Двигатель Cummins 6ISBe 300: ремонт с заменой прокладки головки блока цилиндров

Грузовые автомобили «КамАЗ 65117» оснащаются дизелями отечественного и иностранного производства. Начиная с 2014 года, на них устанавливаются шестицилиндровые двигатели марки Cummins 6ISBE мощностью 300 л. с., отвечающие требования экологического стандарта EURO IV. Снижение токсичности выхлопа было достигнуто за счет дооборудования системами нейтрализации угарного газа.

Дизель упомянутой модели имеет объем 6,7 л и обеспечивает крутящий момент не менее 1100 Нм. В эксплуатации двигатель неприхотлив и безотказен, при правильном техобслуживании его ресурс превышает 250 тыс. км до капитального ремонта. Вместе с тем у отдельных силовых агрегатов часто происходит пробой прокладки ГБЦ. Такой дефект проявился на одном из моторов по прошествии двух месяцев после замены поврежденного уплотнения.

Пробой или прогорание прокладки головки блока цилиндров произошел после ремонта двигателя Cummins, который был проведен автовладельцем самостоятельно. Вашему вниманию предлагается подробный разбор причин неисправности, приводится описание работ по ее замене. В описании вы также найдете перечень использованных инструментов и запасных частей.

Признаки и причины пробоя (прогорания) прокладки

Фургон на базе «КамАЗа» был приобретен примерно полгода назад. При покупке была проведена компьютерная диагностика и осмотр автомобиля, который не выявил каких-либо серьезных дефектов. После нескольких месяцев эксплуатации появился ряд неприятных признаков:

нестабильная работа на холостом ходу и в других режимах;
начал заметно снижаться уровень охлаждающей жидкости в системе;
сильные колебания температуры двигателя;
белая эмульсия в моторном масле.

Владельцу пришлось снимать головку блока и менять прокладку, для этих целей использовался оригинальный уплотнительный элемент. В ходе осмотра обнаружилась сильная коррозия в районе каналов рубашки охлаждающего контура, в некоторых местах выявлены большие раковины. По мнению собственника, причиной тому стало использование агрессивного антифриза марки G12+. Вместо него заправили тосол одного из ведущих российских производителей.

С момента завершения ремонта прошло около двух месяцев и симптомы пробитой прокладки ГБЦ появились вновь. Неисправность обнаружилась во время дальнего рейса и на базу автомобиль доставлялся на буксире. В процессе осмотра автовладелец обнаружил на поверхности охлаждающей жидкости масляную пленку, что говорит попадании масла в систему.

На ходу стала резко расти температура двигателя, после остановки и осмотра внешних утечек найдено не было. Внимательно осмотрели все патрубки, радиатор и сальник насоса охлаждающей жидкости. И вновь появились эмульсия в моторном масле.

Подготовка к замене прокладки ГБЦ

Для проведения ремонтных работ машину загнали в гараж, где имеется удобная смотровая яма и лебедка для поднятия тяжелых агрегатов. Кабину подняли и установили дополнительные лампы для освещения рабочей зона. Ремонт автомобиля предусматривал поиск причин повторного пробоя прокладки головки блока и ее замену. Для этого использовались следующие инструменты и приспособления:

динамометрический ключ;
электрическая лебедка с необходимым такелажем;
профессиональный набор головок и ключей.

Ремонтный комплект запасных частей: комплект болтов и прокладку ГБЦ для Cummins модели 6ISBe 300 заказали в официальном представительстве моторостроительной компании. Заказ был выполнен в течении четырех дней, одновременно с комплектующими приобрели расходные материалы: масляный фильтр и моторное масло. Тосол закупили в одном из фирменных магазинов.

