Восстановление двигателей на заводах СССР
С появлением автомобилей возникла необходимость их обслуживания и ремонта. В разных странах эту проблему решали по-разному. Где-то перепрофилировали сельскохозяйственные и велосипедные мастерские, где-то приспосабливали кузницы, а дальновидный Генри Форд взялся за дело с американским размахом, развивая вместе с производством сервисную инфраструктуру.
Многие автомобильные историки пишут, что основателем авторемонтного дела в России был Петр Петрович Ильин, владелец «Московского автомобильного предприятия». В цехах его фабрики успешно ремонтировали разнообразные автомобили и даже изготавливали отдельные узлы и агрегаты для ремонтных нужд. По этой причине П.П. Ильина можно считать отцом отечественных методов ремонта, нашедших широкое применение в армии и в мирной жизни.
После революции заботу об автопарке пришлось брать на себя государству. Мощный импульс развитию авторемонтной отрасли дала индустриализация экономики, что вполне естественно. Именно тогда появились первые авторемонтные заводы (АРЗ).
Потом на смену АРЗ пришли АРП – авторемонтные предприятия. Они объединили авторемонтные и агрегатно-ремонтные заводы, а также точки узкоспециализированного ремонта узлов и агрегатов в единую структуру. Словом, дело поставили на широкую ногу.
АРП были типичными советскими организациями с развитым бюрократическим аппаратом. Общее руководство осуществлял директор, а в его подчинении были финансово-экономическая, техническая, кадровая и другие службы. И не всегда техническая служба была в приоритете. Однако система работала – хорошо ли, плохо, но техника ремонтировалась. Все автобазы, таксопарки, автобусные парки, автохозяйства крупных предприятий так или иначе сотрудничали с АРП.
Давайте мысленно вернемся в СССР и посмотрим, как восстанавливали автомобильные и тракторные двигатели в советские времена. Вспомнить былое нам помогут рассказы очевидцев, научно-популярные фильмы тех лет и немного – личный опыт автора. Итак, экскурсия в прошлое.
Как и все в советской жизни, работа АРП сопровождалась активной агитацией. «На наших стройках в сельском хозяйстве работают сотни тысяч автомобилей и тракторов», «Работоспособность техники обеспечивается системой технического обслуживания и ремонта» –таковы были типичные строки в советских газетах. Приводим их для погружения в атмосферу тех лет.
Итак, капитальный ремонт автотракторных двигателей осуществлялся на специализированных предприятиях. Когда падала мощность и компрессия, резко повышался расход масла, а выхлоп отработавших газов обреталл специфический цвет и запах, двигатель отправляли на ремонтный завод.
На заводе двигатель мыли горячим раствором в специальных камерах. И пожалуйте на стенд, на разборку. Разборка была регламентирована: сначала сборочные единицы, а потом и детали занимали положенные места на стенде, укладывались в корзины и поступали в моечную машину – в ней удалялась жирная масляная грязь и мягкие отложения. А твердый нагар, например, на клапанах, очищали пескоструйным аппаратом.
Хорошенько промытые и очищенные детали поступали на дефектовку. Их замеряли и сортировали: эти годные для восстановления, а эти – нет, отправляем их в утиль. Подчеркнем, что разбраковка деталей происходила не просто так, а в соответствии с техническими условиями. В частности, годные и негодные детали маркировались краской. Это был своеобразный язык для быстрой сортировки.
Блоки двигателей с дефектами, не подлежащими ремонту, выбраковывались. Что за дефекты? Например, трещины в зонах постелей под коренные подшипники коленчатого вала. Или дефекты в зонах, вообще недоступных для ремонта.
Неопасные доступные трещины заваривали. Изношенные места под вкладыши коренных подшипников восстанавливали наплавкой, а затем растачивали под требуемый размер борштангой с резцами. Делалось это за один проход.
Коробление поверхности под головку блока цилиндров, превышающую 0,15 мм, устраняли шлифованием, а цилиндры растачивали под ремонтный размер – словом, все как сегодня.
Интересна технология работы со съемными гильзами. Изношенную внутреннюю поверхность гильз восстанавливали износостойкими металлическими порошками, которые приваривали к цилиндрической поверхности токами высокой частоты. В итоге получали твердую поверхность, не требующую термической обработки. Затем гильзы растачивали и доводили до номинального размера хонингованием.
Гильзы, запрессованные в блок, хонинговали на станках с ЧПУ. Это было очень удобно при больших объемах работ для двигателей одной марки. После ремонта блок испытывали на герметичность водяной рубашки.
Далее обратимся к ремонту деталей кривошипно-шатунного механизма. Начнем с коленчатых валов. Валы, имеющие сколы и трещины шеек, беспощадно выбраковывались. Далее с помощью индикатора оценивали износы коренных и шатунных шеек. После этого определяли биения коренных шеек и биение фланца крепления маховика.
Если все ремонтные размеры выбраны предыдущими шлифовками и дальнейшее уменьшение диаметра шеек невозможно, шейки восстанавливали наплавкой. Наплавка проводилась под слоем флюса, защищавшего зону горения дуги и расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. В итоге получали твердую износостойкую поверхность. После грубой обточки поверхность шеек доводили до номинального размера шлифованием.
Переходим к шатунам. При их дефектовке оценивали износ верхней и нижней головки, а также скрученность и погнутость шатуна. Скрученность исправляли на специальном мощном гидравлическом приспособлении, а погнутость устраняли под прессом.
Далее нам надо познакомиться с методом осталивания деталей (иногда его именуют железнением). Он заключается в том, что изношенные поверхности покрываются сталью с помощью гальваники. В качестве электролита применяется водный раствор хлористого железа с небольшим количеством хлористого натрия и соляной кислоты. Этот электролит подогревается до температуры 95-97°С. Деталь крепится на подвеске-катоде.
Так вот, методом осталивания восстанавливали поверхность нижней головки шатуна. После окончания операции торцевые поверхности шлифовали, а внутреннюю поверхность отверстия хонинговали. В посадочное отверстие верхней головки шатуна запрессовывали новые втулки и растачивали их под номинальный размер.
Работу с распределительным валом начинали с дефектовки. И первым делом определяли биения промежуточных опор при помощи индикатора. При изгибе вал выбраковывали.
Далее определяли износ кулачков и опорных шеек. Опорные шейки восстанавливали уже знакомым нам осталиванием или приваркой стальной ленты с последующей обработкой на шлифовальном станке. Изношенные кулачки наплавляли и обрабатывали на копировально-шлифовальном станке. Кулачок обретал необходимый профиль.
Наиболее частыми дефектами клапанов были износ и изгиб стержня. Изгиб исправляли под прессом в холодном состоянии, а рабочие фаски тарелки восстанавливали наплавкой. Например, практиковалась плазменная наплавка твердых сплавов. После обточки клапаны поступали в автомат для шлифовки рабочей фаски.
Изношенные втулки коромысел заменялись новыми, а изношенную сферическую поверхность носка коромысла восстанавливали шлифованием.
Основные дефекты ГБЦ – трещины, коробление поверхности сопряжения с блоком, износ втулок клапанов и ослабление посадки седел клапанов в гнездах. Трещины и раковины заваривали, а иногда заделывали специальными эпоксидными пастами. После их затвердевания головку блока фрезеровали.
Фрезерованием восстанавливали и клапанные гнезда. Для этого использовали наборы специальных фрез. Потом притирали рабочие фаски гнезд и клапанов на станках. Герметичность посадки клапана проверяли на стенде, создавая избыточное давление воздуха. Каждая камера сгорания имела собственный манометр. Давление не должно было снижаться в течение одной минуты. В заключение головку подвергали гидравлическим испытаниям.
Сборка двигателя после ремонта проводилась на стендах или на поточных линиях и мало отличалась от заводской. Перед установкой коленчатый вал в сборе с маховиков проходил балансировку. Для уравновешивания моментов излишки металла высверливались на маховике.
После сборки двигатель направляли на испытательную станцию. Там он проходил три этапа приработки на стенде: холодную, горячую без нагрузки и горячую под нагрузкой. После третьего этапа считалось, что двигатель готов для эксплуатации, поверхности трения приработались. Мотор возвращался в строй до следующего капитального ремонта.
После распада СССР количество авторемонтных предприятий резко сократилось. Зато появились частные компании по восстановлению автомобильных узлов и агрегатов. Эти фирмы наняли толковых инженеров и квалифицированных рабочих и продолжили доброе дело – давать двигателям, коробкам передач и другим агрегатам вторую жизнь. Появились новые термины – ребилдинг, промышленное восстановление… А компании, занимающиеся таким восстановлением, стали называть ребилдерами.
Что сказать в заключение? Если тезисно, следующее.
Многие технологические операции времен СССР применяются и сегодня – расточка и хонингование блока, шлифование коленчатого вала. Это классика ремонтной практики.
Некоторые восстановительные приемы применялись не столь часто. Многим они покажутся экзотикой – например, осталивание.
Сами двигатели были более простыми и ремонтопригодными. Их еще не коснулись «даунсайзинги», «даунспидинги» и всеобщая «турбинизация».
Но, как мы уже отмечали, советская система АРП работала и накапливала технологический опыт. И уже по этой причине заслуживает уважения.
В статье использованы технические и научно популярные книги и фильмы 1970-80-х годов
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СПОСОБЫ ХОНИНГОВАНИЯ.
