Капремонт за час

ГТМ-технология — способ формирования износостойкого покрытия на трущихся поверхностях

Цилиндропоршневая группа — один из самых ответственных и быстро изнашиваемых узлов двигателя внутреннего сгорания. При снижении компрессии в цилиндрах двигатель перестает быть резвым и мощным. Хуже запускается, появляется чрезмерный расход топлива и масла. Даже простой разброс компрессии в цилиндрах приводит к преждевременному износу двигателя. При обнаружении вышеуказанных проблем с двигателем, хозяин машины сначала пытается решить эти проблемы, не разбирая двигатель. Начинает покупать более качественное масло, дополнительные присадки к нему. Меры правильные и, конечно же, приведут к определенным положительным результатам или, как минимум, снизят скорость уже начавшегося местного износа трущихся поверхностей, хотя на время. Все это работает, но на практике только до смены масла, в которое вы добавили выбранные присадки. Масло поменяли, а без добавления в не­го свежих присадок и компонентов прежде стабилизированная скорость износа снова начнет расти. И надо заметить, чем больше величина износа, тем выше скорость разрушения трущихся поверхностей.

В большинстве случаев двигатель ставится на ремонт и разбирается преждевременно, потому что не определена конкретная причина неисправности. Нередко это бывает всего лишь из-за «закоксовки» поршневых колец одного из цилиндров или нагара на клапане. А для устранения этих проблем надо было сделать «раскоксовку» и заменить маслосъемный колпачок.

Метод, о котором мы собираемся рас­сказать, несет в себе не просто стабилизацию процессов износа, а прямое восстановление геометрии трущихся поверхностей. Конечно, если поверхности изношены не до критичной величины.

ТЕОРИЯ МЕТОДА ГТМ

«Этого не может быть, потому что не может быть никогда», — утверждает большинство механиков предприятий промышленности и транспорта, когда впервые знакомятся с ГТМ-технологией. Однако опыт применения запатентованного в России в феврале 2002 года способа формирования покрытия на трущихся поверхностях (па­тент № 2179370, патентообладатель Сергачев А.П.) для восстановления изношенных механизмов на предприятиях различных отраслей доказывает обратное.

Новый способ под названием ГТМ-технология в сочетании с современной, а главное с своевременно примененной диагностикой позволяет не только остановить процесс износа, но пустить его вспять и в итоге оптимизировать зазоры, упрочнить в несколько раз трущиеся поверхности, снизить в разы коэффициент трения и как следствие увеличить срок службы агрегата, существенно снизить потребление топлива, уменьшить вредные выбросы ДВС.

ГТМ расшифровывается как геотрибомодификатор, т.е. природный модификатор трения, и представляет собой особым способом изготовленную смесь минералов с размером зерна 5 — 40 мкм. Попадая в пятно контакта ГТМ под воздействием силы трения (давления) разрушается с выделением тепла (около 1000°С) и диффундирует в поверхностный слой металла, меняя его кристаллическую решетку с одновременным упрочнением. Свойства ГТМ таковы, что в последующие моменты трения он разлагает минеральный масляный клин на воду и углерод, кристаллизуя последний на себя. Продукты трения, находившиеся в масле до внесения ГТМ, служат «наполнителем» на первоначальном этапе образования углеродного алмазоподобного покрытия. В дальнейшем ГТМ выступает катали­затором процесса разложения масла и кристаллизации углерода, до тех пор пока не закончится его действие. Заклинивания механизмов не происходит потому, что со временем исчезает непременное условие работы ГТМ — температура, так как пара кристалл — кристалл имеет в 14 раз меньший коэффициент трения чем пара металл — металл. Ударная прочность покрытия — 50 кг/мм2, коэффициент линейного термического расширения равен такому же коэффициенту металла, на котором покрытие образовано. Износостойкость в 3 раза выше, чем у закаленной стали и в 8 раз — не­закаленной. Максимальная величина наращенного слоя — 0,7 мм на радиусе.

ВАКУУМНАЯ ДИАГНОСТИКА

Предлагаемый    вакуумный    способ оценки пневмоплотности цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутренне­го сгорания (ДВС) позволяет не только определить процент износа деталей, но и выявить конкретный дефект деталей ЦПГ.

Метод позволяет в целом свести к минимуму затраты, достаточно достоверно оценить состояние ЦПГ и, соответственно, определить вид и объем профилактических ремонтных работ. Сущность метода заключается в следующем: в процессе прокручивания коленчатого вала старте­ром или пусковым двигателем измеряют разрежение в надпоршневом пространстве на такте расширения посредством вакуумного клапана. При этом на предыдущем такте сжатия осуществляется полная продувка цилиндра через редукционный клапан малого давления (0,01 кгс/см2). Полученная величина полного вакуума характеризует состояние гильзы цилиндра (овальность и конусность) и плотность сопряжения клапан — седло. Замеры полно­го вакуума осуществляются с минимальной трудоемкостью, т.к. не имеют жестко­го крепления переходных устройств перед измерением. Но при этом виде измерения мы ничего не можем сказать о состоянии поршневых колец. Почему? Ответ достаточно прост: при нормальной гильзе и «плотных» клапанах наличие масляного клина всегда обеспечит высокий вакуум.

Перекроем редукционный клапан, изолировав тем самым надпоршневое пространство. Теперь на такте сжатия давление повышается до максимального значения (компрессии). При этом часть сжимаемого воздуха прорывается через поршневые кольца в картер двигателя. После достижения ВМТ поршень начинает такт рас­ширения, возвращаясь на исходную координату начала такта сжатия.

В этом случае вакуумный клапан «за­поминает» остаточный вакуум, величина которого прямо пропорциональна той части давления (компрессии), которая была «потеряна» при прорыве через поршневые кольца. При нормальных кольцах остаточный вакуум весьма незначителен. При изношенных, поломанных или закоксованных поршневых кольцах существен­но возрастает.

Как было описано выше, для снятия данных по основным показателям (компрессия, полный вакуум, остаточный вакуум) необходимо произвести элементарные замеры на тестируемом двигателе. Комплект диагностического оборудования включает в себя прибор для измерения компрессии и два вакуумметра. Технология замера достаточно проста и на прогретом двигателе займет 10 — 15 минут. Для снятия показателей необходимо два человека. Один контролирует показатели приборов, второй с водительского места включает стартер для прокрутки коленвала двигателя.

ПРОЦЕСС ДИАГНОСТИКИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Прогреваем двигатель до рабочей температуры. Выкручиваем свечи. Замеряем компрессию в каждом цилиндре по обще­принятой технологии. Затем замеряем вакуумные показатели. Вкручиваем в свечные гнезда шланги от вакуумметров. В од­ном цилиндре таким образом мы получим показатель полного вакуума, а в другом — остаточного вакуума. Напарник нажимает педаль газа до упора и включает стартер. После 6 — 8 оборотов коленчатого вала можно записывать показатели приборов в специальную таблицу. После окончания замеров получается таблица, в которую для каждого цилиндра занесены по три показателя. Далее по величине этих показателей и на основании специальных таблиц определяются основные варианты неисправностей в цилиндропоршневой группе тестируемого двигателя.

Данные расчетных таблиц были определены на основании специальных экспериментальных мероприятий и подкреплены большими статистическими материалами.

Если дефектов не выявлено (трещи­на, прогар поршня, слом поршневого кольца, трещина или прогар клапана и т.д.), в двигатель через отверстия для масляного щупа добавляют ГТМ. Запускают двигатель и дают ему поработать на холостом ходу 30 минут. Буквально через 2 — 3 минуты из глушителя появляется темный дым, пар и капли воды. Это свидетельствует о начале процесса разложения нагаров, налипов, лаковых отложений, кокса под воздействием ГТМ. Процесс восстановления длится в среднем до 1500 — 2000 км пробега автомобиля в штатном режиме.

В таблице 1 приведены практические значения применения ГТМ-технологии.

Повышенное значение компрессии во втором цилиндре при почти 100-тысяч­ном пробеге автомобиля и значении остаточного вакуума однозначно указывает на наличие явления гидроцилиндра, т.е. пневмоплотность достигнута за счет не убранного масляного клина в паре гильза цилиндра — кольцо, что в свою очередь вызвано закоксованными маслосъемными кольцами.

Таблица 1.

Показатели работы двигателя ВАЗ-2108 До обработки После обработки по ГТМ-технологии
пробег: 93 652 км пробег: 95 256 км
Компрессия в цилиндрах, кг2 12 13,25 12 11,5 12 12 12 12
Полный вакуум (герметичность клапанов, состояние гильз) 0,84 0,82 0,82 0,82 0,86 0,86 0,88 0,84
Остаточный вакуум (состояние поршневых колец) 0,34 0,46 0,3 0,3 0,26 0,23 0,24 0,24

Игорь ЛЕНОНОВ

Blue joomla theme by Template Joomla