В наших прошлых статьях мы уже рассказали о восстановлении корпуса ДВС: наши специалисты на примерах показали, как и почему стоит реставрировать блок цилиндров и ГБЦ. Далее же мы заглянем внутрь корпуса. В этой статье речь пойдет о замене коленвала.
Коленчатый вал, как всем известно, один из ключевых узлов кривошипно-шатунного механизма и в него заложен ресурс, сопоставимый с общим ресурсом мотора. При аккуратной эксплуатации гарантия большинства производителей покрывает 200000 км пробега. И даже после этого рубежа внутренние детали продолжают служить. И тем не менее, случаи, когда требуется замена коленвала, не такая уж редкость.
Коленвал: новый, китайский, б/у... Восстановленный!
Купить новую деталь не такая уж и простая задача. Официальные дилеры привозят такие запчасти исключительно под заказ и с предоплатой, так как они считается неходовой категорией товара. Соответственно, и цена стремится к эксклюзивной. В Интернете же полным полно предложений от ноу-нейм производителей и китайских аналогов, но мало кто рискует с ними связываться: заманчивая цена объясняется низким качеством стали, из которой отливают реплики. Так же известны случаи откровенной подделки оригинальных запчастей. Даже БУ вал с авторазборки будет предпочтительней безымянного заменителя. Такая деталь будет естественно оригинальна, т.е. изначально произведена на заводе автоконцерна по всем стандартам из адекватного металла. Но как оценить ее степень износа? Пригодна ли она к использованию? И сколько еще прослужит?
Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки. А хотелось бы найти золотую середину, чтобы и цена не была астрономической, и качество было пристойным. И вот так мы подходим к восстановлению коленвала.
Проиллюстрируем это примером коленчатого вала на Mercedes Vito 2.2D. Оригинальная запчасть обойдется в 500 долларов, китайский аналог не намного дешевле – 420. Минимальная же цена будет на авторазборке – 200 долларов. Такой коридор цен. Сайт Partmart предлагает восстановленный коленвал на Mercedes Vito 2.2D за 310 долларов. Это существенно дешевле новой детали, при это гарантировано 70% от изначального ресурса.
А как быть в случае устаревшей модели, запчасти к которой уже не выпускаются? И даже на разборке трудно найти подходящий вариант? Тут единственно верное решение заказать восстановление своего родного коленвала – оплатив соответственно лишь стоимость работ по реставрации. Цена здесь определяется исходным состоянием детали, и перечнем необходимых операций: чем лучше состояние отработавшего вала, тем дешевле обойдется его ремонт. Partmart предоставляет такую услугу – нужно лишь заполнить форму на сайте.
Как и что восстанавливают у коленвала
Как принято, отработавшая деталь прежде всего подвергается диагностике, и проходит следующие проверки:
- Отсутствие радиального биения, изгибов – выполняется в призмах при помощи индикатора стрелочного типа
- Замер износа коренных и шатунных шеек производят микрометром
- Отсутствие царапин и задиров на шейках с помощью лупы
- Отсутствие трещин – проверяют визуально и магнитоскопом
- Замер допусков шпоночных пазов, посадочных диаметров шкивов и маслогонной резьбы
- Проходимость маслопроводных каналов чтобы обеспечить смазывания в шатунах и постели коленвала
Все выявленные дефекты подлежат устранению
Нужно отметить, что в современных двигателях применяются валы различных схем, соответственно типу мотора и количеству цилиндров. Их производят, как правило, из износостойких легированных сталей литьем либо ковкой или отливают из высокопрочного чугуна (обычно для дизельных двигателей). Также для дорогих двигателей топовых марок коленчатые валы вытачивают на прецизионных токарных станках. На финишном этапе валы проходят упрочнение поверхностного слоя термообработкой: закалка с высоким отпуском, цементация либо закалка ТВЧ. В итоге запчасть приобретает особенную структуру, неоднородную по сечению: износостойкий наружный слой плюс пластичная сердцевина. Таким образом достигается сочетание необходимой твердости и упругой пластичности, но вал не становится хрупким. Самые «тонкие» места изделия – это соединение шеек со щеками колена. В этих местах концентрируются касательные напряжения, поэтому их усиливают галтелями – специальными скруглениями определенного радиуса. Все эти нюансы учитываются при реставрации.
Технологии восстановления
После диагностики запчасть отправляется на очистку. Открываются пробки маслопроводных каналов и деталь отмывают от следов масла и грязи под высоким давлением подогретым керосиновым раствором. Лишь устранив загрязнения можно обнаружить царапины, трещины, задиры и т.п. дефекты.
Если изделие получило изгиб (из-за большей длинны это характерно для рядных дизельных двигателей, особенно шестицилиндровых) его нужно отрихтовать. Прогиб вала не должен превышать 0.1 мм, иначе радиальное биение будет неизбежно, а баланс - нарушен.
Наиболее распространенным дефектом является естественный износ шеек коленвала: как шатунных, так и коренных. Это неизбежно, так как шатуны и постели образуют с шейками пары трения. Если в результате проверки отклонение размера превысило допуск (обычно это 0,05 мм), выполняется перешлифовка вала под ремонтный размер шатуна/вкладыша с шагом 0,25 – 0,5 – 0,75мм. Некоторые двигатели предусматривают уменьшения диаметра шейки до 0,1. Эта процедура производится на шлифовальным станке методом врезания с использованием охлаждающей эмульсии. После чего шейки полируются под зеркало. Так как шлифовка и полировка уменьшают упрочненный наружный слой, после механической обработки коленвал подвергают нормализации и поверхностной закалке ТВЧ также применяют газодинамическое напыление износостойких покрытия (карбидами титана, вольфрама и т.п.) и металлизацию (хромом или железом)
Если в ходе эксплуатации двигателя нарушался температурно-смазочный режим (перегрев, несвоевременная смена масла, его низкое качество) то на шейках коленвала возникают задиры и царапины. К ухудшению смазочных условий и разрушению масленой пленки также приводит износ поршневых колец, когда несгоревшее топливо из камеры сгорания попадает в масло. Устраняется такое повреждение также шлифовкой под ремонтный размер (неглубокие царапины можно убрать полировкой). При чем перешлифовывать необходимо все шейки, даже если повреждена была лишь одна – иначе вал будет разбалансирован. Кроме того, обнаружив на коленвалу подобные дефекты, нужно искать их причину в само двигателе, в противном случае их повторение неизбежно.
Когда реставрация бессильна
В заключение нужно сказать об устранении трещин сваркой и наплавке изношенных поверхностей. Эти технологии разработаны НИИ (например, в ИЭС Патона) и обкатаны в лабораторных условиях. На практике же чудес не бывает: в условиях реального производства .фактически невозможно обеспечить приемлемое качество ремонтного изделия из-за накопления в нем внутренних термических напряжений и деформаций. Создание же на предприятии аналогичных лабораторным установок для сварочно-наплавных работ (для сварки под флюсом, плазменной и т.п. экзотики) финансово нецелесообразно, так как итоговая стоимость реставрации таким способом сравнима (если не больше) с ценой новой запчасти. Поэтому, как ни печально, если на вале выявлены трещины, восстановлению он практически не подлежит.
