что это значит, плюсы и минусы

Начнем с того, что гильзовка двигателя является решением, которое продиктовано необходимостью снизить вес силового агрегата. Еще следует отметить, что данная технология также позволяет добиться общей экономии в рамках производства ДВС. В этой статье мы поговорим о том, что значит гильзованный двигатель, а также как гильзование отражается на ресурсе и надежности мотора.

Содержание статьи

Зачем и когда моторы начали гильзовать

Итак, гильзованный мотор появился для того, чтобы добиться снижения веса двигателя. Если просто, снизить вес стало возможным благодаря тому, что при изготовлении блока цилиндров начал использоваться алюминий, а не чугун.

Дело в том, что чугун даже с учетом его прочности и дешевизны в три раза тяжелее алюминия, также отличается склонностью к образованию коррозии, имеет меньшую теплопроводность. В результате чугунные блоки требуют лучшего охлаждения, в систему необходимо заливать большее количество антифриза и т.

д.

Первые попытки по внедрению алюминиевых блоков были проведены еще в 1930-е годы на некоторых спортивных авто. Такие «облегченные» двигатели представляли собой алюминиевый блок, в который вставлялись мокрые чугунные гильзы. Понятие «мокрые» означает, что между гильзой и телом блока находится ОЖ из системы охлаждения.

Далее к середине 50-х аналогичная конструкция стала использоваться не только в автоспорте, но и на конвейере. Однако в те годы полностью вытеснить чугун не удалось по причине технологической сложности процедуры гильзования, а также с учетом сниженной жесткости блока, высоких нагрузок на гильзы, быстрому прогару прокладки БЦ даже при незначительных перегревах.

К началу 1970-х стала активно использоваться практика установки в блок из алюминия «сухой»  гильзы. Такая гильза вставлена в блок, при этом каналы для антифриза в данной области отсутствуют. При этом запрессовка  разогретой чугунной гильзы в более мягкий алюминий является сложным процессом.

Еще алюминий и чугун имеют разный коэффициент температурного расширения, в результате чего возможно появление зазора между блоком и самой гильзой после выхода ДВС на рабочие температуры. Однако плюсом стала жесткость такого цилиндра. При этом показатель жесткости был не лучше, чем у чугуна, зато достигалось существенное снижение веса блока.

Дальнейшее развитие технологий привело к тому, что вместо запрессовки гильз блок цилиндров стал отливаться вокруг них. Визуально чугунная гильза стала напоминать вставку, которая вплавлена в алюминий.

Прочность была повышена, однако такие гильзы нельзя выпрессовать из блока для замены, подбора ремонтного размера и т.д. Другими словами, официально гильзованный по данной технологии блок стал непригодным для ремонта, то есть началась эра одноразовых моторов. Затем многие производители и вовсе отказались от чугунных гильз в алюминиевом блоке цилиндров.

Неремонтопригодный блок цилиндров: что нужно знать

Разобравшись с тем, что значит гильзованный двигатель и зачем нужна установка гильз, давайте рассмотрим дальнейшее развитие  технологий производства алюминиевых блоков. Вполне очевидно, что решение отказаться от чугуна и установки гильз позволяет упростить и удешевить процесс, исключить сложную запрессовку гильзы, отливку блока вокруг «стакана» и т.д.

Параллельно цельный блок из алюминия означает, что больше нет необходимости принимать в расчет температурные характеристики двух разных металлов (чугун и алюминий), позволяя добиться лучшего охлаждения цилиндров.

Единственное, алюминий как был, так и остался мягким. Это значит, что стальные поршневые кольца на поршне быстро приведут такой цилиндр в негодность. Получается,  зеркало алюминиевого цилиндра нужно сделать более прочным. Для решения задачи автопроизводители  разработали схемы обработки поверхностей цилиндров различными сверхпрочными покрытиями.

Так появился безгильзовый алюминиевый блок цилиндров. Первые серийные образцы можно было встретить еще в 1971 г. В основе  лежал алюминиевый сплав, в который добавлялся кремний (около 17%). В двух словах, зеркало цилиндра резко и сильно охлаждали, в результате происходила кристаллизация кремния в зоне охлаждения. Далее зону упрочнения также обрабатывали кислотами, чтобы удалить остатки алюминия на молекулярном уровне.

Результатом стала твердая стенка, по которой жесткие поршневые кольца могли свободно работать без риска повреждения зеркала цилиндра (так же, как и в чугунном блоке). Далее этот метод получил развитие. Также появились гильзы из алюминия, которые специально насыщали кремнием.

Технологии  упрочнения зеркала цилиндра кремнием в Европе получили название Silumal и Alusil.  Изготовление алюминиевых упрочненных гильз называется Locasil. Казалось бы, можно было праздновать победу над чугунном даже с учетом неремонтопригодности  таких блоков, однако на практике все оказалось иначе.

Во всех случаях алюминиевые блоки склонны сильно повреждаться от механического воздействия, в результате образуются серьезные задиры. Дело в том, что под прочным кремниевым слоем, который при этом весьма тонкий, все равно остается достаточно мягкий алюминий.

Кстати, еще одним витком эволюции стала технология упрочнения стенок цилиндра путем гальванического нанесения никеля и карбида кремния под названием Nikasil. Владельцы моделей BMW и Audi хорошо знакомы с такими блоками. Компания БМВ затем пошла еще дальше, выпустив двигатель, который имел алюминиевые упрочненные гильзы, а остальные элементы были выполнены из магниевого сплава. Такой сплав позволил сделать двигатель еще более легким.

Сегодня также постоянно ведутся работы над созданием более совершенных технологий по нанесению упрочняющего покрытия. Например, лазерное легирование кремнием, технология плазменного напыления составов с железом, создание на стенках прочного покрытия  из титана и т.д.

Недостатки блока цилиндров из алюминия

С учетом того, что современные технологии шагнули далеко вперед, автопризводители немедленно заявили о том, что двигатели стали не только легче, но и получили увеличенный ресурс. Теоретически так и должно было быть, однако на практике все оказалось несколько иначе.

Прежде всего, хотя кремниевое покрытие или никель тверже и прочнее чугуна, такие блоки все равно очень быстро изнашивались. Например, многие хорошо помнят ситуацию с моторами BMW M52 или M60, которые отличались сильным износом даже не к 100 тысячам пробега, а уже к 60-70 тыс.

Исследования определили, что причиной такого износа оказалась сера, которая содержалась в топливе. Если просто, сера фактически разрушала прочное покрытие на стенках цилиндров. Если к этому добавить, что блок изначально неремонтопригодный, проблема оказалась достаточно серьезной. Естественно, в БМВ от использования  покрытия Nikasil сразу отказались.

Если же говорить об общем ресурсе моторов с алюминиевыми блоками цилиндров различных производителей, на деле ресурс составляет, в среднем, около 300 тыс. км. При этом на данный показатель не особенно влияет сама технология упрочнения цилиндров, а также объем двигателя, его тип и т.д.

Другими словами, форсированный двигатель V8 на дорогом Porsche выйдет из строя уже к 300 тыс. км, при этом простые чугунные блоки  или алюминиевые блоки с гильзой из чугуна  на моторах с рабочим объемом 1.6-1.8 литра вполне способны отходить 400-450 тыс. км.

Если же сравнивать легендарные двигатели-миллинонники из 90-х, которые при должном обслуживании и уходе могли пройти по 750-850 тыс. км. без замены поршневых колец, сегодня современные агрегаты (например, двигатель FSI) выходят из строя к 200 тыс. км, а турбированные высокофорсированные версии даже раньше.

При этом рассчитывать даже на такой скромный ресурс можно только с учетом того, что владелец придерживается рекомендованных межсервисных интервалов, использует качественное моторное масло, которое подходит по всем допускам и рекомендациям, заливает хорошее топливо и эксплуатирует двигатель в режимах умеренных нагрузок.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое хонингование цилиндров двигателя. Из этой статьи вы узнаете о том, для чего на стенки наносится хон, какие преимущества такое решение имеет по сравнению с полировкой зеркала цилиндра, а также как правильно выполнить хонинговку цилиндра.

Если говорить о поломках, алюминиевый блок может немедленно выйти из строя без возможности восстановления  в случае непредвиденной поломки (например, сломались поршневые кольца и т.д.). При этом замена блока цилиндров обойдется достаточно дорого (в зависимости от марки и модели стоимость замены блока на новую деталь может составлять около 25-30 % от стоимости всего подержанного авто и больше). Вполне очевидно, что небольшой ресурс ЦПГ может обернуться серьезными проблемами для владельца после покупки автомобиля с пробегом на вторичном рынке.

Ремонт алюминиевого блока цилиндров

С учетом перечисленных выше минусов и высокой стоимости замены блока, достаточно актуальным стал вопрос практической возможности ремонта. И снова на помощь автолюбителям пришли уже знакомые гильзы. Не так давно специалисты начали практиковать технологию гильзования блоков из алюминия, которые официально не пригодны для восстановления.

Процедура сложная и не самая дешевая, однако на фоне покупки нового блока или контрактного двигателя затраты все равно меньше. Более того, в ряде случаев грамотно выполненная установка чугунной гильзы в алюминиевый блок позволяет значительно увеличить ресурс мотора после такого ремонта.

В качестве итога отметим, что загильзовать сегодня можно фактически любой двигатель. Главное, чтобы толщина стенок позволяла выполнить данную операцию. Получается, после дефектовки двигателя вполне можно подобрать подходящие гильзы и установить их в блок. Остается напомнить, что также необходимо тщательно подходить к выбору автосервиса, доверяя такую ответственную работу исключительно проверенным высококвалифицированным специалистам.

Читайте также

Гильзовка блока цилиндров двигателя.

ГИЛЬЗОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРА
С ЗАВОДСКИМИ РЕМОНТАМИ, КАК У ШТАТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Гильзовка блока цилиндров практически для всех видов моторов — это операция нестандартная и вынужденная.

Суть данной операции заключается в том, что при отсутствии ремонтных размеров и слишком большом износе блока цилиндров, или при значительном повреждении рабочей поверхности цилиндра — блок растачивается под ремонтную гильзу.

В полученное отверстие с натягом запрессовывается «сухая» гильза. Далее — запрессованная гильза подрезается, растачивается и хонингуется под исходный размер поршня. В итоге получатся блок цилиндров в номинальном размере, который имеет те же заводские ремонты, что и штатный двигатель.

МЫ ОСУЩЕСТВЛЯЕМ
ГИЛЬЗОВКУ АЛЮМИНИМЕВЫХ И ЧУГУННЫХ
БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ

Существует несколько типов моторов, у которых возможно загильзовать блок цилиндра.

Мы перегильзовываем двигатели чугунных блоков, в которые на заводе изготовителе установлена «сухая» гильза.

В таких моторах гильза вырезается или прессуется полностью, и на ее место устанавливается новая гильза.

Необходимо обратить внимание на то, что перед установкой штатной гильзы на месте старой гильзы — необходимо промерять посадочное место.

Зачастую геометрия заводского посадочного отверстия под гильзу сильно нарушается, что приводит к необходимости дополнительной расточки блока, и изготовления увеличенной гильзы цилиндра, что приводит к удорожанию ремонта.

Алюминиевые блоки цилиндров, в которых с завода установлена стальная гильза, гильзовка происходит без удаления заводской гильзы. Посадочное место под новую гильзу растачивается в старой, а в полученное отверстие запрессовывается новая тонкостенная гильза.

Чугунный блок цилиндров, который не имеет штатной гильзы, подлежит гильзовке в том случае, если у мотора не осталось ремонтных размеров под расточку, или цилиндры имеют сильные механические повреждения.

Гильзовку блока с целью устранения проломов и трещин целесообразно  производить в том случае, если трещина не доходит до плоскости головки блока. В противном случае — эффективность ремонта крайне мала. И в этом случае блок цилиндров придется заменить. Суть такого ремонта состоит в дополнительной герметизации посадки гильзы в блоке, чтобы предотвратить попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания, и картер двигателя.

     

 

АЛЮМИНИЕВЫЕ БЛОКИ ЦИЛИНДРОВ
С ПОКРЫТИЕМ НИКАСИЛ (NICASIL)
МЫ ГИЛЬЗУЕМ СТАЛЬНОЙ ГИЛЬЗОЙ
ДО РЕСУРСА ЗАВОДСКОГО ДВИГАТЕЛЯ

Это гальваническое покрытие, восстановление которого в нашей стране пока не налажено. Оно широко применяется таким производителем автомобилей, как BMW, а так же производителями моторов для мото- и водной техники. Мы предлагаем гильзовать такие моторы стальной гильзой. Практика показывает, что ресурс отремонтированных двигателей сопоставим с заводским ресурсом.

Когда заходит разговор о гильзовке двигателя, у клиентов часто возникает вопрос качества гильз, и ресурса отремонтированного двигателя.

МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ ГИЛЬЗЫ ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ —
MAHLEKOLBEN и KLBENSCHMIDT (ГЕРМАНИЯ)

Изготовить гильзу из качественного материала гораздо проще и экономически более целесообразно, чем блок цилиндров целиком, поэтому ведущие автопроизводители применяют технологию гильзования в производстве своих моторов, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования.

Дизельные двигатели Mersedes, и большинство моторов грузовых автомобилей имеют «сухую» или «мокрую» гильзу.

Хотелось бы обратить внимание, что гильзовка блока цилиндров — это крайняя мера и производится в тех случаях, когда встает выбор между покупкой нового двигателя или восстановлением старого.
Зачастую эта операция дорогостоящая,  и не предусмотрена заводом изготовителем двигателей. Перед тем, как решиться на гильзовку, необходимо оценить экономическую целесообразность такого ремонта.

После гильзовки блока рекомендуется производить шлифовку привалочной плоскости головки блока цилиндров, если это позволяют допуски завода производителя мотора.
Такая операция необходима для того, чтобы убрать выступание гильзы после подрезки резцом и устранить микронеровности плоскости блока цилиндров, возникшие в процессе эксплуатации мотора.

Обзор трех мотоблоков НЕВА с разными возможностями

Здравствуйте, дорогие друзья! Мы продолжаем серию видео о наших незаменимых помощниках в пахотных делах, да и не только в них… В этом видео рассмотрены три модели мотоблоков Нева, чтобы вам было проще выбрать ту технику, которая устроит по всем параметрам.

Из наших прошлых сюжетов вы уже узнали, чем мотоблок отличается от культиватора. Мы выяснили, что мотоблок имеет расширенную сферу применения и комплектуется большим количеством навесного оборудования. Но поскольку выбор моделей мотоблоков Нева большой, поговорим о том, чем же конкретные модели отличаются друг от друга.

Что мы взяли для сравнения?

Базовая модель – это Мотоблок МБ-2 Kasei 168FA 6,5 л.с., «золотая середина» модельного ряда Мотоблок МБ-2 Yamaha МX200 PRO 6,5л.с. и самый богатый по комплектации Мотоблок МБ-23Б-10,0ФС, B&S I/C 10, 6 фрез, 10 л.с. с электростартером и фарой.

 

Итак, Нева МБ-2 с двигателем Kasei

Начнем с младшего представителя серии – мотоблока МБ-2 Kasei 168FA. Это самая доступная модель с лучшим соотношением функционала и цены. Поклонников марки Нева может удивить появление в комплектации китайских двигателей. Действительно, раньше такого не было, но оказалось, что сочетание надежности и доступной цены интересует многих покупателей.

Именно для них инженеры завода Нева и создали модель МБ-2 Kasei 168FA, в которой установлен качественный китайский двигатель. Как и вся техника Нева, это поразительно живучий мотоблок средней мощности, предназначенный для ограниченного количества работ. По своим характеристикам он занимает промежуточное положение между культиватором и профессиональным мотоблоком с дорогим двигателем. С одной стороны, пользователь получает в свое распоряжение надежный работоспособный мотоблок, с другой – не платит большие деньги за ненужные ему функции.

В итоге и родился Мотоблок МБ-2 Kasei 168FA. Хочется сразу развеять миф о том, что китайский двигатель – это приговор. Конечно же, это не так. Всем давно известно, что Китай Китаю рознь. В качестве двигателя не приходится сомневаться, ведь он производится на том же заводе и по тем же технологиям, что и двигатели Subaru серии EX.

В числе преимуществ двигателя Kasei 168F отметим простоту эксплуатации, экономичность, малошумность. Конструкторы упростили конструкцию руля, теперь он не поворачивается по горизонтали. Кроме того, здесь немного проще комплектация, чем у старших моделей.

Получаем доступный мотоблок с легендарным классическим редуктором Нева, немного упрощенной комплектацией и надежным китайским двигателем.

Цена действительно радует – чуть более 40 тыс. руб.

Подведем итог. МБ-2 Kasei 168FA – прекрасные решение для тех, кому мотоблок нужен от случая к случаю, и кто хочет за небольшие деньги получить все преимущества знаменитого бренда Нева.

Золотая середина – МБ-2 c двигателем Yamaha

Далее рассмотрим Мотоблок МБ-2 Yamaha МX200 PRO 6,5 л.с. Его стоимость чуть более 60 т.р. Предусмотрены передачи 6+2 и 8+4 с переключением на руле.

У этого мотоблока также интересная история. На протяжении многих лет самыми популярными мотоблоками в линейке Нева оставались МБ-2 с двигателями ЕХ-17 и ЕХ-21 от Subaru, это были профессиональные гильзованные двигатели мощностью 6 и 7 л.с. соответственно. Они обладали потрясающей надежностью и неприхотливостью, единственное, что немного портило впечатление – высокий уровень вибрации и шума.

Но в 2017 году компания Субару решает полностью прекратить производство всех моделей двигателей общего назначения. Тогда перед заводом Нева встал вопрос о достойной замене, и ответ снова пришел из Японии. Компания Ямаха предложила свою линейку двигателей от 6 до 12 л.с. Эти двигатели уже зарекомендовали себя в мире с лучшей стороны, к тому же у них нет недостатков, которые были у Субару.

Двигатель при работе практически не вибрирует. Это стало возможно за счет трех технических особенностей – во-первых, сферической камеры сгорания, во-вторых, уникального угла наклона клапанов, и в-третьих, в конструкции по-новому расположены поршни. Уровень шума также минимальный – увеличенные глушители отлично поглощают звук.

