Avtoargon.ru

АвтоАргон
53 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лопнутая гильза цилиндров

Лопнутая гильза цилиндров. Причины поломки и устранение

Гильза блока цилиндров относится к поршневой системе. Особенность гильз в том, что они работают в критически агрессивной среде, среди которых: высокая температура, резкий перепад температуры от 500 до 2500 градусов, вибронагруженность и детонация. В результате вышеуказанных моментов, гильза изнашивается вплоть до деформации и образования трещины. Во избежание более серьезных проблем с другими системами двигателя, нужно на ранней стадии диагностировать повреждения цилиндра.

О дефектах гильз двигателя

Всего существует 4 возможных дефектов гильзы:

  • естественный износ внешней части гильзы (из-за применения некачественной охлаждающей жидкости, если гильза мокрого типа)
  • трещины
  • излом буртика гильзы
  • износ внутренней части (зеркала) из-за непосредственного контакта с поршнем.
Износ наружной части гильзы

Чаще всего происходит именно износ снаружи гильзы. Как я писал, это происходит из-за постоянного контакта с охлаждающей жидкостью. В процессе работы двигателя в жидкости образуются пузырьки, впоследствии чего возникает опасное для двигателя явление, как кавитация, которая по крошке откалывает гильзу. Вторым моментом может быть коррозия, из-за применения низкокачественной ОЖ или использования вместо нее воды.

Коррозия и кавитация приводят к единому дефекту — образованию микротрещин, вследствие чего ОЖ проникает в цилиндр, а микротрещина перерастает в полноценную трещину. Микротрещина убирается на месте, с помощью нанесения полимерного композита, однако гарантии на такой ремонт нет. После придется перепрессовывать гильзу. Всегда заливайте только качественную охлаждающую жидкость, так как экономия в 500-1000 рублей рано или поздно приводит к серьезным финансовым затратам.

Трещины

Образование трещин часто происходит из-за халатности водителя, а именно неправильной эксплуатации мотора: езда на высоких оборотах, заправка топливом, не предназначенным для “кормежки” мотора. Немаловажно сказывается на гильзу резкое повышение оборотов до максимальных на холодном двигателе.

Несколько моментов, которые могут указать на дефект гильзы:

  • высокотемпературный режим работы двигателя
  • уменьшение тяги
  • наличие эмульсии в моторном масле
  • запах выхлопных газов из расширительного бачка ОЖ.

Существует два метода проверки наличия трещины гильзы блока цилиндров: с помощью рентгенографии или красящих химических растворов. Если трещина обнаружена — менять гильзу нужно в любом случае.

Излом буртика

Буртик расположен в верхней части гильзы, может быть углублением или наоборот выступать. Он нужен для фиксации гильзы в посадочном месте. Немаловажно правильно установить прокладку ГБЦ так, чтобы усилие от затянутых болтов через прокладку передавалось вертикально. Излом возникает по следующим причинам:

  • перекос гильзы при монтаже
  • неправильная обработка цилиндра при ее расточке
  • неправильно подобранная прокладка ГБЦ.

Чтобы гильза не лопнула в месте бурта, ее должны максимально параллельно посадочному месту, установить без перекоса, даже на 1 градус. Важно, чтобы прокладка головки блока цилиндров совпадала по размерам, а также нужной толщины, иначе деформация неизбежна. Также протяжка болтов ГБЦ должна производиться с помощью динамометрического ключа.

Износ внутренней части (зеркала)

Гильза цилиндра часто подвергается износу внутренней части, чему виной попадание воздуха частицами пыли, грязи, и других объектов. В этом случае сначала возникают царапины, после чего царапина может превратиться в трещину, если гильза испытает термическую или вибрационную перегрузку.

Как минимум, пыль, попадает в цилиндр, работает в роли наждачной бумаги, что вскоре дает увеличение зазора между стенкой цилиндра и поршнем, а это повышенный расход масла и снижение компрессии. Поэтому крайне важно чаще менять топливный и воздушный фильтры, предупредив более серьезные финансовые последствия.

Как видите — гильза блока цилиндров подвержена сильным нагрузкам разного характера. Малейший дефект при монтаже гильзы в посадочное место приводит к скорому образованию трещины, а пыль, грязь и некачественная охлаждающая жидкость, работают как бомба замедленного действия. Соблюдение элементарных моментов по обслуживанию двигателя всегда экономят большую сумму денег владельцу авто.

Если же вам предстоит растачивать или менять гильзы, важно это делать у высококвалифицированных специалистов, и только на профессиональном оборудовании. Наряду с запрессовкой гильз нужно шлифовать плоскость ГБЦ до максимально ровной поверхности, чтобы не было перепада нагрузки на бурты. Прокладка ГБЦ должна быть подобрана по толщине исходя из количества убранных миллиметров с плоскости ГБЦ. Неоднократно наблюдались дефекты цилиндров из-за установки дешевых прокладок ГБЦ, которые пробивались на первых тысячах км, либо были слишком тонкими.

Ремонт гильз цилиндров своими руками

Состояние гильз цилиндра в значительной мере определяет ресурс двигателя. В переводе с нем. гильза – оболочка. А для того, чтобы понять в каких случаях производится ремонт гильз цилиндров, и что он собой представляет, разберемся с тем, какой бывает гильза цилиндра.

Читать еще:  Двигатель caterpillar 3126 технические характеристики

Какая она, гильза цилиндра

На современных легковых автомобилях применяются две группы гильз:

  • «мокрые» гильзы — данный тип гильз конструктивно соприкасается с охлаждающей жидкостью двигателя. Комплектуются уплотнительными прокладками для предотвращения попадания газов в охлаждающую жидкость и наоборот. Гильза цилиндра этой группы более ремонтопригодная.
  • «сухие» гильзы – гильза цилиндра данной группы в некоторых двигателях заливается в блок при изготовлении. Естественно, они не соприкасаются с охлаждающей жидкостью, отсюда и название.

Основными свойствами, которыми должна обладать гильза цилиндра, являются: износостойкость, прочность, высокая антикоррозийная устойчивость. Конструктивные особенности гильз должны обеспечивать надёжность уплотнений в местах стыка гильзы с ГБЦ и блоком цилиндров.

Ремонт гильз цилиндров

Как правило, восстановление ресурса двигателя возможно при помощи метода гильзования. Для этого производителем предусмотрены ремонтные гильзы (втулки). Согласитесь, что ремонт блока цилиндров, ремонт ГБЦ и ремонт гильз цилиндров, это намного более дешёвая процедура, чем покупка нового двигателя.

Ремонт гильз цилиндров в блоках из разных материалов (чугун, алюминий) отличается по своей технологии.

  • «сухие» гильзы, как правило, устанавливаются способом термической обработки, или устанавливаются холодным способом, т.е. с применением специализированного оборудования.
  • «мокрые» гильзы проще поддаются ремонту, так как вставляются и удаляются при ремонте блока цилиндров, вручную.

Не является обязательным условием при ремонте гильз, их замена во всех цилиндрах. Во время диагностики цилиндров блока выявляется, какая гильза цилиндра требует ремонта (замены).

Реконструкция блока цилиндров

Этот процесс начинается с расточки цилиндров под гильзы. На качество расточки очень сильно влияет ресурс ремонтируемого двигателя. Расточка блока позволяет добиться как необходимого размера, так и правильной геометрии гнёзд.

Если расточка проведена неправильно, то эллипсоидная геометрия гнезда, после гильзования передастся самой гильзе. Для придания точности и необходимой гладкости поверхности гнёзд, после расточки их подвергают хонингованию.

Процедура гильзования

Если с «мокрыми» гильзами процедура гильзования более менее понятна, в силу конструктивных особенностей, то гильзование «сухих» гильз цилиндра вам вряд ли удастся провести своими руками в гараже.

Горячее гильзование производится с учетом разницы температур. Блок цилиндров нагревается при помощи газовой горелки до температуры 120-150 0 . После этого в подготовленное гнездо вставляется охлаждённая гильза.

