Пока черновой вариант
Отчет.
Итак, в процессе экспериментов удалось достоверно установить, что ФР может разблокироваться усилием роликовых толкателей распредвала, даже при отсутствии давления масла.
Если это происходит при запуске, то в отсутствие масла неравномерно вращающийся из-за все тех же кулачков ротор соударяется со статором и громко трещит.
Для выяснения причины ротор был разобран полностью - просверлено отверстие d=4 мм точно с обратной стороны плунжера,
и плунжер с пружиной и направляющей втулкой был выпрессован:
Введение плунжера во втулку в шестерне показало, что втулка внутри не цилиндрическая, а коническая, то есть плунжер в ней стоит плотно без люфта.
При этом плунжер соприкасается со втулкой всей боковой поверхностью, а не по линии.
Теперь немножко школьной физики.
Измеренная мной конусность плунжера со втулкой составляет ~0,1-0,11.
Эта пара при приложении бокового усилия будет самотормозиться, только если коэффициент трения больше тангенса угла конуса.
Однако известно, что при переходном трении "сталь по стали" со смазкой машинным маслом коэффициент равен 0,08, а при гидродинамическом меньше 0,01.
Если предположить, что пара "конус-втулка" с высоким удельным давлением имеет переходное трение, а в направляющей втулке плунжера с очень хорошим цилиндром трение гидродинамическое, получаем суммарный коэфф. трения 0,09 - то есть плунжер под действием бокового усилия теоретически будет разблокироваться!
Однако есть еще пружина, принудительно заталкивающая плунжер во втулку.
Я измерил ее усилие - при утопленном плунжере оно оказалось примерно 0,35-0,40 кГс. Теперь можно подсчитать боковое усилие, которое необходимо, чтобы разблокировать плунжер:
0,4 кГс/(0,1-0,09)=40 кГс, т.е. плунжер будет разблокирован при боковой нагрузке 40 килограмм. А измеренное (см. пару постов выше) и пересчитанное к оси плунжера усилие от пружин клапанов с кулачками составляет 34-56 кГс, то есть одного порядка с усилием разблокировки.
Из этого можно сделать вывод, что плунжер может разблокироваться под действием усилия распредвала!
Но тут возникает вопрос - почему тогда не разблокируется новый ФР?
Смотрим фотки:
изношенная кромка
Кромка отполирована до зеркального блеска плюс завалена, то есть угол конуса увеличен, что облегчает разблокировку
неизношенная часть конуса плунжера
видны спиральные следы токарной обработки - именно это имхо препятствует разблокировке при большом удельном давлении.
То есть причины разблокировки понятны - конструкторами неправильно выбран угол конуса плюс износ. Весьма вероятно имеет место также усталостное ослабление пружины в процессе эксплуатации, но проверить это у меня нет возможности - нужно иметь новый ФР.
Теперь как это все исправить.
Радикально было бы уменьшить конусность пары, но это труднореализуемо (кстати на мутных фотках плунжера нового ФР, конус вроде поменьше - может в этом сермяжная правда ФР с новым партнамбером?).
Поэтому я пошел другим путем - увеличил усилие пружины.
Расчет показывает, что давление масла, необходимое для разблокировки плунжера, составляет около 0,6 атм, что меньше давления ХХ (по докам не менее 1,0 атм, а реально для неизношенного мотора около 1,5 атм).
Исходная пружина с интересным уплотнением посередине неизвестно зачем:
Та же пружина после растяжки
Теперь усилие порядка 0,7 кГс и давление разблокировки чуть больше 1 атм.
Кроме того, желательно восстановить форму конуса плунжера - благо он выходит из ротора с некоторым запасом.
Необходимо аккуратно слегка (~0.05 мм) сошлифовать на точиле стенки конуса и на пол-миллиметра верхушку. После этого можно вообще притереть абразивом конус во втулке шестерни, воспользовавшись дрелью.
Отверстие, просверленное для выпрессовки плунжера, можно в принципе не заделывать, или закрыть его со стороны пружины, например, круглой вставкой из тонкой нержавейки (в углубление под пружину). Я же закрыл его резьбовой бонкой на герметике.
Прежде, чем описывать дальнейшие доработки, вернемся к симптомам болезни.
После треска на старте вторая стадия умирания ФР - треск в работе при торможении двигателем.
Достаточно очевидно, что это происходит вследствие потери компрессии ФР - при этом ротор не удерживается маслом в фиксированой позиции, а совершает колебания и стучит об ограничитель, как и при запуске.
