­ной замене поврежденных защитных чехлов и смазки в шарнир­ных соединениях и т. п.).

Окислительное изнашивание происходит в результате воздейст­вия на трущиеся поверхности сопряженных деталей агрессивной среды, под действием которой на них образуются непрочные пленки окислов, которые снимаются при трении, а обнажающиеся поверх­ности опять окисляются. Данный вид изнашивания наблюдается на деталях цилиндро-поршневой группы двигателя, деталях ци­линдров гидропривода тормозов и сцепления.

Усталостное изнашивание состоит в том, что твердый поверхност­ный слой материала детали в результате трения и циклических нагрузок становится хрупким и разрушается (выкрашивается), об­нажая лежащий под ним менее твердый и изношенный слой. Дан­ный вид изнашивания возникает на беговых дорожках колец под­шипников качения, зубьях шестерен и зубчатых колес.

Эрозионное изнашивание возникает в результате воздействия на поверхности деталей движущихся с большой скоростью потоков жидкости и (или) газа, с содержащимися в них абразивными час­тицами, а также электрических разрядов. В зависимости от ха­рактера процесса эрозии и преобладающего воздействия на де­тали тех или иных частиц (газа, жидкости, абразива) различают газовую, кавитационную, абразивную и электрическую эрозию.

Газовая эрозия состоит в разрушении материала детали под дей­ствием механических и тепловых воздействий молекул газа. Газо­вая эрозия наблюдается на клапанах, поршневых кольцах и зер­кале цилиндров двигателя, а также на деталях системы выпуска отработавших газов.

Кавитационная эрозия деталей происходит при нарушении сплош­ности потока жидкости, когда образуются воздушные пузырьки, которые, разрываясь вблизи поверхности детали, приводят к мно­гочисленным гидравлическим ударам жидкости о поверхность ме­талла и ее разрушению. Таким повреждениям подвержены детали двигателя, контактирующие с охлаждающей жидкостью: внутрен­ние полости рубашки охлаждения блока цилиндров, наружные поверхности гильз цилиндров, патрубки системы охлаждения.

Электроэрозионное изнашивание проявляется в эрозионном из­нашивании поверхностей деталей в результате воздействия раз­рядов при прохождении электронного тока, например, между элек­тродами свечей зажигания или контактами прерывателя.

Абразивная эрозия возникает при механическом воздействии на поверхности деталей абразивных частиц, содержащихся в пото­ках жидкости (гидроабразивная эрозия) и (или) газа (газоабра­зивная эрозия), и наиболее характерна для наружных деталей ку­зова автомобиля (арки колес, днище и т. п. ).

Изнашивание при заедании происходит в результате схватыва­ния, глубинного вырывания материала деталей и переноса его с одной поверхности на другую, что приводит к появлению зади-ров на рабочих поверхностях деталей, к их заклиниванию и раз­рушению. Такое изнашивание происходит при возникновении местных контактов между трущимися поверхностями, на кото­рых вследствие чрезмерных нагрузок и скорости, а также недо­статка смазки происходит разрыв масляной пленки, сильный нагрев и «сваривание» частиц металла. Типичный пример — за­клинивание коленчатого вала и проворот вкладышей при нару­шении работы системы смазывания двигателей.

Изнашивание при фретинге — это механическое изнашивание соприкасающихся поверхностей деталей при малых колебатель­ных движениях. Если при этом под воздействием агрессивной среды на поверхностях сопряженных деталей возникают окисли­тельные процессы, то происходит изнашивание при фретинг-кор­розии. Такое изнашивание может происходить, например, в местах контакта вкладышей шеек коленчатого вала и их постелей в блоке цилиндров и крышках подшипников.

Пластические деформации и разрушение деталей автомобилей связаны с достижением или превышением пределов текучести или прочности соответственно у пластичных (сталь) или хрупких (чу­гун) материалов деталей. Данные повреждения обычно являются следствием нарушения правил эксплуатации автомобиля (пере­грузкой, неправильным управлением, а также дорожно-транспорт­ным происшествием). Иногда пластическим деформациям дета­лей предшествует их изнашивание, приводящее к изменению ге­ометрических размеров и снижению запаса прочности детали.

Усталостное разрушение деталей возникает при циклических нагрузках, превышающих предел выносливости металла детали. При этом происходит постепенное образование и рост усталост­ных трещин, приводящих при определенном числе циклов на­грузки к разрушению детали. Такие повреждения возникают, на­пример, у рессор и полуосей при длительной эксплуатации авто­мобиля в экстремальных условиях (длительные перегрузки, низкие или высокие температуры).

Коррозия возникает на поверхностях деталей в результате хими­ческого или электрохимического взаимодействия материала детали с агрессивной окружающей средой, приводящего к окислению (ржав­лению) металла и как следствие к уменьшению прочности и ухуд­шению внешнего вида деталей. Наиболее сильное коррозирующее воздействие на детали автомобиля оказывают соли, используемые на дорогах в зимнее время, а также отработавшие газы. Сильно спо­собствует коррозии сохранение влаги на металлических поверхнос­тях, что особенно характерно для скрытых полостей и ниш.

Старение — это изменение физико-химических свойств мате­риалов деталей и эксплуатационных материалов в процессе экс­плуатации и при хранении автомобиля или его частей под дей­ствием внешней среды (нагрев или охлаждение, влажность, сол­нечная радиация). Так, в результате старения резинотехнические изделия теряют эластичность и растрескиваются, у топлива, ма­сел и эксплуатационных жидкостей наблюдаются окислительные процессы, изменяющие их химический состав и приводящие к ухудшению их эксплуатационных свойств.

2. Неисправности КШМ и способы их устранения.

КШМ имеет следующие неисправности: постороние стуки и шумы, падение мощности двигателя, повышеный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в оттработавших газах.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате повышенного износа его деталей и увелечение зазоров между сопряженными деталями.

При изнашивании поршня и цилиндра, а также при увелечении зазора между ними возникает звонкий металический стук, хорошо прослушиваем при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увулечении зазора между поршневым пальцем и втулкой головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала свидетельствует об изнашивании вкладышей коренных или шатуных подшипников, причем стук более глухого тона характерен при изнашивании вкладышей коренных подшипников. Резкий непрекращающийся стук в двигателе, сопровождающийся падением давления масла, свидетельствует о выплавлении подшипников. Шумы и стуки прослушиваются с помощью стетоскопа.

Снижение мощности двигателя вызывается умкньшением компрессии в результате: нарушения уплотнения прокладки головки цилиндров при слабой или неравномерной затяжке гаек крепления или повреждения прокладки, пригорание колец в канавках поршня вследствие отложения смолистых веществ и нагара; изнашивания, поломки или потери упругости колец; изнашивания стенок цилиндров.

Копрессию в цилиндрах двигателя проверяют от руки или компрессометром. Для проверки комрессии от руки вывертувают свечи зажигания,за исключением свечи проверяемого цилиндра. Вращая коленчатый вал пусковой рукоядки, по сопротивлению проворачиванию судят о комрессии. Так же проверяют компрессию и в остальных цилиндрах.

Для проверки компрессии комрессометром следует прогреть двигатель, вывернуть свечи, полностью открыть дроссельную и воздушную заслонки. установить резиновый наконечник комрессометра в отверстие свечи и пропустить коленчатый вал на 8...10 оборотов. О комресси судят по показателям комрессометра. После проворачивания коленчатого вала в исправном цилиндре компрессия должна быть 0,70 ... 0,78 МПа. Таким образом нужно последовательно проверять компрессию в каждом цилиндре.

Повышеный расход масла, перерасход топлива и дымный выпуск отработавших газов серого цвета (при нормальном уровне масла в карбюраторе) обычно появляются при залегании поршневых колец или их изнашивания. Залегание колец можно устранить без разборки двигателя, для чего в каждый цилиндр горячего двигателя заливают на ночь через отверстие для свечей зажигания по 20 г смеси равных частей денатурированного спирта и керосина. Утром двигатель следует пустисть, дать проработать 10...15 мин, остановить и заменить масло.

Отложение нагара на днищах поршней и камере сгорания снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение его мощности и повышение расхода топлива. Для удаления нагара необходимо слить жидкость из системы охлаждения, снять приборы, укрепленные на головке цилиндров, и отвернув гайки, осторожно отделить головку цилиндров, не повредив прокладку. Если прокладка приклеилась к блоку или головке цилиндров, ее следует отделить тупым ножем или широкой тонкой металлической полоской.

Нагар удаляют деревянными скребками или скрепками из мягкого металла. чтобы не повредить днище поршней или стенки камеры сгорания. Удаляя нагар, следует закрывать чистой ветошью соседние цилиндры. Нагар снимаеться легче, если его размягчить, положить на него ветошь, смоченную керосином.

При установке прокладки головку цилиндров нужно натереть порошкообразным графитом.

3. Ремонт сцепления.

Ремонт сцепления состоит в снятии его с автомобиля, проверке состояния деталей, замене изношенных деталей и установке сцеп­ления на автомобиль. Необходимость снятия сцепления с автомо­биля для ремонта возникает, когда восстановить его нормальную работу регулировкой привода не удается.

Снятие сцепления производится после отсоединения от картера сцепления тросового привода на переднеприводных автомобилях либо рабочего цилиндра гидравлического привода (на автомобилях с классической схемой компоновки) и снятия коробки передач.

На переднеприводных автомобилях картер сцепления снимается вместе с коробкой передач, поскольку он составляет с ней единый узел (в картере сцепления автомобилей ВАЗ-2108 и ЗАЗ-1102 уста­новлены подшипники валов коробки передач). Причем на автомо­биле ЗАЗ-1102 для снятия коробки передач и сцепления необходи­мо снять с автомобиля весь силовой агрегат.

Коробка передач автомобиля ВАЗ-2105 также снимается с карте­ром сцепления.

У автомобиля ИЖ-21251 картер сцепления снимается после отъ­единения от него коробки передач.

После снятия картера сцепления с вилкой (валом) и подшип­ником его включения необходимо ослабить и отвернуть болты крепления кожуха сцепления к маховику, предварительно поме­тив положение кожуха сцепления с нажимным диском на махо­вике, чтобы при последующей сборке установить его на прежнее место, сохраняя тем самым балансировку данного узла. Отвора­чивать болты необходимо крест-накрест по диагонали и произво­дя по одному обороту, чтобы избежать деформации кожуха. Пос­ле отворачивания болтов снять кожух с нажимным диском в сбо­ре и ведомый диск сцепления. При необходимости производится отъединение от вилки и снятие подшипника выключения сцеп­ления, а также отъединение от картера сцепления вилки (вала) выключения сцепления.

Проверка состояния деталей сцепления включает в себя проверку картера сцепления с вилкой и подшипником выключения сцепле­ния, нажимного и ведомого дисков.

Проверка картера сцепления заключается в тщательном его осмотре с целью выявления трещин, а также следов повышенного износа отверстий. При наличии трещин, проходящих через цен­трирующее или более чем одно установочное отверстие, или тре­щины, захватывающей более половины периметра сечения при­ливов с установочными отверстиями, а также при износе отверс­тий больше допустимого картер подлежит замене.