[W124] M111 Guarnizione testa cilindri

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Benzer Junior
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mer ott 05, 2016 9:38 pm

Un saluto a tutti, questa volta ho deciso di realizzare una guida "coraggiosa": la sostituzione della guarnizione testa cilindri all’M111.

Da due anni combattevo con una perdita di olio motore (in realtà ho scoperto che i trafilaggi erano diversi), il più evidente dal lato del tenditore catena, in corrispondenza della guarnizione della testa. Due gocce, sempre quelle. In sosta, la W124 marcava sempre il territorio. Nessun consumo d’olio evidente, 500 grammi ogni 4.000 Km; si può dire che lo perdeva “con classe”. Mettere mano alla testata significa aspettarsi ogni tipo di “imprevisto”. E qui parliamo sempre di imprevisti di classe, perché l’auto sì, ha classe. Vietati ai deboli di cuore, di quelli da almeno 100 euro ciascuno…

Si tratta di un motore complesso, è un lavoro che posso consigliare di intraprendere a chi ha una conoscenza di livello avanzato; è facile sbagliare e lo sbaglio può costare caro. Sono necessari molti attrezzi e chiavi di diverso tipo (classiche esagonali, torx, millerighe). Ci vuole buona memoria per il rimontaggio e quando i componenti smontati sono molti è facile andare in confusione.

Da circa un anno stavo mettendo in conto di effettuare questo lavoro, ma aspettavo il momento giusto per iniziare, perché avevo la sensazione che, in realtà, si sarebbe trattato di qualcosa in più che una semplice guarnizione della testa.

Dopo due mesi di studio di motori Mercedes su vari manuali, trovo il coraggio e decido di intraprendere l’impresa.

Cercherò di descrivere, in maniera dettagliata, tutte le fasi del lavoro svolto, a titolo informativo o per il semplice gusto di sapere “come si fa”.

Si comincia scollegando la batteria, procedendo con lo scarico dell’olio motore e del refrigerante, seguendo con la rimozione della ventola radiatore e del grande convogliatore d’aria.

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Lo scarico del liquido refrigerante è agevolato dalla presenza di un tappo, accessibile dalla feritoia del gancio traino. Si svita e si lascia svuotare l'impianto, dopo aver rimosso anche il tappo della vaschetta di espansione.

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Ho preferito non rimuovere i collettori di aspirazione e di scarico, pertanto ho provveduto solo a separarli dalla testa cilindri e spostarli ai lati, mantenendoli in posizione “allontanata” con delle corde. Per farmi spazio, ho rimosso la tubazione del filtro aria, la ventola di raffreddamento e la cinghia servizi, il rail degli iniettori benzina, i cavi candela. Per allontanare il collettore di aspirazione, è necessario allentare anche la staffa inferiore che lo collega al telaio dell'auto.

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Collettori allontanati

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Ho continuato rimuovendo il coperchio punterie, il gruppo della valvola termostatica con i suoi manicotti dell'acqua ed il coperchio del vano catena.

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E' dunque il momento di prendere i riferimenti per la rimessa in fase del motore.
Dopo aver rimosso le candele di accensione, con una chiave da 27 mm, si ruota l'albero motore in senso orario finchè la tacca sul carter coincide con la tacca lunga sulla puleggia dell'albero motore, ovvero 20 gradi dopo il PMS del primo cilindro.
Nota: ruotare l'albero solo in senso orario. Se, ruotando l'albero si va oltre il punto, non tornare indietro ma ripetere il giro.
Nota: questo è un motore definito “ad interferenza”; alla massima alzata, le valvole colpiscono il pistone se si trova al PMS. Con catena scollegata, in caso di necessità, è possibile ruotare gli alberi a camme solo dopo aver portato l'albero motore a 30° dopo il PMS.
Attenzione: ricordarsi che il motore è privo di olio (scaricato in precedenza). Prima di ruotare il motore, oliare i cilindri sfruttando il foro di alloggio delle candele di accensione.

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In questa posizione, si possono bloccare gli alberi a camme, utilizzando 2 punte di trapano da 5 mm, inserendole negli alloggiamenti esistenti (la foto mostra solo il bloccaggio dell'albero di aspirazione, ma vanno bloccati entrambi allo stesso modo).

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Nel mio caso, cercando di far combaciare i riferimenti, mi sono accorto che la catena di distribuzione era allungata. Esattamente di 5 gradi, quanto bastava per non fare entrare la punta di trapano nell'alloggio delle camme di scarico. La catena era originale IWIS, il motore non è mai stato aperto. Mito sfatato: la catena non è eterna. Mercedes raccomanda la sostituzione della catena quando la fase è ritardata dai 5 gradi fino ad un massimo di 10 gradi.

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Ad ogni modo, sono riuscito a bloccare “provvisoriamente” le camme di scarico avanzando la puleggia dell'albero motore fino a 25° ed utilizzando una punta di trapano più piccola. Procedo quindi ad allentare e rimuovere il tenditore della catena con una chiave da 27 mm; il tenditore della catena è posizionato sul lato sinistro del motore, affianco l'alternatore.

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Ora è il momento di rimuovere la guida superiore

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La guida aveva segni d'usura sul pattino di plastica. Ho preferito sostituirla.

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Dopo aver rimosso la guida della catena, è possibile smontare gli ingranaggi degli alberi a camme per estrarre la catena. Se non si rimuovono gli ingranaggi, è impossibile scalzare la catena.

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Prima di poter cominciare ad allentare i bulloni della testa cilindri, bisogna ricordarsi di scollegare il manicotto dell'acqua posto nella parte posteriore della testa, dal lato del collettore di aspirazione, e rimuovere il pin di bloccaggio della guida catena destra.

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Il pin di bloccaggio della guida catena va rimosso obbligatoriamente, per riuscire a raggiungere il bullone che è nascosto sotto la guida. Anche se si dovesse riuscire a raggiungere il bullone senza rimuovere il pin, questo passa attraverso la guida catena ed è montato a pressione tra il carter catena anteriore e la testa cilindri: ad ogni modo non si riuscirebbe a rimuovere la testata.
Per rimuovere il pin, è necessario un estrattore apposito. Non avendo avuto tempo per procurarmelo, ho optato per uno autocostruito. Il pin della guida catena è montato a pressione nella testa cilindri, ed ha al suo interno un filetto per poter inserire l'estrattore. Ho quindi utilizzato un bullone lungo, un inserto di chiave da 14mm che fa da estrattore, un dado e due rondelle.

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Avvitando per primo il bullone nella guida pin, questo si blocca in posizione.

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Dopo si può procedere a spingere l'inserto contro il carter catena; avvitando il dado, il pin esce dalla sua sede

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Ora, spostando la guida catena, è possibile accedere al bullone della testa cilindri.

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Questo è lo schema di posizionamento dei bulloni di fissaggio della testa cilindri. I bulloni marcati con “A” (torx), si trovano all'interno dell'alloggio della catena di distribuzione. I 10 bulloni più grandi, che ancorano la testa al basamento, sono del tipo “millerighe”.

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3...2...1... via la testa! (fatevi aiutare, pesa molto!)

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La testa cilindri ha una sorta di circuito di ventilazione. Sotto il collettore di aspirazione, si trovano 2 piccoli tubi ed una T che terminano con un tubo di sezione più grande in uno sfiato, sotto la pompa del servosterzo. Durante lo smontaggio si è sgretolato parte del tubo; sostituito senza troppi problemi.

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Posizionata la testa sul banco, ho cominciato a sezionare i vari componenti per prepararla alla rettifica. Ho iniziato rimuovendo gli alberi a camme; in seguito le punterie ed infine le valvole.
Nota: i castelli degli alberi a camme sono numerati e vanno riposizionati nel giusto ordine.

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Da notare il rapporto di grandezza tra la testa Mercedes e quella del motore Fire 1.1 a cui stavo lavorando in contemporanea...

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Per smontare le valvole, è necessario un utensile apposito per rimuovere le lunette di fermo delle molle valvole.

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La foto seguente è illustrativa, ma spiega brevemente la funzione dell'attrezzo

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Conclusioni sullo stato del motore dopo l'apertura.

Incredibile lo stato di conservazione, per un motore di 318.000 Km con guarnizione originale, mai sostituita. I cilindri hanno ancora intatta l'originale levigatura.

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Le valvole non hanno avuto bisogno di rettifica delle sedi, nonostante il motore abbia percorso 130.000 Km a GPL. I sedici paraolio delle guide valvola trafilavano, come evidenziato dai residui presenti sulle valvole e nelle luci. Lo stato della guarnizione era pessimo, c'era corrosione evidente nei passaggi dell'acqua, segno che la macchina ha camminato per un periodo senza antigelo.

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All'esterno del motore, l'impastamento di olio era notevole. Non c'era solo una perdita dal lato del tenditore, bensì anche dal lato posteriore della guarnizione e dal paraolio dell'albero motore. Ho impiegato diversi giorni per ripulire tutti i componenti.

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Sostituire il paraolio dell'albero motore non è un'impresa facile. Il bullone della puleggia è stretto con una coppia di 300 Nm; ci vuole una forza incredibile (e delle buone chiavi) per poterlo allentare. Con un piede di porco ho bloccato la puleggia, mentre con una chiave da 27 mm ed una prolunga di ferro (un tubo dell'acqua), ho allentato il bullone e rimosso la puleggia, anche con l'aiuto di un estrattore.

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Ho continuato rimuovendo tutti i componenti presenti sul carter anteriore, per prepararlo alla rimozione. Ho rimosso la pompa dell'acqua, l'alternatore con la sua staffa, la puleggia del tenditore cinghia servizi ed il gruppo tenditore (prima si rimuove la puleggia per mettere in luce i bulloni del gruppo tendicinghia). Il filtro dell'olio va rimosso per liberare la valvola che trattiene quello di riserva, presente nel gruppo.
Nella figura è mostrato il carter rimosso. E' possibile vedere quali sono i bulloni da rimuovere (in giallo) per estrarlo dal blocco motore. Vanno allentati anche 6 bulloni della coppa dell'olio, ed altri 2 nella parte laterale, vicino l'alternatore. I bulloni marcati in rosso, bloccano la pompa dell'acqua nel suo alloggio. Per la rimozione del carter va allentata, e messa da parte, la pompa del servosterzo; va rimossa anche la staffa che ancora il carter al compressore del clima (staffa in figura, in basso a destra).

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Estratto il carter, è possibile mettere completamente in evidenza la distribuzione del motore.

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Il paraolio dell'albero motore si sostituisce in maniera semplice: con l'aiuto di un blocco di legno ed un martellino, si estrae il vecchio e si inserisce il nuovo. Bisogna fare attenzione a rimontarlo perfettamente piano con la superficie del carter, al fine di farlo lavorare nella giusta posizione; diversamente, si danneggerà in poco tempo.

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Ho quindi sostituito gli o-ring dei passaggi dell'olio e preparato il carter per il rimontaggio.

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Per rimuovere la catena di distribuzione, senza aprire la maglia, è necessario rimuovere la catena della pompa olio; per fare questo bisogna smontare la puleggia della pompa, ma per ricavare spazio è indispensabile rimuovere la coppa dell'olio.

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La coppa dell'olio si può libearare solo dopo aver estratto il motore dall'auto: per questo ho solo rimosso tutti i bulloni della coppa e l'ho allontanata di un dito dal blocco motore, il necessario per riuscire ad accedere al bullone che trattiene la puleggia della pompa olio.

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Liberata la puleggia, è stato possibile rimuovere la catena della pompa olio, le guide catena e la catena di distribuzione.

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Le guide della catena erano piuttosto usurate, ma la peggiore era quella della catena pompa olio, che presentava proprio uno scalino. Nell'immagine a confronto la vecchia con la nuova, originale Mercedes.

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Ecco le catene messe a confronto. La vecchia è evidentemente allungata, lo si nota dal “passo” che prende ad ogni maglia, rispetto alla nuova.

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Per rivettare la falsa maglia della catena, è necessario un apposito utensile, che ho dovuto acquistare.

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Si tratta di una piccola morsa, che permette di “schiacciare” il rivetto della falsa maglia in maniera permanente. Questo attrezzo è una fedele copia di quello in uso presso le officine Mercedes-Benz e rende l'apertura e la chiusura della catena di distribuzione una vera passeggiata. Rivettare la catena nuova si trasforma in gioco. Dalla figura si nota come il “dente” dell'utensile agisca sulla maglia, permettendo il bloccaggio definitivo del rivetto.

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Nota: l'utilizzo di maglie apribili con seeger, è consentito solo durante la sostituzione della catena, per agganciare la nuova alla vecchia facendo ruotare il motore. Mercedes riconosce solo l'utilizzo di maglie da rivettare. Le conseguenze di un'apertura accidentale della catena le lascio immaginare.

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Maglia con seeger e maglia da rivettare a confronto.


Nota: la catena di distribuzione ed i suoi componenti annessi, sono di vitale importanza per il motore. Sul web, è possibile trovare dei kit completi (catena, guide, tenditore) a 100 euro o meno. Personalmente consiglio di non risparmiare su questi componenti. La catena duplex di primo equipaggiamento è prodotta da IWIS; presso Mercedes-Benz, il ricambio costa circa 300 euro. Febi Bilstein commercia la stessa catena, marchiata IWIS, al prezzo di 100 euro. Gli altri 200 euro, servono per acquistare le guide ed il tendicatena. Questo è l'unico risparmio ammesso.

Trovandomi con il carter anteriore rimosso, ho preferito sostituire anche la valvola di non ritorno dell'olio del tenditore catena. Questa valvola ha la funzione di bloccare l'olio nel vano tendicatena, quando si arresta il motore. In questo modo, il tenditore non rimarrà mai senza olio ad ogni avviamento, garantendo la massima tensione della catena ed evitando strani ticchettii, tipici di catena lenta, a motore freddo. Ho preferito sostituirla, poiché la semplice sostituzione di questo particolare, in caso di necessità, impiegherebbe circa 5 ore solo di smontaggio componenti.

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In questa immagine, anche se potrebbe non sembrare, c'è una piccola gioielleria.

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Intanto ho ritirato la testa della rettifica e rimontato le valvole dopo lappatura, con un risultato a dir poco spettacolare.

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Perchè i dettagli contano...

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Ho proceduto, quindi, al montaggio delle nuova catena di distribuzione, delle guide catena, della catena pompa olio, della sua puleggia, terminando con la sostituzione della guarnizione della coppa olio ed il suo rimontaggio.

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Terminato il montaggio dei componenti di distribuzione, posso rimontare il carter frontale.
Nota: il carter frontale va rimontato in posizione, sigillando tutte le parti di contatto con il blocco motore. NON UTILIZZARE PASTA NERA, è invece indispensabile applicare un sigillante anaerobico, ovvero che polimerizza in assenza di aria. E' ordinabile presso Mercedes-Benz, al prezzo di 38 euro il tubetto (codice A 001 989 89 20 10)

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Dopo aver passato il sigillante sull'intero bordo del carter, è possibile procedere al suo accoppiamento

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La puleggia dell'albero motore va stretta a 300 Nm. Non è una semplice puleggia ma contiene, al suo interno, uno smorzatore di vibrazioni che contribuisce al bilanciamento dell'albero motore. Le conseguenze di uno scorretto serraggio sono devastanti: nessuno sconto sul suo serraggio, una grossa chiave dinamometrica ed un piede di porco per il bloccaggio dell'albero, sono indispensabili per questa operazione. Il bullone va sostituito ad ogni nuovo serraggio.

In questa immagine il confronto tra la vecchia e la nuova guarnizione. E' evidente la modifica e il rinforzo che è stato effettuato sugli angoli, al fine di evitare il trafilaggio di olio motore, difetto che ha afflitto diversi motori Mercedes di quegli anni.

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E' giunto quindi il momento di posare la testata sul basamento. Dopo aver pulito molto accuratamente, con una paglietta molto fine, la superficie della testa e i passaggi di olio ed acqua con aria compressa, è possibile posare la nuova guarnizione e, in seguito, la testa cilindri.

Ordine di serraggio bulloni testa cilindri

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2 giorni prima, ho messo in bagno d'olio motore i nuovi bulloni della testata. E' un passaggio molto importante. I bulloni vanno oliati anche prima di inserirli nell'alloggiamento.
Le fasi di serraggio dei 10 bulloni della testa cilindri sono:
Prima fase 55 Nm
Seconda fase +90°
Terza fase +90°

E' necessaria molta forza per il serraggio (e delle buone chiavi).

I quattro bulloni nell'alloggio carter catena, invece, 21 Nm + 90°

Per l'operazione mi sono costruito un disco di cartone per le fasi di serraggio angolare. Tra un passaggio e l'altro è meglio attendere 15 minuti.

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E' quindi il momento di rimontare i collettori, i manicotti, la pompa acqua, l'alternatore, gli aggregati della cinghia servizi ed il pin di bloccaggio della guida catena di destra (prima di montarlo a pressione, coprire l'estremità con pasta nera per evitare trafilaggi d'olio).

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Si possono rimontare gli ingranaggi degli alberi a camme, la catena e mettere in fase il motore. Sempre con albero motore posizionato a 20° dopo PMS del primo cilindro e gli alberi a camme bloccati con le punte di trapano da 5 mm, montare la catena partendo dall'albero di aspirazione, sempre assicurandosi che questa resti tesa nel tratto tra l'ingranaggio dell'albero motore e l'ingranaggio della camma di aspirazione. Può capitare che non si riesca a calzare la catena sull'ingranaggio facendola rimanere tesa. In questo caso, torna utile darsi un po' di vantaggio; ruotando leggermente l'albero a camme verso destra, con una chiave da 29 mm, sfruttando l'incavo esagonale posto nella parte anteriore dell'albero stesso.

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Calzata la catena sull'ingranaggio delle camme di aspirazione, si continua montando l'ingranaggio delle camme di scarico. Qui è molto più semplice, la catena non è tesa e si può maneggiare più facilmente. Per la messa in fase, dopo aver controllato nuovamente che l'albero motore sia a 20° TDC, assicurarsi che tra il dente sopra il perno dell'ingranaggio di aspirazione ed il dente sopra il bullone dell'ingranaggio di scarico, nella catena ci siano 21 maglie. Fatto questo, il motore è in fase. Quello che avanza della catena, sarà recuperato dal tenditore una volta montato.

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Nota: i bulloni degli ingranaggi alberi a camme vanno sostituiti ad ogni smontaggio.
Valore di serraggio: 21 Nm + 90°

Montaggio del tenditore catena

Il tendicatena è composto da diverse parti e va montato con una sequenza precisa (foto dal web).

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Prima fase: montare l'alloggio della molla tenditore con la sua guarnizione (verde). Chiave da 27mm, coppia di serraggio 80 Nm.

Seconda fase: inserire la molla con il piccolo stop di gomma (rosso), nell'alloggio appena montato. Con l'aiuto di una chiave o leva, premere con forza ed avvitare il tappo filettato (giallo) nell'alloggio; serrare a 40 Nm (inserto brugola da 10 mm).

Attenzione! Rischio rottura albero a camme: se si riutilizza il vecchio tenditore, questo va azzerato prima del montaggio. Se, montando l'alloggio della molla (verde), si incontra resistenza, fermarsi immediatamente e rivedere la procedura (probabilmente non è stato azzerato il tenditore).

Ora è possibile chiudere il carter superiore frontale (utilizzare sigillante anaerobico) e montare il gruppo valvola termostatica (sostituire gli o-ring prima del montaggio). Rimontare il rail iniettori benzina ed eseguire la prova di tenuta dell'impianto.
Nota: sostituire gli o-ring degli iniettori benzina ad ogni smontaggio.

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E' il momento di chiudere il motore, montare le candele, i cavi ed i sensori di iniezione.

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Si può procedere al rifornimento dell'olio motore e del refrigerante.

La cinghia servizi va rimontata come in figura
1. Tenditore
2. Albero motore
3. Compressore clima
4. Alternatore
5. Pompa servosterzo
6. Pompa acqua

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E' il momento del primo avviamento. Momenti cruciali, che determinano il tuo successo oppure il tuo fallimento.



Ultimato il montaggio dei rimanenti componenti (ventola, convogliatore d'aria, gruppo filtro aria), finalmente, dopo 2 mesi, è fuori dal box

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Ho eseguito il lavaggio dell'impianto di raffreddamento, caricando inizialmente solo acqua distillata. Trascorsa una mezz'ora di funzionamento del motore, ho scaricato nuovamente l'impianto ed ho aggiunto l'antigelo.

Nota: il circuito di raffreddamento è auto-spurgante. Dopo aver caricato l'impianto, si avvia il motore ed il clima alla massima temperatura e velocità, finchè non si sente arrivare aria calda nell'abitacolo. Per accelerare il processo di eliminazione dell'aria, può essere utile spremere diverse volte il manicotto di gomma che va dalla valvola termostato al radiatore. Dopo una breve guida in strada, in cui la temperatura può oscillare inizialmente, si noterà lo stabilizzarsi sul valore definito.

Un sentito grazie alla mia lavagnetta, per il supporto fornitomi :whiteflag:

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Una lista lavorazioni di un certo effetto. Come sospettato, alla fine non si è trattato solo di una nuova guarnizione testa.

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Come va in strada?
A motore freddo è più silenziosa, il motore è più regolare ed in ripresa più reattiva. Eccetto per l'odiosa perdita di olio, l'auto non aveva nessun problema apparente. Ho sostituito gli iniettori benzina, con 4 rigenerati, per un piccolo problema di avviamento a caldo. Avviando la macchina a motore caldo, non si sentiva la classica accelerata, ma partiva un po' sotto di giri per poi stabilizzarsi subito dopo. Gli altri componenti li ho sostituiti per normale usura, approfittando dell'intervento straordinario.



La vecchietta ha superato il test iniziale e nel frattempo ha visto anche i 320.000 Km :;D:

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Un saluto a tutti, alla prossima! (Y)

Umberto.

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