Рекомендуем проверить, правильно ли установлены стопорные кольца с обеих сторон. Сборку заканчивают установкой поршневых колец, цилиндра и остальных деталей двигателя. Предупреждаем, что не следует заменять проволочные стопорные кольца плоскими и наоборот.

7. Растачивание цилиндра

Цилиндр, изношенный при нормальной работе или имеющий задир, можно отремонтировать. Цилиндр снимают с двигателя, очищают от нагара в выпускном канале и в выходном патрубке и передают в специализированную мастерскую. Там цилиндр устанавливают на специальный горизонтально-расточной станок. Все неровности устраняют обработкой. При растачивании внутренний диаметр цилиндра увеличивается. Для цилиндра с новым размером необходим новый поршень с большим диаметром, поэтому ремонтные размеры нормализованы, разница составляет 0,25 мм. После обработки на горизонтально-расточном станке цилиндр в некоторых случаях шлифуют на внутришлифовальном станке. Обычно цилиндр хонингуют. Потом моют, контролер измеряет диаметр и определяет по нему группу цилиндра (А, В или С). Для расточенных цилиндров установлены нормализованные ремонтные диаметры (табл. 8).

87

Так же как у цилиндров с номинальными диаметрами, у расточенных цилиндров контролируют те же диаметры: у цилиндров двигателей моделей 634, 633 и 362 это диаметры D1 D2 и D3, у остальных двигателей с рабочим объемом 350 см3 и одноцилиндровых двигателей с рабочим объемом 250 см3 диаметр один, он одинаков по всей высоте цилиндра. Этим диаметрам и группам цилиндра при каждом ремонтном растачивании соответствуют диаметры и группы поршней. Рабочий зазор в холодном состоянии составляет опять примерно 0,09 мм.

Однако могут встретиться случаи, когда выработка поверхности или эллипсность изношенного цилиндра настолько велики, что первый ремонтный размер не проходит. Тогда первый ремонтный размер пропускают и цилиндр растачивают на размеры, соответствующие второму ремонтному размеру или следующему. Согласно порядковому номеру ремонта следует приобретать поршень с поршневыми кольцами. Обращаем Ваше внимание, что многие мастерские народного предприятия «Мототехна» комплектуют цилиндр с поршнем и поршневыми кольцами или поставляют комплектные цилиндры ремонтных размеров.

8. Поршневые кольца

Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна, обладающего высокой износостойкостью при больших температурах. В рабочем положении кольца фиксируют штифтом

вканавке поршня так, чтобы во время работы двигателя они не могли поворачиваться и чтобы замок кольца двигался вдоль стенки цилиндра в вертикальном направлении. Замок не должен пересекать канал, в противном случае кольцо разожмется и сломается. Установленное в цилиндре кольцо разжимается силами упругости, так что удельная нагрузка на контактную поверхность составляет 8-15 Н/см2 (0,8-1,5 кгс/см2).

Зазор в замке поршневого кольца - хороший критерий степени износа колец и цилиндра. Если вставить кольцо в цилиндр на расстоянии около 30 мм от верхнего края, то у нового кольца

вновом цилиндре зазор в замке должен быть в пределах 0,25-0,5 мм. У изношенного цилиндра, предполагая в этом месте наибольший износ, зазор в замке не должен быть более I мм. Если зазор больше, то причиной этого может быть износ не только цилиндра, но и кольца. Внешняя сторона кольца во время работы изнашивается, так что кольцо может разжаться больше, чем это требуется, и зазор в замке возрастает. Истинная причина увеличения зазора определяется просто. Кольцо заменяют новым (каждый владелец мотоцикла должен иметь их в запасе три или четыре). Кольцо вставляют в цилиндр на то же место. Если зазор в замке получается такой же, то это

88

значит, что изношен цилиндр. Если измеренная величина меньше прежней, то на увеличение зазора влияет и кольцо, поэтому целесообразно его заменить. Одновременно по увеличению зазора можно определить и необходимость растачивания цилиндра. Поэтому зазор в замке поршневого кольца является показателем износа двигателя. Если по каким-то соображениям заменяют кольца или некоторые из них, то целесообразно чуть-чуть затупить их внешние кромки шлифовальным кругом или шабером. Это сокращает срок приработки нового поршневого кольца, а также снижает уровень шума при работе. Кольцо, у которого кромки затуплены даже немного, «мягче» набегает на кромки каналов цилиндра, создает меньше шума при работе и имеет меньшие механические нагрузки. Разумеется, что необходимо слегка затупить также и кромки каналов, особенно верхние и нижние. Особенно важно это выполнить после растачивания цилиндра: кромки каналов в цилиндре остаются очень острыми, и поршневые кольца, проходя каналы, издают характерный звонкий цокающий звук. После любой обработки кольца и цилиндр необходимо тщательно вымыть в чистом бензине. Неисправности поршневого кольца уже рассматривались. Поршневые кольца подвергаются значительным тепловым и механическим нагрузкам.

Механические нагрузки кольца повышаются еще в результате того, что некоторой частью по окружности оно соприкасается с каналами. Кольцо стремится разжаться, следовательно, когда оно проходит отверстие канала, то немного выгибается в его сторону. Однако как только кольцо соприкасается с поверхностью цилиндра по всей длине окружности (за пределами каналов), оно принимает исходную форму. И хотя выгибание кольца очень невелико (не следует допускать, чтобы оно было слишком большим), вследствие него возникают быстрые изменения формы и деформация.

Напряжения в кольцах вследствие изменений формы, даже если эти изменения небольшие, значительны, так как повторяемость изменений высока. Нормальное кольцо такие напряжения выдерживает. Предпосылкой этому является однородная структура чугуна, из которого изготовлено кольцо. Однако иногда в материале могут образоваться пустоты, которые невозможно обнаружить. Они становятся очагом усталостных разрушений материала, и кольцо ломается. Такие случаи, однако, редки. Указанные неисправности в основном происходят по вине мотоциклистов, а именно вследствие безответственной и неквалифицированной обработки каналов в цилиндре, причем ширину каналов (главным образом выпускного) увеличивают до недопустимо больших размеров. Кольцо выгибается в таком канале довольно заметно, и при работе его быстро достигается предел выносливости. Другую грубую ошибку совершают некоторые любители, когда расширяют каналы, не принимая во внимание положение замков колец. Третьей причиной обычно является неправильная установка поршня (стрелкой назад), при которой замки колец пересекают каналы.

Сломанное поршневое кольцо обычно вклинивается между поршнем и цилиндром и оставляет на цилиндре такие борозды, которые невозможно устранить обработкой; вырывает материал поршня между поршневыми кольцами, обломки колец проникают в тело поршня, разбивается изнутри головка, и, наконец, обломком кольца заклинивает поршень в цилиндре. Описание такой почти теоретической аварии приводим только для информации и наставления, чтобы владельцы мотоциклов не обрабатывали каналы неквалифицированно, без знаний и опыта, необходимых в данном случае.

9. Ремонт поршневых пальцев и втулок верхней головки шатуна

Современный двигатель мотоцикла ЯВА-350 мод. 634 с опорой поршневого пальца на игольчатых роликах не приносит нам никаких забот. Иначе обстоит, однако, дело с остальными моделями с «классической» опорой поршневого пальца в бронзовой втулке, запресованной в верхней головке шатуна.

Если принять максимальное давление сгорания 3,5 МПа (35 кгс/см ) в двигателе рабочим объемом 250 см3 равнодействующая сил давления газов на поршень получается больше 10 кН (1000 кгс). Частота колебания давления составляет 50-85 Гц. Детали, которые воспринимают его,

89

должны обладать исключительно высокими качествами. Это относится к поршневому пальцу и втулке верхней головки шатуна. В результате действия таких больших по величине и частоте нагрузок после длительной работы двигателя наблюдается взаимное смятие поверхностей обеих этих деталей, а иногда также и поверхности отверстий для поршневого пальца в поршне.

Рассмотрим сначала опору поршневого пальца в поршне. Для обеспечения необходимого сопряжения обеих деталей допуск на диаметр отверстия для поршневого пальца разделен так же, как на диаметр поршневого пальца, на две группы. Группа отверстия обозначается У или X. Эта метка выбита также на днище поршня, у метки группы диаметра поршня. Итак, на поршне выбиты, например, стрелка и буквы ВХ.

В отверстие, обозначенное X, устанавливают поршневой палец с меткой II, в отверстие У - палец с меткой I. При покупке поршня и пальца следует проверить, соответствуют ли этому их метки. Обозначение поршневых пальцев выполнено на его торце. Посадка пальца во втулке верхней головки шатуна должна быть посадкой движения, так как шатун качается на пальце. В большинстве случаев смятие поверхности проявляется именно между пальцем и втулкой шатуна. Интересно, что какое-либо увеличение заданного зазора можно обнаружить без всякого инструмента. Если установить кривошипно-шатунный механизм в положение, соответствующее нахождению поршня в ВМТ (цилиндр, естественно, снят), и покачать поршень вниз и вверх, то легко заметить даже небольшой зазор. Для определения его точной величины необходимо иметь соответствующий мерительный инструмент. Смятие поверхности на снятом поршневом пальце можно определить, если провести вдоль его поверхности ногтем. Величину изменения диаметра следует, однако, определить проводя замеры точным микрометром.

Смятие поверхности проявляется большей частью, как уже отмечалось, в увеличении зазора между поршневым пальцем и головкой шатуна. Это устраняют заменой пальца другим, большего диаметра. Для двигателя мотоцикла ЯВА-250 ремонтные диаметры пальца равны 18,05 и 18,10 мм, а для двигателя мотоцикла ЯВА 350-15,05 и 15,10мм. Такие пальцы выпускаются как запасные части. Перед их установкой следует обработать отверстия в поршне и во втулке верхней головки шатуна. Отверстия в поршне обрабатывают точно до такого же диаметра, как и у поршневого пальца, т.е. до-18,05 или 18,10 мм, для двигателя мотоцикла ЯВА-250 и до 15,05 или 15,10 мм - для двигателя мотоцикла ЯВА-350. Сопряжение получается таким же. Втулка шатуна должна быть рассчитана на посадку движения с зазором: для двигателя рабочим объемом 250см3 втулку обрабатывают до диаметра 18,05(+0,027; -0,016) или диаметра 18,10(+0,027; -0,016) [В круглых скобках - допуски – прим. Чеха] мм.

Диаметры отверстия (в мм) следующие.

Палец (для мотоцикла ЯВА-250) с увеличенным диаметром, мм: 18,05............ 18,05 (+0,027; -0,016)

18,10............ ~ Палец (для мотоцикла ЯВА-350) с увеличенным диаметром, мм:

15.05............ 15,05 (+0,027; -0,016)

15,10............ ~ [Допуски везде одинаковые – прим. Чеха]

Для обработки поршней и втулок шатунов перед установкой поршневых пальцев с увеличенным диаметром необходимы точные развертки, отшлифованные на требуемые размеры. Без них рассчитывать на успешный ремонт невозможно.

Иногда можно увидеть «демонтаж» поршня с шатуна иным, своеобразным способом. После снятия стопорных колец «мастера» подпирают поршень сбоку чурбаком, ставят на поршневой палец трубку или выколотку и выбивают палец ударами болванки или молотка. В любом случае чурбак не может быть надежной опорой для поршня, если палец выбивают молотком. При этом, с одной стороны, сгибается шатун и потом происходит перекос поршня в цилиндре, с другой стороны, сильно повреждается кривошипный подшипник шатуна. При этом создается такой изгибающий момент (сила удара по пальцу, умноженная на длину шатуна), что ролики кривошипного подшипника шатуна вдавливаются в рабочие дорожки. Такие места являются не только источником шума при работе кривошипно-шатунного механизма, но и очагом будущего и

90

быстрого механического разрушения. Поэтому для демонтажа и монтажа поршня необходимо всегда использовать описанное приспособление -выпрессовку для поршневого пальца. В связи с рассмотрением сопряжения поршневого пальца с поршнем следует обратить внимание на важное обстоятельство: у двигателей мотоциклов ЯВА последнего выпуска поршень изготовлен из легкого сплава другого химического состава, чем у двигателей ранее выпускавшихся мотоциклов. В сплаве содержится больше кремния, чем в прежнем, поэтому поршни обладают большей тепловой стабильностью и меньшим коэффициентом линейного расширения. В результате стала возможной замена посадки в сопряжении пальца с поршнем: вместо неподвижной посадки (с натягом) используют скользящую посадку или легкоходовую. Следовательно, если поршневой палец можно вставить в отверстие поршня с легким нажимом, то это следует считать не производственным браком, а результатом нормального и правильного сопряжения поршневого пальца и поршня последнего исполнения.

Часто встречаются с термином «правка» шатуна. Что это означает? Когда монтируют на двигатель новый или отремонтированный кривошипно-шатунный механизм, целесообразно проверить перпендикулярность шатуна оси коренных шеек коленчатого вала. На поршень без поршневых колец надевают цилиндр и крепят к картеру двигателя (без головки, цилиндра) с помощью распорных трубок и гаек. В этом случае цилиндр будет установлен на картере в таком же положении, как и при обычной сборке. Потом, проворачивая вал, проверяют, свободно ли движется поршень в слегка смазанном цилиндре или туго. Если туго, то проверяют, не «прижимается» ли поршень боком к какой-нибудь стороне. Если поршень будет прилегать к правой или левой стороне, то с противоположной стороны будет зазор. Устанавливают поршень в ВМТ. Отжимают его к противоположной стороне, и если поршень самопроизвольно возвратится в прежнее положение, то шатун неисправен. Он погнут, и его необходимо выправить. Если же зазор и с левой, и с правой стороны поршня одинаковый или если поршень остается в той стороне, куда его сдвинули, то шатун ровный, кривошипно-шатунный механизм исправен. Такая проверка невозможна, если на поршень надеты кольца. Поршневые кольца пружинят, и «прижим» поршня к той или другой стороне невозможно различить.

Выравнивание шатуна называют «правкой». Эта операция требует опыта, потому что шатун следует погнуть в требуемую сторону только чуть-чуть, а его подшипник не должен, конечно, нагружаться ни малейшим давлением. Для этого необходимо два рычага, сходные с двумя разводными ключами. Рычаги насаживают на стержень шатуна с разных концов. Одним рычагом, верхним, сгибают в требуемую сторону шатун, а другим, нижним, уравновешивают это изгибающее усилие так, чтобы нижний подшипник не был нагружен. Эта операция на самом деле не для начинающих; здесь необходим опыт. Все-таки шатун можно таким способом выровнять с тем, чтобы поршень ходил в цилиндре совершенно легко.

Не подвергся ли коррозии цилиндр двигателя? Иногда может случиться, что после длительной зимней стоянки коленчатый вал двигателя невозможно провернуть, пусковая педаль «твердая». Если попробовать нажать сильнее, педаль не перемещается. Если мотоциклист снимет головку двигателя, то обнаружит, что цилиндр внутри весь подвергся коррозии; а поршень поражен коррозией до такой степени, что заклинил в цилиндре и его невозможно сдвинуть с места.

Автор был свидетелем случая, когда цилиндр настолько сильно подвергся коррозии, что не помогло ни отмачивание в керосине, ни удары молотком. Поршень пришлось разбить зубилом на осколки, вытаскивать не упавшие в кривошипную камеру куски, а цилиндр снимать. Только потом можно было двигатель разделить на две половины, вынуть кривошип и устранить биение шеек, тщательно вымыть кривошипную камеру и коренные подшипники, все повторно собрать, цилиндр расточить и установить новые поршень и кольца.

По какой причине происходит коррозия цилиндра? Влага, содержащаяся в воздухе и топливе, и холодный двигатель перед длительной стоянкой. Запомните: двигатель мотоцикла, который подготавливают для хранения на длительное время, должен быть перед этим достаточно прогрет. Прогрейте его при длительной езде, потом прекратите подачу топлива в карбюратор, и оставьте двигатель работать до тех пор, пока из карбюратора не будет израсходован весь запас

91