Вопрос 3. Восстановление деталей слесарно-механической обработкой и пластическим деформированием металла. Особенности обработки резанием.

К слесарно-механическим способам относится восстановление деталей методом ремонтных размеров и применением дополнительных деталей. Сущность метода ремонтных размеров заключается в том, что изношенной поверхности одной из сопрягаемых деталей, обычно более сложной и дорогой, придается правильная геометрическая форма и требуемый чертежом класс шероховатости. Первоначальный размер при этом изменится: он станет меньшим (для шейки вала) или большим (для отверстия). Вторую деталь, сопряженную с первой, обычно менее сложную, заменяют новой или восстановленной с измененными размерами. Сопряжению возвращается первоначальная посадка, но сопрягаемые поверхности будут иметь при этом размеры, отличные от номинальных. Ремонтные размеры делятся на категорийные и пригоночные. При применении категорийных ремонтных размеров шейка вала подвергается механической обработке до заранее установленного определенного размера и сопрягается с вкладышем, изготовленным под этот размер шейки вала, чем исключается необходимость в выполнении подгоночных работ. При обработке под пригоночный размер с изношенной поверхности детали удаляют слой металла, необходимый для придания этой поверхности правильной геометрической формы. Сопрягаемая деталь после этого изготовляется «по месту». Наименьшая потеря металла увеличивает срок ее службы по сравнению с деталью, восстановленной на категорийный ремонтный размер, но при этом деталь теряет взаимозаменяемость. Поэтому категорийные ремонтные размеры предпочтительнее, так как сохранение взаимозаменяемости деталей сокращает продолжительность и снижает стоимость ремонта. Категорийные ремонтные размеры применяют при восстановлении шеек коленчатых валов, цилиндров блока двигателей, пальцев поршней и многих других деталей. Пригоночные ремонтные размеры применяют лишь в единичном ремонтном производстве. Последний ремонтный размер устанавливают в пределах, обеспечивающих сохранение прочности детали и требуемой глубины упрочненного поверхностного слоя металла. Пластическое деформирование металла при обработке резанием проявляется не только в образовании стружки и усадке ее, но и в упрочнении ( наклепывании) слоя металла под обработанной поверхностью. Наклепывание металла проявляется в повышении его твердости. В некоторых случаях величина твердости может быть больше или меньше указанных величин. Пластическое деформирование металлов и сплавов имеет очень большое значение в технике, так как подавляющую часть их, особенно стали, обрабатывают давлением. Важнейшие технологические процессы обработки металлов давлением, такие как ковка, штамповка, прокатка, прессование, волочение и др., основаны на способности металлов получать под действием внешней силы остаточные пластические деформации, обеспечивающие необходимые размеры и форму заготовок и изделий. Процесс пластической деформации также является основой обработки металлов резанием. Способность металлов пластически деформироваться имеет большое значение и для обеспечения надежности и долговечности работы изделий. Если способность металла изделий к пластической деформации мала, то в таких изделиях в процессе работы может скорее произойти хрупкое разрушение.

БИЛЕТ № 21

Вопрос 1. Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Конструктивный обзор.

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и наоборот.

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.

подвижные — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховики.

Поршень воспринимает давление расширяющихся при высокой температуре газов и передает его на шатун. Поршень изготавливается из алюминиевых сплавов. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется в гильзе цилиндра.

Поршень состоит из единых головки и юбки. Головка поршня может иметь различную форму (плоскую, выпуклую, вогнутую и др.), в ней также может быть выполнена камера сгорания (дизельные двигатели).

Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу, для этого он имеет шарнирное соединение и с поршнем и с коленчатым валом. Шатуны изготавливаются, как правило, из стали путем штамповки или ковки. Шатуны двигателей спортивных автомобилей отлиты из сплава титана.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатуна и преобразует их в крутящий момент. Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочного чугуна и стали. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками. Щеки выполняют функцию уравновешивания всего механизма. Коренные и шатунные шейки вращаются в подшипниках скольжения, выполненных в виде разъемных тонкостенных вкладышей. Внутри шеек и щек коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла, которое к каждой их шеек подается под давлением.

Различают следующие компоновочные схемы расположения цилиндров в двигателе:

рядная (оси цилиндров расположены в одной плоскости);

V–образная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях);

оппозитная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под углом 180°);

VR (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под малым углом);

W–образная (две VR схемы, расположенных V-образно со смещением на одном коленчатом валу).

Вопрос 2. Назначение, технология выполнения и влияние на надежность автомобиля контрольно-диагностических и регулировочных работ. Методы и средства общего диагностирования автомобилей.

Технология выполнения основных контрольно-диагностических и регулировочных работ. Контрольно-диагностические работы предназначены для оценки состояния агрегата без его разборки для определения соответствия автомобиля требованиям безопасности.

Регулировочные работы предназначены для восстановления работоспособности систем и узлов без замены составных частей. Они являются заключительным этапом процесса диагностирования. В конструкции автомобиля предусматриваются специальные регулировочные узлы: эксцентрики: натяжные устройства: поворотные устройства. Наиболее важными характеристиками автомобиля являются расход топлива, мощность, износ шин. Диагностирование:1.двигателя, 2.эл.оборудования, 3.тормозные системы и системы рулевого управления, 4.трансмиссии и ходовой части, 5.навесного оборудования. Заключение об общем техническом состоянии двигателя составляют на основании эффективности и экономичности его работы, а так же влиянии на окружающую среду.

Газоанализаторы используют для проверки двигателей без нагрузки, в режиме холостого хода. При средних нагрузках – главная дозирующая система и поплавковая камера. На максимальной – экономайзер, фильтр. При резком увеличении нагрузки – ускорительный насос. Газоанализаторы основаны на измерении теплопроводности газов, на поглощении инфракрасного излучения, на измерении теплоты, выделяемой при дожигании СО.

Герметичность надпоршневого пространства определяется компрессией с помощью манометра и компрессометра. Состояние ЦПГ определяют по прорывам газов в картер с помощью газового счетчика при полной подаче топлива на динамометрическом стенде. Спектральный анализ картерного масла. Наличие железа – изношены цилиндры, алюминий – поршни: хром – поршневые кольца, свинец – подшипники коленвала. Виброакустический метод диагностирования. Основан на измерении колебаний элементов конструкций и воздуха вследствие соударения сопряженных деталей. Вибрацию фиксируют с помощью специальных датчиков и сциллограмм непосредственно на наружных поверхностях двигателя.

Назначение регулировочных работ механизмов- периодическое восстановление тепловых зазоров. Конрольно-диагностические работы по системам смазки и охлаждения. Уровень смазки диагностируется по давлению. От 0,2 до 0,4 Мпа – давление нормальное. Падение давления ниже 0,05 Мпа свидетельствует о неисправности элементов смазки или большом износе подшипников коленвала. Повышенное давление может быть вызвано засорением или неисправностью редукционного клапана. Систему охлаждения диагностируют по измерению температуры охлаждающей жидкости. Перегрев – отказ водяного насоса, засорена система, отказ термостата, отказ вентилятора. Пониженная температура – неисправен термостат. Система питания.

Герметичность определяется визуально и по запаху. В карбюраторных двигателях определением количества подаваемого топлива определяют состояние игольчатого клапана, поплавка, жиклеров, других дозирующих элементов, а так же приводов управления дроссельными и воздушными заслонками, состояние диафрагмы, клапанов, пружины бензонасоса. При диагностировании систем питания дизелей обращают внимание на герметичность от топливного бака до топливоподкачивающего насоса. Определяют давление в форсунке с помощью сциллограмм: затяжку пружины, проходное сечение распылителей форсунки, зазор в плунжерной паре, герметичность нагнетательного клапана, цикловая подача топлива. Контрольно-диагностические работы перед выполнением ТО и оборудование, применяемое к Д-1 и Д-2. Перед ТО проводится общее диагностирование Д-1. При этом определяют пригодность автомобиля к дальнейшей эксплуатации без регулировочных и ремонтных воздействий по системам и узлам, обеспечивающим БД. Одновременно проводят работы по узлам, требующим частого регулирования. Оборудование позволяет дать заключение в форме годен, не годен, без уточнения характера неисправностей. Оборудование Д-1 размещают на линии ТО-1. Д-2 проводится перед ТО-2. Включает общее и поэлементное диагностирование. Д-2 предназначено для выявления скрытых неисправностей. При проведении ТР диагностическое оборудование необходимо для оценки качества ремонта. На крупных предприятиях организуются посты ремонтной диагностики. Наиболее сложные агрегаты и узлы диагностируются в производственных отделениях.

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

· визуальный

· прослушивание работы механизма

· ощупывание механизма

· заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

· нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. — по течи топлива, масла, эксплуатационных жидкостей

· неполное сгорание топлива — по дымлению из выхлопной трубы

· подтекание форсунок — по повышению уровня масла в поддоне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

· увеличенный зазор между клапанами и коромыслами механизма газораспределения — по стукам в зоне клапанного механизма

· повышенный износ шатунных и коренных подшипников — по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного механизма при изменении частоты вращения коленчатого вала

· чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топлива — по характеру звука выхлопа (при раннем впрыске — «жесткая работа», при позднем — «мягкая»)

· неисправности сцепления автомобиля — по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

· ослабление креплений — по относительному перемещению деталей

· неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву

· неисправности рулевого механизма — по толчкам на рулевом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заключение о следующих неисправностях:

· топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя

· системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. Применение тех или иных методов существенно зависит от целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенными требованиями к эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

Методы диагностирования автомобилей, их агрегатов и узлов характеризуются способом измерения и физической сущностью диагностических параметров, наиболее приемлемых для использования в зависимости от задачи диагностирования и глубины постановки диагноза.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров.

Вопрос 3. ТО и регулировочные работы тормозных систем (одно и многоконтурных) с гидроприводом, пневмоприводом, стояночных тормозов. Применяемые инструмент и оборудование. Характеристика и особенности применения тормозных жидкостей.

Основные неисправности. Тормозная система должна обеспечивать безотказную остановку автомобиля, одновременность начала торможения всех колес и эффективность торможения в соответствии с установленными нормами.

К основным неисправностям тормозной системы относятся: неэффективное торможение (слабое действие тормозов); заедание тормозных колодок, не возвращающихся в исходное положение после окончания нажатия на тормозную педаль; неравномерное действие тормозов правого и левого колес одной оси, утечка тормозной жидкости и попадание воздуха в систему гидравлическою привода, негерметичность системы пневматического привода.

Работы по техническому обслуживанию тормозной системы.

При ежедневном техническом обслуживании проверяют действие ножного и ручного тормозов, герметичность соединений трубопроводов и деталей гидравлического и пневматического приводов тормозов и системы вакуумного усилителя.

Во время работы автомобиля периодически проверяют давление воздуха в системе пневматического привода тормозов по манометру, у­тановленному на щитке приборов в кабине водителя.

Первое техническое обслуживание включает следующие дополнительные работы: проверку шплинтовки пальцев штоков тормозных камер пневматического привода тормозов и величину свободного хода педали тормоза и рукоятки ручного тормоза (при необходимости производится соответствующая регулировка); крепление и проверку состояния манометра, тормозного крана пневматического привода тормозов или главного тормозного цилиндра гидравлического привода, трубопроводов, тормозных камер пневматического привода; крепление и проверку диска и кронштейнов колодок трансмиссионного тормоза; проверку уровня жидкости в резервуаре главного тормозного цилиндра гидравлического привода; смазку подшипников валов разжимных кулаков, осей кулаков и других деталей привода ручного тормоза.

Во время ТО-2 дополнительно проводят проверку состояния тормозных накладок, стяжных пружин колесных тормозов, главного и колесных тормозных цилиндров гидравлического привода, компрессора пневматического привода, показания которого проверяют по контрольному манометру.

Проверка герметичности соединений гидравлического и пневматического привода тормозов. Эту работу выполняют, проводя внешний осмотр автомобиля. В гидравлическом приводе места нарушения герметичности выявляются по подтеканию тормозной жидкости, в пневматическом приводе на слух по характерному звуку, появляющемуся при утечке воздуха. Для более точного выявления места повреждения проверяемое соединение покрывают мыльной эмуль­сией и по появлению мыльных пузырей определяют место утечки воздуха.

