В ремонтный цех Лаборатории Двигателей поступил Kia Sportage 2010 года выпуска, оснащённый двухлитровым бензиновым двигателем G4KD. На момент обращения пробег автомобиля составлял 186 тысяч километров. Основной причиной визита стал выраженный металлический шум после холодного запуска. Пока двигатель не набирал рабочую температуру, посторонний стук был хорошо слышен, а после прогрева становился менее заметным, но полностью не исчезал.
После оформления автомобиль загоняем в наш цех.
После прогрева мотор работал значительно тише, что характерно для увеличенных тепловых зазоров между поршнями и стенками цилиндров. Когда двигатель холодный, детали имеют минимальные размеры, а эксплуатационные зазоры максимальны. По мере прогрева алюминиевые поршни расширяются быстрее чугунных гильз цилиндров, поэтому шум частично уменьшается. Если стук сохраняется даже после достижения рабочей температуры, это уже говорит о более серьёзном износе рабочих поверхностей.
В данном случае выполнение дополнительных косвенных проверок не имело особого смысла. Пробег, симптомы и характер работы двигателя указывали на необходимость полной разборки. Именно вскрытие позволяет точно определить состояние цилиндров, поршней, коленчатого вала и остальных деталей.
После подготовки автомобиля двигатель был снят с кузова и установлен на кантователь. С двигателя демонтировали навесное оборудование, освободили его от внешних узлов и подготовили к полной разборке.
Во время внешнего осмотра обнаружились следы подтекания моторного масла из под клапанной крышки. Такая неисправность считается самой типичной и устраняется заменой уплотнительного элемента.
Под клапанной крышкой внутренние поверхности не имели серьёзных отложений, но лаковый налёт желтого цвета присутствует.
Переходим к осмотру передней части двигателя, цепь ГРМ имеет средний износ. Двигатель до нас не ремонтировался, все детали на заводском герметике.
Натяжитель цепи ГРМ вышел на 5 зубьев. При капитальном ремонте спортажа все расходники меняются на новые, ГРМ, сальники, прокладки, вкладыши.
Разбираем механизм ГРМ, убираем все детали и осматриваем распредвалы. На шейках присутствуют заметные следы износа. Рабочие поверхности уже не гладкие, а имеют выработку, но выкрашивания, раковин не замечено. По постели распредвалов вопросов не возникло, лишь небольшой естественный износ, без задиров и крупных рисок. Подписываем, вытаскиваем гидрокомпенсаторы и начинаем демонтаж ГБЦ.
Но окончательное решение о пригодности деталей принимается только после мойки и инструментального контроля. Поэтому после очистки распредвалы были направлены на дефектовку с последующим измерением шеек микрометром.
После снятия головки блока цилиндров, осмотр камер сгорания показал более менее равномерный слой нагара на клапанах, но во втором и третьем цилиндрах нагара больше и он темного цвета, что говорит о повышенном расходе масла. Для атмосферного двигателя с подобным пробегом такая картина считается вполне нормальной.
После демонтажа головки приступили к разборке нижней части двигателя. Коленчатый вал извлекли из блока и выполнили предварительную оценку состояния шеек.
На рабочих поверхностях присутствовали мелкие следы эксплуатации и незначительные риски, однако серьёзных повреждений обнаружено не было. Подобные дефекты обычно устраняются полировкой, но окончательное решение принимается только после точных измерений.
Коренные и шатунные вкладыши в стандартном размере. Их состояние оказалось неожиданно хорошим для такого пробега: антифрикционный слой сохранился, следов критического износа не обнаружено.
После этого из блока была извлечена шатунно-поршневая группа. Состояние нижней части двигателя не вызывало серьёзных опасений, однако основной интерес представляли поршни и цилиндры, поскольку именно они являются причиной характерного стука на холодном двигателе.
На днищах поршней присутствует слой нагара, причём второй и третий цилиндр заметно отличался от остальных большим количеством отложений. Обычно это указывает на повышенное попадание масла в камеру сгорания.
На всех четырёх поршнях присутствовали выраженные следы задиров, а наиболее серьёзные повреждения были зафиксированы на поршне второго цилиндра.
Подобные дефекты появляются в результате нарушения нормального режима трения между поршнем и цилиндром. При недостаточной толщине масляной плёнки металл начинает контактировать напрямую, оставляя продольные борозды на рабочей поверхности юбки.
Именно такие повреждения и становятся причиной характерного поршневого стука. На холодном двигателе увеличенный зазор позволяет поршню смещаться в цилиндре, из-за чего появляется металлический звук. После прогрева зазор уменьшается, и интенсивность шума снижается.
