КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине “Технология и оборудование ремонта
автомобильного транспорта”
Ремонт головки блока цилиндров автомобилей ВАЗ
Разработал: студент гр.АТ-311с
Прокопюк А.А.
Руководитель: Ульяшин Н.И.
Екатеринбург 2010
Содержание
1 Конструктивные особенности
2 Применяемый материал
3 Характеристика материала
4 Снятие и установка головки блока цилиндров на автомобиле
5 Разборка и сборка головки блока цилиндров
6 Проверка технического состояния и ремонт
Интернет ресурсы
Конструктивные особенности
Головка цилиндров отлита из алюминиего сплава (Д20,Д21) имеет камеры сгорания клиновидной формы. Запрессованные седла и направляющие втулки клапанов.
Седла клапанов изготавливаются из специального чугуна. Чтобы обеспечить высокую прочность при воздействии ударных нагрузок. Рабочие фаски седел обрабатываются после запрессовки в сборе с головкой цилиндров. Чтобы обеспечить точную сносность фасок с отверстиями направляющих втулок клапанов.
Направляющие втулки клапанов также изготавливаются из чугуна и запрессовываются в головку цилиндров с натягом. На наружной поверхности направляющих втулок имеется проточка. Куда вставляется стопорное кольцо.
Оно обеспечивает точность положения втулок при запрессовке их в головку цилиндров и предохраняет втулки от возможного выпадения. Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки их в головку цилиндров. Это обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов
- на всей длине отверстия.
Сверху на направляющие втулки надеваются маслоотражательные колпачки из тепломаслостойкой резины со стальным арматурным кольцом. Колпачки охватывают стержень клапана и служат для уменьшения проникновения масла и камеру сгорания через зазоры между направляющей втулкой и стержнем клапана.
На двигателях 2105 применяются головки цилиндров 2105-1003015. А на остальных двигателях (2105, 2103, 2106) устанавливается одна ита же унифицированная головка цилиндров 21011-1003015-10 (номер отливается на левой стороне головки цилиндров). Эти головки цилиндров различаются только передней частью. У головок 21011 здесь имеется проем для цепи привода распределительного вала, а у головки 2105 такого проема нет.
Применяемый материал
Сплавы упрочняются Д20, Д21закалкой и искусственным старением и практически не упрочняются при естественном старении. Низкотемпературное старение сплава Д20 (t=165°С-175°С) применяют для получения высоких механических свойств полуфабрикатов при комнатной температуре, а для обеспечения высокой жаропрочности применяют старение при повышенных температурах (200—220°С). Для предотвращения поводок и коробления закалку тонкостенных сложных по конфигурации деталей рекомендуется проводить в кипящей воде. Отжиг производят при температуре 350—370° С, охлаждение — на воздухе.
Сплавы Д20 и Д21 характеризуются высокими технологическими свойствами при обработке давлением (ковке, штамповке, прокатке и прессовании).
Сплавы отличаются низкой коррозионной стойкостью. Стойкость плакированных листов из сплава Д20 ниже, чем листов из сплава Д16. Изделия следует анодировать и защищать лакокрасочными покрытиями.
Сплав Д20 удовлетворительно сваривается точечной, роликовой и аргонодуговой сваркой с присадкой проволоки из сплава Д20. Обрабатываемость резанием сплавов удовлетворительная.
Сплавы систем А1—Си—Мп характеризуются хорошей способностью к сварке плавлением. Титан, цирконий и ванадий мало изменяют свойства сплавов при комнатной температуре, но измельчают зерно, повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность, повышают пластичность сварного шва. Примеси железа и кремния при содержаниях более 0,3% ухудшают свойства сплавов. Магний в пределах 0,25—0,35% повышает прочностные характеристики сплава при комнатной температуре и его жаропрочность, однако резко ухудшает свариваемость. В свариваемых сплавах допустимая концентрация магния не превышает сотых долей процента.
Сплавы применяют для изготовления изделий, длительно работающих при повышенных температурах, например деталей двигателей, а также для силовых элементов различных конструкций. Сплав Д20 применяют также для изготовления сварных изделий, емкостей, баллонов и других, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах. Сплав Д20 сваривается, и по длительной прочности при 250—350° превосходит сплавы Д16 и ВД17, однако он менее прочен при 20°. Из него изготовляют диски и лопатки компрессоров, а также сварные детали и емкости, работающие при температурах до 350°. Сплав Д21 используется в условиях нагрева до температуры 250°; он имеет по сравнению со сплавом ВД17 более высокий предел текучести при комнатной температуре и особенно рекомендуется для длительной работы при 150°. Сравнительные преимущества отдельных сплавов видны из рис.(Б.К.Вульф, К.П.Ромадин "АВИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ", «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва-1967), где показано изменение их свойств при различных температурах после выдержки в течение 100 час.
Характеристики материала
| Марка: | Д21 |
| Классификация: | Алюминиевый деформируемый сплав |
| Применение: | для изготовления деталей двигателей и силовых элементов |
Механические свойства при Т=20 °С материала Д21
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Поковки |
Химический состав в % материала Д21
| Fe | Si | Mn | Ti | Al | Cu | Mg | Zn | Примесей |
| до 0.3 | до 0.3 | 0.4 - 0.8 | 0.1 - 0.2 | 90.75 - 93.25 | 6 - 7 | 0.25 - 0.45 | до 0.1 | прочие, каждая 0.1; всего 0.05 |
Примечание: Al - основа; процентное содержание Al дано приблизительно
Механические свойства
| sв | - Предел кратковременной прочности, [МПа] |
| sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
| y | - Относительное сужение, [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость, [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю, [МПа] |
Физические свойства
| T | - Температура, при которой получены данные свойства, [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода, [МПа] |
| a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20° - T), [1/Град] |
| l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)] |
| r | - Плотность материала, [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° - T), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
Магнитные свойства
| Hc | - Коэрцитивная сила (не более), [ А/м ] |
| Umax | - Магнитная проницаемость (не более), [ МГн/м ] |
| P1.0/50 | - Удельные потери (не более) при магнитной индукции 1.0 Тл и частоте 50 Гц, [ Вт/кг ] |
| B100 | - Магнитная индукция Tл (не менее) в магнитных полях при напряженности магнитного поля 100, [ А/м ] |
Свариваемость
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки |