Шатунно-поршневая группа дизельного двигателя ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 включает в себя поршни с компрессионными и маслосъемным кольцами, поршневые пальцы, и шатуны. Поршни делятся на три размерные группы, а шатуны на две весовые группы.
Шатунно-поршневая группа двигателя ЗМЗ-51432 CRS.
Поршень.
Отлит из специального алюминиевого сплава DM104. В головке поршня выполнены камера сгорания омегаобразной формы и канал охлаждения. Масса поршня стандартного размера 586+-5 грамм. Юбка поршня имеет бочкообразный вертикальный профиль и в поперечном сечении форму овала. Направление наименьшего диаметра овала совпадает с направлением оси поршневого пальца. Наибольший диаметр юбки поршня располагается на расстоянии 13 мм от нижней кромки поршня.
Юбка имеет специальный микрорельеф для удержания смазки и антифрикционное графитовое покрытие толщиной 7-15 мкм для снижения потерь на трение. На нижней кромке юбки выполнена выемка, которая обеспечивает безопасное расхождение поршня с трубкой форсунки охлаждения.
В головке поршня выполнены три канавки под поршневые кольца : в двух верхних установлены компрессионные кольца, в нижней – маслосъемное кольцо. Канавка под верхнее компрессионное кольцо выполнена в упрочняющей вставке из нирезистового чугуна. Ось отверстия под поршневой палец смещена на 0.5 мм от диаметральной плоскости поршня в сторону расположения впускных клапанов.
Поршни по диаметру юбки делятся на три размерные группы A, B и Y. По диаметру отверстия под поршневой палец и массе поршни на размерные весовые группы не делятся. Маркировка размерных групп и стрелка-указатель ориентации поршня в блоке цилиндров двигателя выбиваются на его днище.
Поршневые кольца.
Верхнее компрессионное кольцо изготовлено из стали RIK SP3 и имеет равносторонний трапецеидальный профиль, угол 6 градусов 12 минут, и износостойкое антифрикционное покрытие наружной рабочей поверхности IP-251. Нижнее компрессионное кольцо изготовлено из чугуна RIK 20A, имеет коническую наружную рабочую поверхность с износостойким антифрикционным покрытием. Высота кольца находится в пределах 2-0.01 мм и 2-0.03 мм.
Маслосъемное кольцо изготовлено из стали RIK SP3M, коробчатого типа, с пружинным расширителем и с износостойким антифрикционным покрытием рабочих поясков поверхности, обращенной к зеркалу цилиндра. Высота кольца находится в пределах 3-0.01 мм и 3-0.03 мм.
Поршневые кольца в соответствующие канавки устанавливаются маркировкой «R» вверх, замки компрессионных колец разводят в противоположные стороны, замок маслосъемного кольца перпендикулярно линии, соединяющей стыки компрессионных.
Поршневой палец.
Трубчатого сечения, плавающего типа, при работе двигателя свободно вращается в бобышках поршня и втулке шатуна. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами. Палец изготовлен из стали SCM42OH, для увеличения твердости и износостойкости наружная поверхность пальца подвергнута цементации. Поршневые пальцы по наружному диаметру на размерные группы не делятся. Масса пальца 272+-1.5 грамма.
Шатун.
Шатун, для повышения прочности, кованый из легированной хромом и никелем стали 40ХН. Крышка шатуна из той же стали, обрабатывается в сборе с шатуном и является индивидуальной и не взаимозаменяемой для каждого шатуна. Крышка к шатуну крепится болтами изготовленными из стали 38ХГНМ, имеющими центрирующие пояски для обеспечения постоянства формы опоры шатунного подшипника при разборке-сборке двигателя и для обеспечения его надежной работы.
В поршневую головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка имеющая канавки для подвода смазки к сопряжению палец-втулка. В зависимости от массы шатуны делят на две группы и маркируют белой или зеленой краской. При массе шатуна от 1030 до 1035 грамм его маркируют белой краской, при массе от 1025 до 1030 грамм его маркируют зеленой краской.
Проверка технического состояния деталей шатунно-поршневой группы ЗМЗ-51432 CRS.
Во время эксплуатации двигателя, его шатунно-поршневая группа изнашивается, нарушается геометрическая форма цилиндров, увеличиваются зазоры в стыках колец, а также зазоры между кольцами и канавками в поршне, упругость колец резко снижается. Это приводит к росту количества газов, проникающих в картер двигателя, увеличению расхода масла на угар.
Шатунно-поршневая группа двигателя ЗМЗ-51432 CRS прежде всего проверяется на отсутствие трещин и других повреждений. Детали, имеющие повреждения подлежат замене.
Проверка поршней, поршневых колец и поршневых пальцев.
Зазор в замках поршневых колец проверяется при установке колец в верхнюю не изношенную часть цилиндра, предварительно очищенную от нагара, или в калибр диаметром 87+0.030 мм. Зазор в замке измеряется с помощью набора щупов. Зазоры по высоте между кольцом и стенкой канавки проверяют щупом, вводимым в зазор в нескольких местах по окружности кольца и поршня.
Зазоры между поршневыми кольцами и канавками поршня по высоте и зазоры в замках поршневых колец приведены в таблице ниже. Если зазор между кольцом и стенкой канавки больше, то необходимо заменить поршень и кольца.
Параметры зазоров для поршневых колец двигателя ЗМЗ-51432 CRS.
Поршни также подлежат замене :
— при наличии на рабочих поверхностях юбки и в отверстиях под поршневой палец значительных задиров
— при увеличении зазора между поршнем и цилиндром свыше 0.2 мм
— при износе отверстия под поршневой палец свыше 0.05 мм
— при наличии на перемычках между канавками под поршневые кольца, на кромках юбки и камеры сгорания усталостных трещин.
Шатунно-поршневая группа всегда находятся в сложнонапряженном состоянии, а поршневые пальцы испытывают знакопеременные нагрузки растяжения-сжатия, изгиба и среза. Изнашивается в основном их поверхность, сопрягаемая с втулкой верхней головки шатуна. Не смотря на незначительные износы, поршневые пальцы не ремонтируются, так как накопленные за время эксплуатации двигателя усталостные изменения в материале пальца могут, при последующем применении в отремонтированном двигателе, привести к его поломке и отказу.
Проверка шатунов.
В шатунах изнашивается в основном отверстие втулки верхней головки шатуна под палец. При разрушении шатунного подшипника, значительном задире или разрушении поршня могут измениться геометрические параметры шатуна. Ремонт сводится к замене шатуна в сборе, если его геометрические параметры не соответствуют требованиям, а диаметр отверстия во втулке превысил 30.035 мм.