Состав: в тормозных жидкостях DOT 3, DOT 4 в качестве полигликолевой основы используется полиэтиленгликоль в сочетании с полиэфирами борной кислоты, а для DOT 5 в качестве основы применяется силикон. Также, каждая компания производитель тормозной жидкости добавляет комплекс присадок, для получения заданных характеристик по вязкости, сжимаемости и др.

Тормозные жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 имеют одинаковую химическую основу и потому они взаимозаменяемы. Но, в любом случае, перед применением необходимо внимательно прочесть на этикетке информацию производителя о совместимости тормозных жидкостей. Отдельно существует отдельный класс жидкостей — DOT 5.1/ABS, которая предназначена для машин с ABS (антиблокировочной системой колёс), в состав DOT 5.1 входят силиконовые и гликолевые соединения, из-за чего эта жидкость несовместима с жидкостями других марок.

Сжимаемость: на протяжении всего процесса эксплуатации тормозная жидкость должна поддерживать низкий уровень сжимаемости жидкости и минимально зависеть от температурных колебаний.

Температура кипения: в результате трения при торможении тормозные колодки нагреваются. Тепло от колодок передается тормозным цилиндрам и тормозной жидкости, температура тормозной жидкости начинает повышаться, а при интенсивном или частом торможении она даже может закипеть. При закипании любой жидкости, в том числе и тормозной — выделяются пузырьки воздуха. Эти пузырьки могут образовать воздушную пробку в тормозной системе. Такая "воздушная пробка" может привести к неработоспособности тормозной системы.

Поэтому, чем выше температура кипения у тормозной жидкости, тем лучше. И это основной показатель характеристики тормозных жидкостей.

Вязкость: у тормозной жидкости она должна оставаться постоянной, и при этом иметь инимальную зависимость от температуры в диапазоне во всем рабочем диапазоне температур: -40 — +100°C. Значение минимально уровня вязкости особенно актуально при низких температурах в современных автомобилях в которых применяются системы электронного управления устойчивостью движения (ESP), системы регулирования тягового усилия на колесах (TSC), а также антиблокировочной системы тормозов (ABS).

По стандарту FMVSS 116 кинематическая вязкость тормозной жидкости DOT 4 при -40°C не должна превышать 1800 мм2/с. DOT 3 – 1500 мм2/с. DOT 4.5 – 1400мм2/с, DOT 5 – 900мм2/с, DOT 5.1 – 900мм2/с.Защита от агрессивного воздействия: тормозные жидкости не должны оказывать разрушающего воздействия на резиновые, пластиковые и металлические детали тормозной системы. Антикоррозионные качества любой жидкости определяется активностью ионов водорода (индекс рН) и этот параметр для тормозной жидкости должен находиться в пределах от 7 до 11,5 единиц, и если меньше 7 — воздействует на сталь, если больше 12 — воздействует на цветные металлы. Антикоррозионные защитные свойства тормозной жидкости обеспечиваются добавлением специальных присадок.

Абсорбция влаги: как уже писалось выше, при торможении происходит нагрев тормозной жидкости, а затем при ее охлаждении, образуется конденсат воды.

№2

Срок эксплуатации: из-за абсорбции влаги срок эксплуатации тормозных жидкостей ограничен. Практика показывает, что в течение первого года эксплуатации автомобиля в тормозной жидкости скапливается до 2% влаги, ко второму году — до 3,5%, к третьему — до 4,5%. что для DOT-3 и DOT-4 срок эксплуатации составляет 2-3 года. DOT 5.1 более гигроскопична, но при этом она содержит большее количество специальных присадок, поэтому и срок эксплуатации её может достигать 4-5 лет. Силиконовая жидкость DOT 5 слабогигроскопична, а значит имеет более длительный срок службы. Для DOT-5 он может достигать 10-15 лет, но при этом есть ряд других проблем, в частности это высокая степень аэрации из-за высокого показателя растворимости воздуха в жидкости, и как результат, DOT 5 запрещена к эксплуатации в автомобилях в которых установлена антиблокировочная система абривиатура ABS.

    Билет № 22