Маслосъемные кольца начали забиваться нагаром, на пару с износом поршней и стенок цилиндров это дает повышенный расход масла. Потеря подвижности колец приводит к ухудшению съёма масла со стенок цилиндра, что вызывает его попадание в камеру сгорания и дальнейшее увеличение нагара.
Основное внимание было сосредоточено на состоянии цилиндров. Уже при визуальном осмотре стали заметны многочисленные следы износа на рабочих поверхностях. Хонинговальная сетка сохранилась лишь частично, а на стенках присутствовали продольные риски и задиры различной глубины.
Особенно выраженный износ наблюдался в зоне максимальной нагрузки, где поршень меняет направление движения в верхней части цилиндра. Именно здесь возникают самые высокие боковые усилия, поэтому любые нарушения смазки быстрее всего отражаются на состоянии зеркала цилиндра.
После разборки все детали были направлены на профессиональную очистку. Использование специализированного моечного оборудования позволяет полностью удалить остатки масла, нагара и загрязнений не только с наружных поверхностей, но и из внутренних каналов системы смазки.
После очистки приступили к полноценной дефектовке. Коленчатый вал и распределительные валы были измерены микрометрами в нескольких сечениях для проверки на эллипсность и конусность. Такой контроль позволяет оценить фактический износ рабочих поверхностей и принять решение о возможности дальнейшей эксплуатации деталей.
Размеры шеек коленчатого вала соответствовали заводским допускам. Достаточно выполнить полировку рабочих шеек для удаления мелких следов эксплуатации и восстановления качества поверхности. А вот распредвалы сильно изношены и недопустимы для дальнейшего использования, они будут заменены на новые. Шесть толкателей клапанов тоже потребуется заменить, на них сильно изношено покрытие.
Параллельно с дефектовкой блока начались работы по восстановлению головки блока цилиндров. После мойки её полностью разобрали, извлекли клапаны и демонтировали старые маслосъёмные колпачки.
Следующим этапом стала очистка впускных и выпускных каналов от нагара и масляных отложений. После подготовки головка была установлена на специализированное оборудование для обработки клапанных седел.
В процессе ремонта восстановили рабочую геометрию седел клапанов, обеспечив правильную площадь контакта между клапаном и седлом. Затем была выполнена фрезеровка привалочной поверхности ГБЦ.
После механической обработки очистили сами клапаны, восстановили рабочие фаски и выполнили притирку. Отрегулировали тепловые зазоры с новыми распредвалами и толкателями. В процессе регулировки проверяем герметичность соединения седло-клапан. Регулировку производим методом торцевания клапана.
Что такое торцевание клапана? И почему выбираете именно такой способ регулировки, а не подбор толкателей?
На двигателях, где регулировка осуществляется подбором толкателей или регулировочных стаканов, сначала измеряются фактические тепловые зазоры. Если после ремонта они оказываются меньше допустимых значений, одним из способов восстановления номинального зазора является торцевание стержня клапана.
Суть метода заключается в механическом снятии небольшого слоя металла с торца стержня клапана на специальном шлифовальном станке. После обработки длина клапана незначительно уменьшается, благодаря чему меняется зазор между кулачком распределительного вала и толкателем. Такая процедура в разы быстрее и дешевле, потому что не все размеры толкателей имеются в продаже, а также за некоторые варианты "кусается" цена, от чего может вырасти стоимость ремонта и трудозатраты при абсолютно одинаковом итоговом результате. Поэтому, имея профессиональное оборудование мы можем корректно производить регулировку таким образом.
Далее были установлены новые маслосъёмные колпачки, после чего головку собрали, установив клапанные пружины и сухари.
После проведения измерений блок цилиндров был подготовлен к механической обработке. Полученные размеры подтвердили наличие значительного износа и необходимость перехода на ремонтный размер.
Сначала выполнили расточку цилиндров. Во время этой операции снимается слой металла, устраняются задиры, овальность и конусность цилиндров. В результате восстанавливается правильная геометрия рабочих поверхностей.
Окончательный размер цилиндров формируется уже в процессе хонингования. На этапе хонингования создаётся характерная перекрёстная сетка микрорисок. Такая структура необходима для удержания моторного масла на стенках цилиндра и правильной приработки новых поршневых колец. От качества хонингования напрямую зависит дальнейший ресурс двигателя и уровень расхода масла после ремонта.
После восстановления цилиндров блок был установлен на фрезерный станок для обработки верхней привалочной плоскости. Это позволяет добиться идеального прилегания новой прокладки головки блока.
Перед окончательной сборкой были выкручены заглушки масляных каналов. Все каналы тщательно промыли и продули сжатым воздухом для полного удаления металлической стружки и абразивных частиц, оставшихся после механической обработки.
Переходим к перепрессовке шатунно-поршневой группы. Старые поршни демонтируем с шатунов при помощи гидравлического пресса. После разборки тщательно очищаем шатуны от нагара, масляных отложений. Перед установкой новых поршней верхнюю головку шатуна нагреваем до регламентированной температуры. Поршень и поршневой палец при этом остаются при комнатной температуре. Такой способ монтажа основан на тепловом расширении металла: при нагреве отверстие в верхней головке шатуна увеличивается, что позволяет установить палец без приложения значительных усилий и исключает риск повреждения деталей.
После сборки узлу дают остыть до температуры окружающей среды. По мере охлаждения металл шатуна сжимается и обеспечивает необходимый натяг соединения. Затем выполняется контроль правильности установки пальца.
После завершения всех восстановительных работ детали поступили в сборочный участок. На этом этапе особое внимание уделяется чистоте. Любые загрязнения, попавшие внутрь двигателя во время сборки, способны существенно сократить ресурс после капитального ремонта.
Предварительно были подготовлены новые комплектующие, шатунно-поршневая группа ремонтного размера, кольца, вкладыши. Коленчатый вал после полировки прошёл дополнительную мойку и контроль качества поверхности.
Блок закрепили на кантователь. Перед началом сборки все резьбовые отверстия и масляные каналы дополнительно продули сжатым воздухом. Привалочные поверхности обезжирили и подготовили к монтажу.
Сначала установили новые коренные вкладыши, нанесли сборочную смазку и уложили коленчатый вал в постель. Поставили крышки коренных подшипников, а болты крепления затянули строго по заводской последовательности с использованием динамометрического ключа.
После проверки лёгкости вращения коленвала приступили к монтажу шатунно-поршневой группы, но перед этим установили на поршни комплект новых колец. ШПГ установили через специальную оправку для сжатия колец, соблюдая направление монтажа и расположение замков колец. Крышки шатунов протягиваем с использованием динамометрического ключа.
ШПГ — шатунно-поршневая группа.
Затем на нижнюю плоскость блока устанавливаем полуподдон. Его поверхность была заранее очищена от старого герметика и обезжирена с последующим нанесением нового герметика. Сверху прикручиваем масляный насос, в связи с пробегом производим его замену на новый.
Затем на блок была установлена восстановленная головка цилиндров. Использовались новая прокладка и новый комплект болтов ГБЦ. Затяжка выполнялась по заводской схеме в несколько этапов.
После монтажа головки мы смазали посадочные места, установили толкатели клапанов и новые распределительные валы. Болты всех крышек валов затянули с соблюдением необходимых регламентированных моментов.
Следующим этапом собрали привод газораспределительного механизма. Были установлены новая цепь ГРМ и натяжитель, успокоители цепи в отличном состоянии с минимальным износом, их менять не имеет никакого смысла. После выставления меток двигатель несколько раз провернули вручную для контроля правильности фаз газораспределения.
После завершения основных работ установили водяной насос, клапанную крышку, поддон картера, датчики, кронштейны и остальное навесное оборудование. Все прокладки, уплотнения и сальники были заменены новыми.
После завершения сборки двигатель был установлен обратно в автомобиль. В систему залили свежее моторное масло, антифриз и остальные необходимые эксплуатационные жидкости. Первый запуск прошёл нормально. Давление масла быстро вышло на рабочие значения, посторонние шумы отсутствовали. Двигатель работал ровно как на холостом ходу, так и при изменении оборотов.
Для контроля параметров подключили диагностическое оборудование и проверили работу всех основных систем. Ошибок в блоке управления не обнаружено, показатели датчиков соответствовали норме, работа двигателя стабильна во всех режимах.
После контрольной проверки и финального осмотра автомобиль был подготовлен к выдаче владельцу с рекомендациями по дальнейшей обкатке после капитального ремонта.
Остались вопросы?! Напишите нам, ответим, проконсультируем на счет капитального ремонта вашего автомобиля.
В профиле можете ознакомиться с нашими другими описаниями ремонтов, таких двигателей как G4KE, G4KJ, G4GC, G4NA и другие.
+7 925 103-33-30
Наш адрес: г. Москва, ул. Талалихина 41с45