Монтажу гильзы цилиндра предшествует её обработка специальным составом для избавления от водяного конденсата. Метод горячего гильзования «сухих» гильз цилиндра является самым качественным.

В силу особенностей структуры материала цилиндры блоков, выполненные из галникала, не поддаются расточки. Поэтому в такие блоки цилиндров при ремонте производится запрессовка алюминиевых гильз.

Критерии качества гильзы цилиндра

Форма. Конусность и эллипсность гильзы не должна выходить за пределы 0,02 мм. Разность толщины стенки не должна превышать 0,01 мм.

Поверхность. Шлифовка поверхности гильзы цилиндра выполняется не ниже 8-10 класса точности, иначе через некоторое время вам вновь понадобится ремонт двигателя.

Выбор гильз. Ремонтные гильзы выбираются по каталогу с учетом припуска для последующей расточки. Допустимый разнос может быть не более 0,5 мм.

Удачи вам при проведении ремонта гильз цилиндров.

Горячая запрессовка гильз с применением сухого льда

С помощью сухого льда гильзы могут охлаждаться примерно до 80° С. Относительно простая возможность приготовления сухого льда — применение наполненной в сифонные баллоны С02 (углекислоты). К физическому принципу: при выходе газа образуется, вследствие внезапного расширения, сухой лёд. Сухой лёд может собираться в изолированном резервуаре. Данный изолированный резервуар должен удовлетворять нужным требованиям в части изоляции и прочности. Целесообразно применение кожаного мешка, как это показано на изображении 1. Для охлаждения гильзы кладут в соответствующий футляр (достаточно бумажной коробки) и обкладывают сухим льдом.

Горячая запрессовка гильз с применением жидкого азота

Гильзу цилиндра кладут в жидкий азот (изобр. 2); она приобретает при этом температуру от -180° до -200° С. Жидкий азот можно получить у местного продовца газом.

Подогрев блока цилиндров

Идеальной для подогрева блока цилиндров является печь подогрева соответствующего размера (изобр. 3). Блок цилиндров помещается в печь, нагретую до 120-140° С, и остаётся там примерно на 20-30 минут. Подогрев блока цилиндров может производиться также в горячей масляной ванне. Основные отверстия должны быть перед горячей запрессовкой очищены от прилипшего масла. Ни в коем случае нельзя блок цилиндров подогревать открытым пламенем. Неравномерный подогрев блока цилиндров может вызвать остаточное коробление материалов и сделать блок цилиндров непригодным.

Читать еще:  Датчика температуры наружного воздуха на работу двигателя

Для обеспечения надёжной установки необходима разность температур между блоком цилиндров и гильзой около 200° С.

Перед установкой алюминиевых гильз с применением жидкого азота подогрев блока цилиндров не обязателен. Если всё же имеется такая возможность, в общем, рекомендуется подогрев блока цилиндров до 100-120° С.

При установке гильзы из серого чугуна в корпус алюминиевого блока цилиндров следует, из-за меньшего теплового расширения/усадки гильзы из серого чугуна как правило, блок цилиндров подогреть.

Установка гильзы цилиндра

Установка гильзы цилиндра (изобр. 1) вообще проста. Благодаря охлаждению гильзы цилиндра её диаметр уменьшается примерно на 0,15 мм, в то время как благодаря подогреву блока цилиндров основное отверстие увеличивается примерно на 0,10 мм, — так что при установке гильзы получается — за вычетом желаемого перекрытия в -0,1 мм — монтажный зазор величиной от =0,15 до 0,20 мм. Гильзы всё же должны быть установлены относительно быстро и за один ход. При установке в блок цилиндров гильза должна буквально упасть в основное отверстие. При этом она может при установке в блок цилиндров несколько отскочить. По этой причине гильзу следует моментально дожать с помощью куска дерева или пластмассы, чтобы она не осталась в положении отскока. Гильза сразу же сядет жёстко, как только выравняются температуры гильзы и отверстия. Если гильза сядет жёстко в неправильном положении, то процесс горячей запрессовки прошёл неверно и должен быть повторён. Дожатие — также с помощью пресса — невозможно. Аварийная гильза должна быть тогда высверлена на сверлильном станке и удалена. Тогда вновь растачивают гильзу до остаточной толщины стенки 0,3-0,5 мм и удаляют тонкую остаточную часть с помощью отвёртки.

Торцевание блока цилиндров

После установки гильзы (гильз) и выверки блока цилиндров он подвергается торцеванию (изобр. 2). Слой удаляемого материала должен быть 0,1 мм для обеспечения полной плоскости разъёма блока цилиндров.

Для наилучшего уплотняющего действия уплотнения головки блока цилиндров шероховатость поверхности плоскости разъёма блока цилиндров должна соответствовать значению, предписанному изготовителем двигателя.

2 метода гильзовки блока цилиндров: особенности ремонтных работ

Стандартно расточка блока цилиндров является оптимальным вариантом для ремонта, однако при определённых обстоятельствах её стоит заменить гильзовкой. В каких случаях гильзовка блока цилиндров более целесообразна и что собой представляет данная процедура? Как выполнить гильзовку с учётом типа гильз?

Часто производитель авто предусматривает расточку блока цилиндров под больший размер поршня в ремонтных целях. Но не всегда такой ремонт возможен. К категории исключений стоит отнести трещины, задиры и глубокие царапины в цилиндре после разрушения поршня, а также его избыточный износ, отсутствие комплекта, необходимого для ремонта или их высокая стоимость. В случае с определёнными двигателями такой ремонт вовсе не предусмотрен. Гильзовка блока цилиндров является альтернативным вариантом ремонта в упомянутых ситуациях.

Что такое гильза блока цилиндров двигателя?

Гильза представлена в виде съёмной вставки в блок цилиндров двигателя. Иными словами – это своеобразные стенки блока цилиндра, поскольку поршень движется именно в ней. Рабочий объём цилиндра напрямую зависит от объёма гильзы. Гильзование блока цилиндра – это установка гильзы в цилиндр. Такие ремонтные работы можно смело отнести к категории сложных. В данном случае успех зависит не только от подготовительных работ, но также от наличия специального оборудования.

Независимо от типа втулок блока они должны соответствовать следующим требованиям:

  • материал, из которого они изготовлены, должен быть прочным;
  • стойкость к температурным и механическим нагрузкам;
  • стойкость к коррозионным процессам.

Если гильзы устанавливаются с уплотнителем, то в месте стыковки втулки с блоком цилиндров необходимо обеспечить требуемые параметры. При выборе гильз обращайте внимание на такие факторы, как толщина стенок, а также конусность и эллипсность изделий. Некоторые гильзы не предусматривают наличие допуска под дополнительную расточку после установки в блок – данный нюанс также необходимо брать во внимание.

Разновидности гильз

Классификация гильз предполагает их распределение на мокрые, сухие и с воздушным охлаждением.

В случае с мокрыми гильзами наблюдается соприкосновение её поверхности с охлаждающей жидкостью, которая находится в полости двигателя с водяным охлаждением. Отвод тепла при использовании такой гильзы намного лучше, но недостатком является меньшая жёсткость картера двигателя. Ключевое достоинство представлено высоким уровнем ремонтопригодности, поэтому такие гильзы наиболее распространены на двигателях для тракторов и грузовиков. Перед установкой нет необходимости что-либо дорабатывать, а изношенные гильзы сразу заменяются и чаще всего ремонту не подвергают. При осуществлении замены мокрых гильз двигатель даже не снимают с шасси.

Читать еще:  409 двигатель троит на горячую при нагрузке

Сухие гильзы с охлаждающей жидкостью не соприкасаются. Использование износостойких материалов при их изготовлении позволяет создать оптимальные условия для работы группы цилиндров и поршней. В случае с сухими ремонтными гильзами допускается шлифовка наружной поверхности, чтобы добиться оптимальной плотности прилегания. Фиксация возможна при монтаже нижним, верхним буртом или без упора. Жёсткость блока картера с сухими гильзами более высокая, если сравнивать с мокрыми.

Гильзы, устанавливаемые в двигателях с воздушным охлаждением, представлены отдельно отлитыми цилиндрами с воздушными рёбрами, расположение которых является перпендикулярным относительно оси цилиндра. Фиксация осуществляется с помощью короткий шпилёк через опорный фланец на верхней части картера. Также используются несущие, то есть анкерные шпильки.

Такие гильзы могут быть би- или монометаллическими. Для их изготовления используется несколько сплавов или один металл. При изготовлении биметаллических элементов наиболее востребованными вариантами являются цилиндры из стали или чугуна с рёбрами из алюминия, которые могут быть навиты или залиты. Для изготовления цилиндров из одного металла часто используется чугун. Лёгкие сплавы и сталь имеют меньшее распространение. Двигатели с воздушным охлаждением устанавливаются преимущественно на тяжёлую строительную технику. В качестве примера стоит привести производителя немецких двигателей индустриальной направленности – компанию DEUTZ.

Технология гильзовки

Гильзование блока цилиндра можно провести на любом моторе. Возможна изначальная заводская гильзовка блока цилиндров, при которой стоит использовать мокрую гильзу, а изношенные втулки заменяются на новые. Такой вид ремонта нельзя назвать сложным, поскольку доступна ручная замена путем подбора готовых гильз. В одновременной замене втулок сразу во всех цилиндрах чаще всего нет никакой необходимости, а чтобы в этом убедиться, необходимо воспользоваться нутромером. Данный инструмент позволит провести диагностику каждой гильзы в блоке и заменить только изношенные.

При выборе технологии ремонта стоит ориентироваться на вид гильз, а выбирать придётся между горячим гильзованием и запрессовкой. Помните, что чугунные гильзы подходят для блоков из того же материала, а гильзовка алюминиевого блока цилиндров осуществляется только путем установки гильзы из сплавов этого металла.

Предварительные работы выглядят следующим образом:

  1. Необходимо провести расточку цилиндра, если речь не идёт о цилиндре из галникала. На данном этапе очень важно выдержать необходимую форму паза.
  2. Хонингование пазов является следующим шагом, по завершению которого можно приступать непосредственно к гильзованию.

Метод горячего гильзования

Горячее гильзование блока цилиндра подходит для работы с сухими гильзами и предполагает реализацию следующих этапов:

  1. Нагревание блока цилиндров до 150 градусов.
  2. Охлаждение гильзы с помощью жидкого азота и её дальнейшая обработка специальным средством, благодаря которому установка холодной втулки в горячий блок не вызовет образование конденсата.
  3. Установка втулки в посадочное гнездо.

В плане качества такой метод считается наиболее подходящим, поскольку посадка получается плотной, а в зоне соприкосновения гильзы с блоком достигается необходимое натяжение. Под тяжестью собственного веса втулка без труда попадает в гнездо, в крайних случаях необходимо легко постучать молотком.

Метод запрессовки

Запрессовка актуальна в тех ситуациях, когда перед установкой втулок алюминиевый блок не растачивался. Ключевое отличие заключается в предварительном нанесении герметика в посадочное гнездо, далее втулка подвергается запрессовке в блок.

Мастера категорически против установки сухих гильз таким методом, поскольку допустимое значение натяга не должно превышать 0,05 мм. Процесс запрессовки с высокой долей вероятности может исказить форму гильзы, поэтому её толщина часто достигает 4 мм. Данный метод также может спровоцировать искажение гильзы непосредственно во время работы двигателя, поскольку внутри может присутствовать остаточное напряжение.

Выводы

Подводя итоги, стоит отметить, что эксплуатация двигателя при качественно загильзованном блоке цилиндров и соблюдении всех технологических этапов достигает 150 тысяч км. Дополнительным условием является правильная эксплуатация двигателя и его регулярное обслуживание.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector