Способи ремонту деталей, ТО та ТР автомобіля

Зношені деталі механізмів автомобіля можна ремонтувати такими основними способами:

обробкою під ремонтний розмір;
нарощуванням металу зварюванням, хромуванням та металізацією;
установкою кілець, втулок та гільз;
пластичною деформацією (роздачею та обтиском).

Обробка деталей під ремонтний розмір

Спосіб відновлення деталей під ремонтний розмір полягає в тому, що одна із сполучених деталей піддається механічній обробці для відновлення правильної геометричної форми. При цьому неминуче змінюється (збільшується та зменшується) номінальний розмір деталі. Для збереження початкового зазору чи натягу сполучену деталь у разі слід замінити чи переконструювати. Наприклад, зношені циліндри двигуна розточують і шліфують на більший розмір (збільшення діаметра), а потім до цих циліндрів підбирають нові збільшеного розміру поршні. Розмір нових поршнів повинен забезпечувати отримання нормального зазору між стінкою циліндра та поршнем. Для цього є заздалегідь встановлені ремонтні розміри як для циліндрів, так і для поршнів.

Ремонт деталей нарощуванням металу

Цей спосіб полягає в тому, що на зношену поверхню наносять шар металу, потім поверхню піддають механічній обробці для отримання потрібного розміру і після цього піддають термічній обробці. Для нанесення металу на зношені поверхні є кілька способів.

Газове киснево-ацетиленова зварювання. Зварювання полягає в розплавленні полум'ям пальника оброблюваної поверхні деталі та відповідного присадного матеріалу. При цьому розплавлений метал деталі з'єднується з присадним і шаром.металу нарощується на поверхню. Зварювальна ацетилено-киснева установка складається з балона з киснем, що перебуває під тиском до 150 ат.

Мал. Ацетилено-киснева установка: 1 — присадний пруток; 2 - зварювальний пальник; 3 - шланги; 4 - редуктор; 5 - кисневий балон; 6 - ацетиленовий генератор.

На балоні встановлено редуктор зниження тиску кисню на виході до 2—3 ат і два манометра — один контролює тиск у балоні, а інший — на виході.

Для отримання ацетилену є ацетиленовий генератор, в якому шляхом дії води на карбід кальцію виходить ацетилен.

Ацетилен і кисень по шлангах подаються до зварювального пальника; тут вони підпалюються, через що створюється полум'я з температурою до 3000°, яким і розплавляється метал.

Крім наплавлення металу з метою відновлення розміру деталі, зварювання застосовують також для заварювання різних тріщин та зламів у деталях. Газове зварювання зазвичай використовують для чавунних деталей та для деталей з кольорових металів.

Чавунні деталі, що мають складну конфігурацію (блок циліндрів, головка циліндрів), перед зварюванням повільно нагрівають до 650-700 ° і після повільно охолоджують, щоб уникнути жолоблення і появи тріщин. Менш складні деталі ремонтують зварюванням без підігріву.

Електричне зварювання застосовується частіше для наплавлення зношених поверхонь сталевих деталей, а також для заварювання тріщин. При ремонті автомобільних деталей застосовують переважно електродугове зварювання за способом інж. Слов'янова. При цьому способі зварювану деталь з'єднують з одним з полюсів зварювального генератора постійного або змінного струму, що має напругу 30-40 і силу струму до 300 а. Інший полюс зварювального генератора з'єднують із тримачем електрода.

Мал. Схема установки для дугового зварювання: 1 - електрод; 2 - тримач електрода; 3 - зварювальний генератор; 4 - деталь, що зварюється.

При дотику електрода з деталлю і при подальшому видаленні електрода на 2-3 мм між деталлю і електродом виникає електрична дуга з температурою 4000-5000 °, що викликає плавлення металу. Зварювання ведеться металевим електродом відповідного складу. За вмістом вуглецю електрод повинен бути близьким до сталі, що зварюється. Електрозварювання, так само як і газове зварювання, можна проводити з підігрівом деталі та в холодну.

У процес наварювання та заварювання входять такі операції:

очищення місць наварювання металевою щіткою (тріщини обробляють крейцмейселем для отримання скосу кромок під кутом 45 °);
наварювання металу електродом;
нормалізація чи відпал деталі;
слюсарно-механічна обробка навареного шару;
термічна обробка сталі (за технічними умовами);
остаточне механічне оброблення - шліфування під номінальний розмір.

Хромування застосовується як захисно-декоративне покриття для зносостійкості та відновлення зношених поверхонь деталей до номінальних розмірів. Хромуванням відновлюють поршневі пальці, шворні, опорні шийки розподільчого валу, штовхачі, стрижні клапанів та інші деталі. Нанесений на поверхню шар хрому має високу твердість і зносостійкість. Сутність хромування ґрунтується на законах електролізу. Якщо через електроліт, що містить розчин металу, пропускати постійний струм, то з електроліту виділятиметься і осаджуватиметься на мінусовому електроді чистий метал.

Електролітом при хромуванні служить водний розчин хромового ангідриду та хімічно чистої сірчаноїкислоти. Найбільш уживана наступна концентрація розчинів:

Хромовий ангідрид: 150 г. Сірчана кислота: 1,5 г. Вода: 1 л.
Хромовий ангідрид: 250 г. Сірчана кислота: 2,5 г. Вода: 1 л.

Один із зазначених розчинів заливають у залізну ванну з подвійними стінками. Простір між стінками заповнюють гарячою водою для обігріву ванни. Джерелом струму служать 6-12-вольтові генератори від 250 до 1000 а.

За наявності відповідних випрямлячів можна скористатися і змінним струмом.

Мал. Схема з'єднання деталі при хромуванні: 1 - ванна; 2 - генератор; 3 - свинцева пластина; 4 - деталь.

При хромуванні мінус генератора з'єднується з деталлю, підвішеною в розчині ванни, а плюс - з нерозчинною свинцевою пластиною, також опущеною в розчин. Товщина шару хрому, який наноситься на зношену поверхню деталі, зазвичай досягає 0,5 мм. Товстіший шар хрому менш зносостійкий.

У процес хромування зношеної поверхні деталі входять такі операції:

шліфування та полірування деталі для надання їй правильної геометричної форми;
захист місць, що не підлягають хромуванню шляхом покриття їх целулоїдом, розчиненим в ацетоні;
зміцнення деталі у спеціальному підвісному пристрої, що забезпечує зручне розміщення деталі у ванні;
знежирення деталі в розчині лугу та промивання її в гарячій воді;
занурення деталей у 5%-ний розчин сірчаної кислоти на 1-1,5 хв. для видалення з них плівки оксидів;
хромування - опускання деталі у ванну та включення її в ланцюг струму;
промивання деталі в дистильованій воді для збирання з неї електроліту, потім промивання в проточній воді;
зняття деталі із підвіски;
шліфування деталі під потрібний розмір.

Металізація полягає у нанесенні на зношену поверхню деталі шару металу або сплаву в розплавленому та розпорошеному стані. Розрізняють газову та електричну металізацію.

При електричній металізації метал розплавляється електричною дугою, а за газової — ацетилено-кисневим полум'ям.

Мал. Електрометалізатор; а - схема металізації; б - схема механізму подачі: 1 - повітряна турбінка; 2 та 3 - черв'ячні передачі; 4 - провідні ролики для подачі дроту; 5 - притискні ролики; 6 - дріт; 7 - деталь; 8 - канал подачі повітря.

Електрометалізатор являє собою прилад, в якому поміщений механізм, що подає дріт; до патрубка корпусу приєднується шланг для подачі стисненого повітря від компресора до сопла електрометалізатора. Крім цього, частина стиснутого повітря підводиться каналом до турбінки подавального механізму. Від турбінки обертання передається через дві черв'ячні пари роликам, що подає два дроти до сопла.

З відривом 10—12 мм від сопла дроту схрещуються і розплавляються електричної дугою, що утворюється електричним струмом, підведеним до электрометализатору. Розплавлений метал струменем повітря розпорошується і наноситься на поверхню деталі, яку встановлюють на верстаті і приводять у обертальний рух (якщо циліндрична деталь).

У процес металізації входять такі операції:

очищення та знежирення деталі — зазвичай виробляються піщаним струменем у спеціальному піскоструминному апараті;
обробка деталі для надання їй правильної геометричної форми;
надання поверхні шорсткості - на циліндричній деталі виробляється нарізка рваного різьблення (30-40 ниток на 1 дюйм);
встановлення деталі на верстат для обертання її зі швидкістю 80-100 об/хв;
встановлення металізатора в супорті верстата;
напилювання металу на поверхню деталі; при цьому суппорт з металізатором повинен переміщатися вздовж деталі; товщина напиленого шару металу доводиться до номінального розміру деталі плюс припуск на подальшу обробку; відстань від сопла металізатора до поверхні деталі має бути 100-150 мм; при більшій чи меншій відстані твердість напиленого шару знижується;
механічне оброблення деталі під номінальний розмір.

Металізацією можна відновлювати зношені шийки валів, місця посадки підшипників, гальмівні барабани та ін.

За допомогою металізації можна також закладати тріщини (блоки циліндрів, головки блоку), які слід попередньо обробляти крейцмейселем та знежирювати.

Ремонт деталей шляхом встановлення втулок, кілець та гільз.

Установкою кілець та втулок відновлюють зношені місця валів та осей. У процес відновлення входять такі операції:

обточування зношеної поверхні деталі з урахуванням можливості напресування втулки або кільця зі стінками завтовшки не менше 2-3 мм;
виготовлення нової деталі (втулка, кільце), внутрішній діаметр якої повинен забезпечувати пресову посадку на підготовлену зношену поверхню з натягом по 2-му чи 3-му класам точності;
нагрівання нової деталі до світло-червоного гартування та напресування її на підготовлене місце.
механічне оброблення поверхні під номінальний розмір; матеріалом виготовлення втулок служить сталь і чавун.
термічна обробка, якщо це передбачено технічними умовами, та остаточна механічна обробка (шліфування).

Запресування втулокдозволяє відновлювати, майже будь-який зношений отвір. Сутність цього процесу полягає в наступному:

а) зношене отвір розточують, а потім розгортають під розмір, що забезпечує подальше запресування втулки;
6) нову втулку виготовляють із чавуну, сталі або бронзи та запресовують у підготовлений отвір з натягом;
в) запресовану втулку розгортають під розмір сполученої деталі (палець, шворень, вал, підшипник) з урахуванням отримання зазору.

Відновлення деталей пластичною деформацією

Для відновлення деталі існує два способи пластичної деформації: роздача та обжим.

Роздачею відновлюють деталі, що мають форму втулки, і неробочу внутрішню поверхню (поршневий палець), кульові поверхні (пальці рульових з'єднань), шліци, зуби шестерень, клапани та ін. Сутність цього способу полягає в пластичній деформації металу під дією тиску.

Процес роздачі сталевої деталі ось у чому. Деталь нагрівають до кувальної температури 1000-1100 °, встановлюють у відповідну матрицю і за допомогою спеціальної оправки роздають деталі ударами або пресом. Оскільки діаметр оправлення більше отвору, деталь лунає у бік зносу, що досягається збільшення її зовнішнього розміру. Після роздачі деталь піддається попередньої механічної обробки, далі, якщо потрібно, термічної обробки і, нарешті, остаточної механічної обробки під номінальний розмір.

Обтисканням відновлюють різні бронзові втулки (верхньої головки шатуна, шворня, ресорних пальців тощо).

Сутність обтиску полягає в наступному. Внутрішню втулку, запресовану в деталь, встановлюють круглу оправку із зазором, що забезпечуєзменшення внутрішнього діаметра втулки на необхідну величину. Потім за допомогою обтискань з двох сторін на торці втулки тиск пресом. У цьому внаслідок пластичності метал деформується убік зазору, тобто. всередину і цим зменшується внутрішній діаметр втулки. Після обтиску втулку розгортають до необхідного розміру.

Мал. Пристосування для обтиску втулок: 1 - обтискання; 2 - кругла оправка; 3 - втулка; 4 - деталь або матриця.

Якщо потрібно обтиснути втулку, не запресовану деталь, її встановлюють в матрицю відповідного розміру і виробляють обтиск.