Потеря компрессии имеет место при износе торцов ротора, а так же при износе стенок статора и ротора в местах контакта с пластиковыми уплотнениями, ну и самих уплотнений.
Начнем с износа торцов ротора. Прямое измерение показывает, что суммарная разность толщин между статором и ротором составляет от 30 мкм в точках минимального износа, до 60 мкм максимум.
Насколько это критично - вопрос, но я с помощью шлифпорошка (пасты) довел зазор до 20-30 микрон по всей плоскости ротора. Для этого на гладкой притирочной плите сначала прошлифовал ротор с двух сторон, чтобы устранить неравномерность толщины, а затем под него подогнал статор с учетом зазора.
Пришлось прошлифовать так же и крышку, так как обнаружилось, что она имеет кольцевое обнижение вокруг центрального отверсия (зачем?).
На финальной стадии все детали дошлифовывались до зеркального блеска на чистой притирочной плите без порошка, чтобы убрать шерховатость, иначе при контакте алюминиевых поверхностей при работе ФР образовывались бы задиры.
Потребовалась также легкая притирка торцов пластиковых уплотнений для приведения их длины в соответствие с новой высотой статора.
Контрольная сборка после этой процедуры показала свободное вращение ротора при отсутствии осевого люфта.
Теперь что касается пластиковых уплотнений, и сопрягающихся с ними поверхностей.
Тут была проделана операция, описанная мною на странице 9 этой темы, с пластинками из нержавейки. Нюанс - после установки пружин в пазы необходимо разровнять их в пазах торцом сверла 4 мм, чтобы уплотнения ходили в пазах свободно без заеданий.
И самое интересное - как показало следствие, сами уплотнения изношены мало - меньше чем стенки, и износ этот неравномерный. У уплотнений, которые контачат с центральной частью ротора, изношена центральная полоска, а у наружных - края. Почему так, ответ очевиден - уплотнения изначально имеют плоскую контактную поверхность, но сопрягаются при этом с цилиндрами - выпуклым ротором и вогнутым статором. Если для ротора это не очень критично, то статор буквально выгрызается острыми кромками уплотнений, то есть имеет место ускоренный износ стенок статора в зоне контакта с уплотнениями - еще один конструктивный просчет!
Чтобы это исправить, я придал контактным поверхностям уплотнений цилиндрическую форму, притерев их с помощью нулевки на поверхностях соответствующего радиуса. При этом внешние уплотнения стали выпуклыми, а внутренние вогнутыми.
В завершение работ плунжер был запрессован на место с помощью подходящей торцевой головки и ФР окончательно собран.
После сборки проверил легкость хода плунжера и качество фиксации - плунжер должен утапливаться в лунку на 4 мм, при этом зазора между контактными поверхностями статора и ротора быть не должно. Если утапливается меньше, можно слегка подшлифовать контактные площадки.
Собранный ФР должен проворачиваться до фиксации со щелчком.
Устанавливать его нужно в строго зафиксированном положении - это важно!
Устанавливал ФР я по методу SOUTH'а, то есть по полной программе, с выставлением фаз распредвалов и повторной натяжкой ремня.
Для этого была изготовлена необходимая оснастка - фиксатор ВМТ
и пластина для фиксации распредвалов
Заглушки РВ, как и SOUTH, заделал герметиком.
Работы по доработке ФР заняли три выходных и еще день на установку с учетом проб и ошибок.
Тут тоже полно нюансов, но об этом как нибудь в другой раз, если кто-то захочет повторить подвиг, в чем я сомневаюсь
По большому счету, это траханье, наверное, не стоит тех денег, которых стоит новый ФР с установкой - но спортивный интерес победил
PS. С учетом вышеизложенного вообще-то неплохо дорабатывать и новый ФР перед установкой .
Не по полной программе конечно, а только растянуть сжатые центральные витки пружины (благо новая модель уже имеет готовое отверстие для выпрессовки плунжера),
и придать цилиндричность кромкам уплотнений, чтобы избежать ускоренного износа стенок.
Такой доработанный ФР прослужит ИМХО вдвое-втрое дольше, чем заводской.
Хотя если новый партнамбер уже имеет усиленную пружину или уменьшенную конусность плунжера, достаточно будет только уплотнений.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
- чтобы разобрать, нужна экзотическая 5-лучевая звездочка с дыркой