Снятие, разборка и диагностика двигателя

Работы выполнялись собственником автомобиля с одним помощником. Данный вид ремонта относится к категории среднего и выполняется согласно инструкции, разработанной производителем. Снятие головки блока проводилось в такой последовательности:

Крышка клапанной коробки. Выкрутили крепеж и аккуратно сняли, чтобы не повредить прокладку.
Головка блока цилиндров. Крепежные болты отпускались и выворачивались в последовательности от края к центру.
Проверка плоскостности ГБЦ с помощью толстого стеклянного листа для определения возможной деформации.
Дефектация деталей цилиндропоршневой группы, если не будут выявлены скрыты дефекты планировалась только замена прокладки и сборка двигателя в обратном порядке.

Проблема оказалась серьезнее, чем предполагалась ранее. Приведенный выше план ремонтных работ пришлось пересматривать докупать недостающие запасные части и комплектующие. Ниже приводится подробное описание выявленных дефектов и причин их возникновения.

Демонтаж головки блока цилиндров и осмотр деталей поршневой группы

Кабину решено было не снимать, максимально откинуть вперед. Для этого поставили упоры и сняли стопоры, в результате удалось обеспечить свободный доступ силовому агрегату. Снятие головки блока цилиндров проводилось в такой последовательности:

Отключили клеммы с аккумуляторной батареи, выполнили сброс давления из рампы.
В нижней части блока цилиндров и радиатора вывернули пробки и слили охлаждающую жидкость. Открутили хомуты и сняли патрубки.
Разобрали соединения и отстыковали трубки рампы высокого давления. Выкрутили форсунки и провели тщательный осмотр. На поверхности нет следов тосола, что говорит о герметичности стаканов.
Отключили датчики системы управления двигателем путем разъединения штекеров.
Сняли натяжной ролик ремня механизма привода электрического генератора.
В задней части двигателя демонтировали топливную трубку – «обратку».
Выкрутили болты фиксирующие бачок гидроусилителя руля и отвели в сторону от двигателя, насколько позволяют трубопроводы.
По правой стороне открутили гайки крепления выпускного коллектора и вывернули шпильки, деталь отвели в сторону.
Сняли расширительный бачок системы охлаждения двигателя.
Отпустили и выкрутили болты крепления проставок и крышки клапанной коробки, подняли и осмотрели прокладку. Повреждений нет решили не менять.
Ослабили болты головки блока цилиндров по схеме, приведенной в руководстве по ремонту двигателя, после полностью выкрутили.
ГБЦ зацепили и подняли электролебедкой, осмотрели прокладку, обнаружен пробой между третьим и вторым цилиндров.

Провернули коленвал и проверили состояние гильз на предмет наличия задиров и других дефектов. В стенке второго цилиндра выявлена трещина, через которую в камеру сгорания попадала охлаждающая жидкость. Во время ремонта, который проводился два месяца назад таких повреждений не было. Скорее всего на этом месте была микротрещина, которая расширилась под нагрузкой.

На момент приобретения пробег «КамАЗа» пробег был порядка 400 тыс. км, по словам бывшего владельца был проведен капремонт дизеля с установкой новых гильз. Еще 350 тыс. км автомобиль прошел до момента замены прокладки ГБЦ. Возможно установленная гильза была со скрытым дефектом и ее разрушение было только вопросом времени.

По итогам осмотра и дефектации деталей решили двигатель снять и детально оценить его техническое состояние. У автовладельца имеется в запасе блок цилиндров и на его базе планируется собрать мотор в случае признания первого непригодным для восстановления.

Снятие двигателя с автомобиля

Для выполнения работ потребовалось демонтировать с силового агрегата все навесное оборудование: вентилятор системы охлаждения с вискомуфтой, воздушный компрессор, стартер и генератор. Основные этапы снятия дизельного двигателя с автомобиля следующие,

Выкрутили болты крепления привода сцепления, отстыковали тягу и сдвинули в сторону. Ослабили болты корпуса трансмиссии.
Установили надежный упор под коробку переключения передач и отсоединили от нее карданный вал. КПП с помощью монтировок отодвинули назад и вывели первичный вал из отверстия ведомого диска.
Двигатель закрепили к тали с помощью цепей с крюками и слегка приподняли, раскрутили крепеж силовых опор.
Мотор вынули из моторного отсека, в процессе демонтажа отслеживали его положение. Это позволило избежать повреждений расположенных рядом агрегатов и механизмов.

Силовой агрегат разместили и закрепили на самодельном стенде, изготовленном из уголков и труб. Приступили к полной дефектации деталей и узлов: стенки рубашки охлаждения в верхней части сильно повреждены коррозией в некоторых местах остаточная толщина чуть больше 1 мм. Видимо замена антифриза тосолом несколько замедлила процессе разрушения металла, но полностью их не остановила. Владелец решил собрать двигатель на основе запасного блока, состояние которого намного лучше основного.

Сборка силового агрегата из двух

Проверка второго блока и проведенные замеры цилиндров показали необходимость замены гильз. Цилиндропоршневую группу, кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, насосы масляный и охлаждающей жидкости решили взять со старого двигателя. Сборка нового силового агрегата проводилась в такой последовательности:

Демонтировали старые гильзы и установили новые из ремонтного комплекта. Для этого использовали специальное приспособление.
Обезжирили и протерли насухо постели и вложили на место верхние части коренных вкладышей. Разметили коленчатый вал, поставили бугели и наживили болты. Провели протяжку в два этапа: сначала динамометрическим ключом затем довернули еще на 90⁰.
В поршнях заменили пальцы, компрессионные и маслосъемные кольца, шатунные вкладыши. Смазали моторным маслом стенки цилиндров и вставили сборки на место. Надели крышки шатунов и протянули с заданным моментом.
Перенесли масляный насос и помпу на новые двигатель со старого, предварительно тщательно промыли. Выкрутили и очистили редукционный клапан, измерили остаточную длину пружины. Установили приемную трубку с очищенной от загрязнений сеткой.
Обезжирили и протерли верхнюю поверхность блока цилиндров, уложили прокладку и установили головку. На новых крепежных болтах смазали резьбу и ввернули их на место. Протяжка проводилась в два этапа по инструкции производителя.
Установили и закрепили болтами картер и крышку клапанной коробки, использовали старые прокладки. Последние менялись не более двух месяцев назад и сохранили эластичность.

Для сборки двигателя на основе запасного блока были дополнительно приобретены комплекты поршневых колец, шатунных и коренных вкладышей. Прокладка головки блока цилиндров и болты крепления были заказаны ранее. Детали были доставлены транспортной компанией на четвертый день после оформления заявки.

Монтаж двигателя на автомобиль, испытания и обкатка

Силовой агрегат после завершения ремонт подняли со стенда с помощью тали и переместили в моторный отсек. Предварительно заменили опоры, поскольку на одной из них были замечены глубокие трещины в резиновом слое. Двигатель зафиксировали и приступили к установке навесного оборудования. После монтажа коробки передач и карданного вала, затянули наживленный крепеж динамометрическим ключом.

В системе охлаждения заменили патрубки и использовали для их монтажа новые винтовые хомуты. Заправили тосолом российского производства и рекомендованным моторным маслом. Подсоединили все датчики и сбросили ошибки ЭБУ. Перед пробным запуском прокачали топливную систему и запустили двигатель без нагрузки. Во время испытаний постоянно контролировались давление в системе смазки, температура охлаждающей жидкости и обороты.

По окончании первого этапа испытаний двигатель остановили и дали остыть до приемлемой температуры, затем открутили топливные магистрали высокого давления и сняли форсунки. Демонтировали крышку головки блока цилиндров, осмотрели клапанные механизмы и проверили тепловые зазоры. На внешних поверхностях не выявлено протекания технических жидкостей.

Капитальный ремонт двигателя Cummins 6ISBe 300 проводился с использованием оригинальных комплектующих и запчастей. Узлы и детали приобретались в официальном представительстве в компании Cummins Original Parts, заказы оформлялись по телефону. Максимальный срок исполнения заявок не превысил 6 дней.