Моторесурс двигателя составляет 3000 часов. А в остальном это все тот же любимый всеми мотоблок, но уже с горизонтальной регулировкой руля и разблокировкой полуоси, что значительно упрощает маневрирование.

МБ-23Б

Ну и, наконец, тяжелая артиллерия комплектации – мотоблок МБ-23Б-10,0ФС, B&S I/C 10, 6 фрез. Мощность двигателя 10 л.с. Есть электростартер и фара. Стоимость его чуть более 80 т.р. Давайте подумаем, много это или нет.

МБ-23 – это серия тяжелых силовых мотоблоков Нева. Их мощность начинается от 9 л.с. Владельцы больших земельных участков, безусловно, оценят функционал мотоблока «НЕВА» МБ23. Эта модель незаменима там, где приходится длительно работать в интенсивном режиме.

Эта машина способна обработать самые сложные типы почв, убрать плотный лежалый снег и сугробы, быстро привести в порядок заросший и сильно запущенный участок. Модель полезна и в коммунальном хозяйстве, для уборки листвы и загрязнений в парках и скверах. При обильном росте травы силовой мотоблок может работать как косильная машина. Кроме того, мотоблок «НЕВА» МБ23-Б10,0-ФС применяют для езды по пересеченной местности и перевозки грузов.

В аппарате установлен 10 сильный гильзованный двигатель Бриггс Стратон. Этот двигатель уже давно используется и зарекомендовал себя как очень надежный. Но главная особенность модели не в двигателе, а в комплектации. Мотоблок поставляется с электростартером для удобного запуска двигателя, фарой для комфортного и безопасного перемещения в темное время и аккумулятором для питания стартера и фары.

Уникальность мотоблока МБ-23 в том, что он не просто справляется с трудными задачами и выдерживает экстремальные нагрузки. Он хорош тем, что позволяет работать безопасно и с комфортом, а это, на мой взгляд, бесценно.

Итак, дорогие друзья, сегодня вы еще больше узнали о мотоблоках. Надеемся, эта информация пригодится вам для того, чтобы сделать правильный выбор. Напоминаем, Сава дает беспрецедентную гарантию на мотоблоки Нева – 5 лет!

Гильзы цилиндров

Создание максимально легкого и мощного двигателя — первоочередная задача для инженеров всех автомобильных компаний, которую они с тем или иным успехом пытаются решить уже более ста лет. Настоящей революцией стало появление двигателей, полностью сделанных из алюминия. Однако применение этого материала поставило перед разработчиками новую задачу — как создать в алюминиевом блоке прочные цилиндры? Самым удачным решением стало применение гильз, активно применявшихся при создании двигателей для мотоциклов, у которых нет общего блока цилиндров.

Виды гильз и требования, которые к ним предъявляются

Гильза должна быть очень прочной и тугоплавкой, ведь в случае с алюминиевым блоком он играет лишь роль корпуса, в котором она держится. Противостоять теплу, давлению и износу ей приходится самостоятельно. Поэтому гильзы должны обладать высокой  износостойкостью, высокой антикоррозийной устойчивостью, жаростойкостью и  прочностью. В зависимости от конструкции двигателя гильзы делятся на «мокрые» и «сухие». суть этого термина напрямую связана с особенностями системы водяного охлаждения двигателя.

«Мокрые» гильзы получили наибольшее распространение, так как отлично решают задачу отвода тепла

«Мокрые» гильзы

«Мокрыми» называются гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью, циркулирующей в системе каналов, пронизывающих толщу блока цилиндров. Эта система называемой «водяной рубашкой» и служит для равномерного отвода тепла от блока цилиндров. В районе установки гильз охлаждающая жидкость «выходит на поверхность», чтобы напрямую омывать стенки гильзы. Поэтому такой тип гильз и называется мокрым. Блок цилиндров с «мокрыми» гильзами обеспечивает лучший отвод тепла, поэтому «мокрые» гильзы получили очень широкое распространение. Они применяются на легковых автомобилях Volvo, Renault, ГАЗ-24, Москвич и других.

Уплотнение между гильзой и блоком достигается путем установки медной прокладки между отлитым буртом гильзы и плоскостью блока

Ремонт двигателей, оснащенных «мокрыми» гильзами, крайне прост — в блок устанавливается новые пары гильза-поршень, не требующие доработки. Для капремонта даже нет необходимости снимать двигатель, и он может быть выполнен даже в полевых условиях.

«Сухие» гильзы

«Сухие» гильзы запрессованы в тело цилиндра и не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью.  Некоторые производители предпочитают делать алюминиевые блоки с не сменными гильзами методом литья. В этом случае гильзы укрепляются в форме для отливки, которая позже заполняется расплавленным алюминием. Созданные таким образом блоки цилиндров по жесткости от обычных чугунных не отличаются. При необходимости ремонта гильзы растачиваются и хонингуются, как обычные цилиндры. Такую технологию используют для производства двигателей Volkswagen, Land Rover, Honda, Audi,Volvo и ряда других.

«Сухие» гильзы хуже отводят тепло, но их применение позволяет придать блоку цилиндров монолитную жесткость

Применение гильз снимает ограничение с количества капремонтов, которые способен выдержать блок. Теоретически этом можно делать неограниченное количество раз, хотя на деле это никому не нужно, так как кузов автомобиля, к сожалению, не вечен. Так, для обычного блока без гильз допустимо не более 3-4 предусмотренных изготовителем калибров ремонтных поршней. Это ограничивает количество возможных ремонтов. Когда же выполнен последний ремонт и цилиндр больше не подлежит расточке, то «выручают» гильзы, запрессовка которых вновь поднимает ресурс блока на несколько ремонтов.

Установка гильзы в цилиндр

Внутренняя поверхность цилиндра растачивается и тщательно шлифуется перед запрессовкой, такой же обработке подвергают и наружную поверхность гильзы для плотности посадки в цилиндр. Затем гильзы, имеющие, как правило, упорную кромку в верхней части, запрессовываются в расточенный цилиндр с натягом 0.03-0.04 мм.

Поршень и гильза цилиндра

«Мокрые» гильзы полностью «готовы к употреблению». После запрессовки в блок цилиндров внутреннюю поверхность обрабатывать не нужно, на ней уже есть хон. Сухие гильзы, как правило, нужно растачивать после установки.

Гильзы растачивают и хонингуют строго под определенную группу поршней. Каждый поршень замеряется, и по его замерам идет расточка гильзы. После такой подгонки поршень маркируется по цилиндру и не подлежит установке в другие цилиндры. Кстати, при капремонте гильзованного двигателя рекомендуется покупать так называемые «ПОНы», подобранные в заводских условиях комплекты из гильз, цилиндров и пальцев.

Как исключение можно упомянуть японскую компанию Isuzu, выпускающую двигатели, где в блоке установлены стальные тонкостенные гильзы с покрытием из пористого хрома, не требующие механической обработки.

В двигателях Isuzu гильзы устанавливаются в блок без натяга и удерживаются в теле за счет прижима притянутой болтами установленной поверх головки блока цилиндров.

Гильзы в двигателях с воздушным охлаждением

Для двигателей воздушного охлаждения гильзы цилиндров выполнены по образу мотоциклетных, с ребрами охлаждения. Так как цилиндры должны охлаждаться потоком воздуха, из них нельзя сформировать блок и они устанавливаются на двигатель в виде отдельных деталей.

Гильзы крепятся к картеру (через медные прокладки) посредством невысоких шпилек через специальный опорный фланец или же посредством анкерных шпилек, проходящих сквозь всю головку цилиндров. Головка устанавливается на эти шпильки и затягивается в обычном порядке, прижимая тем самым цилиндры к картеру и обеспечивая герметизацию.

Мотоциклетные двигатели с воздушным охлаждением и стали «донором», давшим миру автомобильные гильзованные двигатели

Для двигателей с воздушным охлаждением гильзы цилиндров изготавливаются либо из одного вида металла (монометаллические), либо из двух металлов (биметаллические).

Монометаллические цилиндры воздушного охлаждения выполняют в основном из чугуна, иногда из стали или из легких сплавов.

Биметаллические цилиндры также выполнены из чугуна или стали, а поверх корпуса отлиты алюминиевые ребра.

Недостатки блоков с гильзами воздушного охлаждения

Двигатели с гильзами воздушного охлаждения очень восприимчивы к температурному режиму и при перегреве «страдают» отпусканием резьбы шпилек крепления цилиндров в алюминиевом блоке. Это ведет к вытягиванию шпильки и разрушению резьбы, что ослабляет затяжку гильзы  и вызывает разгерметизацию и потерю компрессии. Попытка подтяжки соединения заканчивается полным выходом посадочной резьбы шпильки из тела картера и последующим ремонтом. Иными словами, допускать перегрева алюминиевого двигателя не стоит ни при каких обстоятельствах.

что это значит, плюсы и минусы

Алюминиевый двигатель: плюсы, минусы и особенности

В истории не осталось имя того, кто первым задумался о возможности снижении веса двигателя путем замены тяжелого чугуна более легким алюминием при изготовлении блока цилиндров. Более прочный и дешевый чугун имеет в три раза превышает вес алюминия, кроме того, он подвержен коррозии, обладает значительно меньшей теплопроводностью.
Известно, что к 30-м годам прошлого века в некоторых гоночных автомобилях применялся двигатель из алюминия, который содержал мокрые чугунные гильзы, которые от корпуса блока разделяла охлаждающая жидкость.
В середине прошлого столетия такая конструкция начала применяться в автомобильной промышленности (как пример, мотор Москвича-412), однако полностью вытеснить чугун не удалось, так как конструкция была сложной технологически и обладала рядом недостатков, среди них:

Низкая жесткость блока.

Повышенная нагрузка на гильзы.

Склонность к «продуванию» прокладки.

Однако к 2005 г. уже половина автомобилей имела алюминиевые блоки цилиндров, и с каждым годом их количество стремительно растет.

Особенности чугунного блока цилиндров

У большинства двигателей блок цилиндров отливают из серого легированного чугуна, который затем подвергают механической обработке.
Чугун, в частности, легированный, отличается высокой прочностью и имеет низкий коэффициент трения между материалами, из которых изготовлены поршневые кольца и поршни.
Как положительным является тот факт, что чугунные стенки цилиндров отличаются более высокой износостойкостью.

Основной недостаток чугунных блоков цилиндров — это их большой удельный вес.

Чтобы улучшить динамику автомобиля мировые производители ищут пути уменьшения веса за счет его составляющих, в том числе и двигателя.
Сегодня у многих современных автомобилях стоит алюминиевый блок цилиндров двигателя. Алюминий, кроме своего небольшого веса, никаких других особых преимуществ перед чугуном не имеет.

Особенности алюминиевого двигателя

Алюминиевые сплавы значительно мягче чугуна, поэтому для придания блоку необходимой жёсткости,
его несущие стенки делают более толстыми, добавляют для жёсткости ребристую систему.
Алюминий обладает более высоким коэффициентом температурного расширения, это требует более строгого контроля за зазорами между деталями двигателя.

С целью снижения веса, в современных автомобилях поршни часто изготавливаются из алюминиевых сплавов, а поверхность цилиндров из других металлов.

Чтобы снизить коэффициент трения, которое возникает между алюминиевым блоком и поршнями, последние покрывают тонким слоем железа.

Плюсы алюминиевых блоков цилиндров

Алюминиевые блоки цилиндров выдерживают температурный режим до +150-200 °C. Теплопроводность алюминиевых сплавов в три раза выше чугунных, это способствует более эффективной работе системы охлаждения двигателя. Очень важно подобрать алюминиевый сплав для блока цилиндров. Он должен соответствовать многим техническим требованиям, среди них:

Низкая стоимость.

Отличные литейные свойства.

Хорошая обрабатываемость резанием.

Невосприимчивость к повышенным температурам.

Чаще всего применяются сплавы, не отвечающие жестким требованиям по примесям и загрязнениям, но которые достаточно приблизились к требованиям, предъявляемым для сплавов из первичного алюминия.

Недостатки алюминиевых двигателей

Известно, что алюминиевые сплавы, применяемые для изготовления блоков цилиндров, обладают недостаточной твердостью и износостойкостью, поэтому в блоках цилиндров широко применяются чугунные втулки.
Чаще всего чугунные втулки устанавливают посредством их помещения в литейную форму блока перед заливкой. Чугунные втулки могут также устанавливаться путем горячей запрессовки.
Чтобы создать прочную и износостойкую поверхность скольжения блока цилиндров используют различные методы напыления: плазменные, термические, электродуговые и др.

Гильзованный мотор: особенности гильзованных двигателей

Начнем с того, что гильзовка двигателя является решением, которое продиктовано необходимостью снизить вес силового агрегата. Еще следует отметить, что данная технология также позволяет добиться общей экономии в рамках производства ДВС. В этой статье мы поговорим о том, что значит гильзованный двигатель, а также как гильзование отражается на ресурсе и надежности мотора.

Зачем и когда моторы начали гильзовать

Итак, гильзованный мотор появился для того, чтобы добиться снижения веса двигателя. Если просто, снизить вес стало возможным благодаря тому, что при изготовлении блока цилиндров начал использоваться алюминий, а не чугун.

Дело в том, что чугун даже с учетом его прочности и дешевизны в три раза тяжелее алюминия, также отличается склонностью к образованию коррозии, имеет меньшую теплопроводность. В результате чугунные блоки требуют лучшего охлаждения, в систему необходимо заливать большее количество антифриза и т.д.
Первые попытки по внедрению алюминиевых блоков были проведены еще в 1930-е годы на некоторых спортивных авто. Такие «облегченные» двигатели представляли собой алюминиевый блок, в который вставлялись мокрые чугунные гильзы. Понятие «мокрые» означает, что между гильзой и телом блока находится ОЖ из системы охлаждения.

Далее к середине 50-х аналогичная конструкция стала использоваться не только в автоспорте, но и на конвейере.
Однако в те годы полностью вытеснить чугун не удалось по причине технологической сложности процедуры гильзования, а также с учетом сниженной жесткости блока, высоких нагрузок на гильзы, быстрому прогару прокладки БЦ даже при незначительных перегревах.

К началу 1970-х стала активно использоваться практика установки в блок из алюминия «сухой»  гильзы. Такая гильза вставлена в блок, при этом каналы для антифриза в данной области отсутствуют. При этом запрессовка  разогретой чугунной гильзы в более мягкий алюминий является сложным процессом.

Еще алюминий и чугун имеют разный коэффициент температурного расширения, в результате чего возможно появление зазора между блоком и самой гильзой после выхода ДВС на рабочие температуры. Однако плюсом стала жесткость такого цилиндра. При этом показатель жесткости был не лучше, чем у чугуна, зато достигалось существенное снижение веса блока.
Дальнейшее развитие технологий привело к тому, что вместо запрессовки гильз блок цилиндров стал отливаться вокруг них. Визуально чугунная гильза стала напоминать вставку, которая вплавлена в алюминий.

Прочность была повышена, однако такие гильзы нельзя выпрессовать из блока для замены, подбора ремонтного размера и т.д. Другими словами, официально гильзованный по данной технологии блок стал непригодным для ремонта, то есть началась эра одноразовых моторов.
Затем многие производители и вовсе отказались от чугунных гильз в алюминиевом блоке цилиндров.

Неремонтопригодный блок цилиндров: что нужно знать

Разобравшись с тем, что значит гильзованный двигатель и зачем нужна установка гильз, давайте рассмотрим дальнейшее развитие  технологий производства алюминиевых блоков. Вполне очевидно, что решение отказаться от чугуна и установки гильз позволяет упростить и удешевить процесс, исключить сложную запрессовку гильзы, отливку блока вокруг «стакана» и т.д.
Параллельно цельный блок из алюминия означает, что больше нет необходимости принимать в расчет температурные характеристики двух разных металлов (чугун и алюминий), позволяя добиться лучшего охлаждения цилиндров.
Единственное, алюминий как был, так и остался мягким. Это значит, что стальные поршневые кольца на поршне быстро приведут такой цилиндр в негодность. Получается,  зеркало алюминиевого цилиндра нужно сделать более прочным. Для решения задачи автопроизводители  разработали схемы обработки поверхностей цилиндров различными сверхпрочными покрытиями.

Так появился безгильзовый алюминиевый блок цилиндров. Первые серийные образцы можно было встретить еще в 1971 г. В основе  лежал алюминиевый сплав, в который добавлялся кремний (около 17%). В двух словах, зеркало цилиндра резко и сильно охлаждали, в результате происходила кристаллизация кремния в зоне охлаждения.

Далее зону упрочнения также обрабатывали кислотами, чтобы удалить остатки алюминия на молекулярном уровне.

Результатом стала твердая стенка, по которой жесткие поршневые кольца могли свободно работать без риска повреждения зеркала цилиндра (так же, как и в чугунном блоке). Далее этот метод получил развитие. Также появились гильзы из алюминия, которые специально насыщали кремнием.
Технологии  упрочнения зеркала цилиндра кремнием в Европе получили название Silumal и Alusil.  Изготовление алюминиевых упрочненных гильз называется Locasil.
Казалось бы, можно было праздновать победу над чугунном даже с учетом неремонтопригодности  таких блоков, однако на практике все оказалось иначе.
Во всех случаях алюминиевые блоки склонны сильно повреждаться от механического воздействия, в результате образуются серьезные задиры.

Дело в том, что под прочным кремниевым слоем, который при этом весьма тонкий, все равно остается достаточно мягкий алюминий.

Кстати, еще одним витком эволюции стала технология упрочнения стенок цилиндра путем гальванического нанесения никеля и карбида кремния под названием Nikasil. Владельцы моделей BMW и Audi хорошо знакомы с такими блоками.
Компания БМВ затем пошла еще дальше, выпустив двигатель, который имел алюминиевые упрочненные гильзы, а остальные элементы были выполнены из магниевого сплава. Такой сплав позволил сделать двигатель еще более легким.

Сегодня также постоянно ведутся работы над созданием более совершенных технологий по нанесению упрочняющего покрытия. Например, лазерное легирование кремнием, технология плазменного напыления составов с железом, создание на стенках прочного покрытия  из титана и т.д.

Недостатки блока цилиндров из алюминия

С учетом того, что современные технологии шагнули далеко вперед, автопризводители немедленно заявили о том, что двигатели стали не только легче, но и получили увеличенный ресурс. Теоретически так и должно было быть, однако на практике все оказалось несколько иначе.

Прежде всего, хотя кремниевое покрытие или никель тверже и прочнее чугуна, такие блоки все равно очень быстро изнашивались. Например, многие хорошо помнят ситуацию с моторами BMW M52 или M60, которые отличались сильным износом даже не к 100 тысячам пробега, а уже к 60-70 тыс.
Исследования определили, что причиной такого износа оказалась сера, которая содержалась в топливе. Если просто, сера фактически разрушала прочное покрытие на стенках цилиндров. Если к этому добавить, что блок изначально неремонтопригодный, проблема оказалась достаточно серьезной.
Естественно, в БМВ от использования  покрытия Nikasil сразу отказались.
Если же говорить об общем ресурсе моторов с алюминиевыми блоками цилиндров различных производителей, на деле ресурс составляет, в среднем, около 300 тыс. км.
При этом на данный показатель не особенно влияет сама технология упрочнения цилиндров, а также объем двигателя, его тип и т.д.

Другими словами, форсированный двигатель V8 на дорогом Porsche выйдет из строя уже к 300 тыс. км, при этом простые чугунные блоки  или алюминиевые блоки с гильзой из чугуна  на моторах с рабочим объемом 1.6-1.8 литра вполне способны отходить 400-450 тыс. км.

Если же сравнивать легендарные двигатели-миллинонники из 90-х, которые при должном обслуживании и уходе могли пройти по 750-850 тыс. км. без замены поршневых колец, сегодня современные агрегаты (например, двигатель FSI) выходят из строя к 200 тыс. км, а турбированные высокофорсированные версии даже раньше.

При этом рассчитывать даже на такой скромный ресурс можно только с учетом того, что владелец придерживается рекомендованных межсервисных интервалов, использует качественное моторное масло, которое подходит по всем допускам и рекомендациям, заливает хорошее топливо и эксплуатирует двигатель в режимах умеренных нагрузок.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое хонингование цилиндров двигателя.
Из этой статьи вы узнаете о том, для чего на стенки наносится хон, какие преимущества такое решение имеет по сравнению с полировкой зеркала цилиндра, а также как правильно выполнить хонинговку цилиндра.

Если говорить о поломках, алюминиевый блок может немедленно выйти из строя без возможности восстановления  в случае непредвиденной поломки (например, сломались поршневые кольца и т.д.).
При этом замена блока цилиндров обойдется достаточно дорого (в зависимости от марки и модели стоимость замены блока на новую деталь может составлять около 25-30 % от стоимости всего подержанного авто и больше). Вполне очевидно, что небольшой ресурс ЦПГ может обернуться серьезными проблемами для владельца после покупки автомобиля с пробегом на вторичном рынке.

Ремонт алюминиевого блока цилиндров

С учетом перечисленных выше минусов и высокой стоимости замены блока, достаточно актуальным стал вопрос практической возможности ремонта. И снова на помощь автолюбителям пришли уже знакомые гильзы. Не так давно специалисты начали практиковать технологию гильзования блоков из алюминия, которые официально не пригодны для восстановления.
Процедура сложная и не самая дешевая, однако на фоне покупки нового блока или контрактного двигателя затраты все равно меньше. Более того, в ряде случаев грамотно выполненная установка чугунной гильзы в алюминиевый блок позволяет значительно увеличить ресурс мотора после такого ремонта.

В качестве итога отметим, что загильзовать сегодня можно фактически любой двигатель. Главное, чтобы толщина стенок позволяла выполнить данную операцию. Получается, после дефектовки двигателя вполне можно подобрать подходящие гильзы и установить их в блок.
Остается напомнить, что также необходимо тщательно подходить к выбору автосервиса, доверяя такую ответственную работу исключительно проверенным высококвалифицированным специалистам.

Делаем гильзовку блока цилиндров своими руками

Гильза цилиндра является составной частью блока. Это – снимающаяся металлическая вставка, в которой расположен поршень. Рабочий объем двигателя определяется объемом этой детали.
Периодически ее нужно ремонтировать, как и любую другую механическую составляющую двигателя. Ремонт этой детали – гильзование – процесс достаточно сложный и требует опыта и специальных знаний. Поэтому собственными руками мы можем снять и установить ГБЦ или блок цилиндров.
А гильзовка, расточка или хонингование выполняются на специальном оборудовании в ремонтных мастерских.

Этот вид работ выполняется тогда, когда цилиндры изношены настолько, что превышены все предусмотренные производителем ремонтные размеры, или изготовитель сам рекомендует выполнить такой ремонт.

Ремонтировать эту составляющую двигателя нужно в сроки, прописанные производителем, или тогда, когда у автомобиля большой пробег и износ. Чтобы правильно определить сроки ремонта, нам нужно знать марку и модель автомобиля, иметь данные о стандартном пробеге.

Современные производители устанавливают в двигателях легковых автомобилей два типа гильз:

•  мокрые – расположены так, что их поверхность все время соприкасается с жидкостью охлаждения. Во избежание просачивания жидкости устанавливают специальные прокладки (сальники), которые еще препятствуют смешению охладителя двигателя и газов от сгорания. Такие гильзы проще всего поддаются ремонту.
•  сухие – это единая конструкция с блоком цилиндров, так как они встраиваются в блок сразу при изготовлении. С охлаждающей жидкостью они не соприкасаются, поэтому и называются сухими.

Требования к гильзам

Эксплуатационные свойства этой детали двигателя должны соответствовать типичным требованиям: устойчивость к коррозии металла, прочность, износостойкость. В местах, где гильза стыкуется с блоком цилиндра, должно быть создано надежное уплотнение.
К деталям, использующимся для ремонта, предъявляются особые требования, о которых знают специалисты, должны знать и мы, автолюбители. Если мы покупаем гильзы самостоятельно, мы должны учесть то, что

• эллипсность и конусность детали не должна превышать 0,02 мм, а разность в толщине стенки – и того меньше – 0,01 мм;
• точность, с которой выполнена гильзовая поверхность, должна соответствовать 8 – 10 классу;
• ремонтная гильза для двигателей выбирается по каталогу. Выбирая деталь, учитываем припуск, чтобы можно было сделать последующую расточку.

Технология ремонта

Необходимо уточнить, что во время ремонта мотора вовсе не обязательно менять все гильзы. Решение о замене детали принимаем, как правило, после специальной диагностики с помощью специального прибора – нутрометра. Перегильзовка намного удешевляет ремонт и обеспечивает нормальную эксплуатацию автомобиля в дальнейшем.
Технология ремонта гильз зависит от их вида. В ремонте применяют, в частности, горячее гильзование и запрессовку. Детали мокрого типа можем заменить самостоятельно, вручную.
Заменить детали сухого типа сложнее, их замену выполняют специалисты с применением специального оборудования.

Гильзовка цилиндров блока – технология, которую применяем при ремонте любых двигателей. Опытные автолюбители утверждают, что загильзовать можно любой двигатель. Если ремонтируем блок цилиндров из чугуна, используем чугунные легированные втулки. Если блок алюминиевый, используем гильзы из алюминиевого сплава с присадками.

Сначала выполняем расточку цилиндра, на качество которой влияет ресурс двигателя, подлежащего ремонту. Главное здесь — выдержать правильную геометрическую форму гнезд для гильз.
Если эта часть двигателя приобретет эллипсовидную форму гнезда, поршень начнет работать неправильно – последствия непредсказуемые.
После расточки под нужный ремонтный размер, выполняем хонинговку гнезд и затем – гильзование.

Метод горячего гильзования

Он является более качественным. В основе этого метода лежит использование разницы температур деталей. Сначала обрабатываем втулку особым составом для предотвращения образования конденсата во время установки. Блок нагреваем до 150°, потом в гнездо вставляем втулку, которая охлаждена с применением жидкого азота.
Цилиндры, изготовленные из галникала, предварительно не растачиваем. Гильзовка втулок из алюминия делается с помощью запрессовки.

Метод запрессовки

При использовании этого метода гильзовка блока цилиндра проходит в несколько этапов:

• нагреваем блок до высокой температуры,
• охлаждаем втулку в азоте;
• напыляем герметик в гнездо;
• запрессовываем втулку в отверстие.

Долговечность мотора в автомобиле во многом зависит от качества ремонта. Если все выполнено в соответствии с технологией, соблюдены все рекомендованные параметры, восстановленный двигатель еще пробежит многокилометровую дистанцию.

Видео “Замена гильз цилиндров в двигателе”

На записи показано, какие проверки и виды работ требуются при монтаже мокрых гильз цилиндров и как правильно обращаться с кольцами круглого сечения.

Ремонт алюминиевых блоков цилиндров

Зачем блок цилиндров делать алюминиевым, ведь с чугуном уже давно отработана технология, да и ремонтный процесс хорошо налажен? Многие ссылаются на то, что алюминиевый блок цилиндров является неремонтопригодным. Так ли это на самом деле, подлежит ли двигатель ремонту и сколько это будет стоить владельцу?
Алюминиевый блок придумали не просто так, у него ещё есть куча преимуществ по сравнению с чугунным. В начале 90-х годов такие блоки начали устанавливать на топовые БМВ, значит они были достаточно мощными, но в то же время их преимуществом был существенно меньший вес по сравнению с чугунными- удельная масса алюминия меньше чугуна в 2,7 раза! А это уже серьёзный аргумент.

Вторым преимуществом является то, что материал блока такой же, как и материал поршней.
Блок с поршнями имеют одинаковое линейное расширение при нагревании- значит можно уменьшить тепловой зазор до 0,01-0,02 мм, что в свою очередь сделает двигатель менее шумным.
Такой малый зазор достигается благодаря одинаковому линейному расширению металлов в процессе нагревания, чего невозможно достичь в чугунном блоке.

И третье преимущество- теплопроводность алюминия выше, чем у чугуна, что позволяет алюминиевому блоку быстрее прогреваться и достигать рабочей температуры, равномерно распределяя выделяемое тепло. Также охлаждение будет значительно эффективнее, что позволит использовать меньше теплоносителя в блоке- можно немного уменьшить габариты.

Вот такие преимущества:

меньший вес двигателя

меньше зазор поршень-цилиндр- меньше шума

лучшая теплопроводность- двигатель быстрее прогревается и эффективнее охлаждается

Благодаря малому весу двигателя снижается расход топлива. При переходе от чугуна к алюминию удаётся снизить вес двигателя на 40-50%. А благодаря лучшей теплопроводности количество воды для охлаждения также может быть уменьшено.

Какие технологии применяются?

Так получилось, что и поршень алюминиевый, и стенки цилиндра тоже алюминиевые. В процессе работы, когда мягкий металл работает по мягкому металлу, такие поверхности будут прихватываться, и поршень сразу же заклинит в цилиндре. Для нормальной работы одна поверхность должна быть мягкой, а вторая твёрдой, как в чугунном блоке- мягкий алюминиевый поршень работает по твёрдому чугуну.
В случае с алюминиевым блоком сделали всё наоборот- поршни покрыли гальваническим слоем твёрдого железа, а поверхность цилиндра оставили мягкой алюминиевой. И теперь получилась всё та же рабочая пара железо-алюминий, которая зарекомендовала себя прекрасной работой.
С кольцами другая проблема- они сильно изнашивали алюминий на поверхности цилиндра. Решено было делать поверхность цилиндра из силумина с повышенным содержанием кремния- до 19%.

Это позволило сделать поверхность цилиндра более твёрдой и износостойкой- теперь по ней могут работать только кольца с хромированным покрытием, потому что хром наиболее износостойкий при работе в паре с кремнием.

Называется такая технология Alusil.
Особое место занимают блоки с покрытием Nicasil®- это сверхтвёрдое покрытие на основе никеля.
Такое покрытие почти не изнашивается, а поршни могут применяться без железного покрытия, потому как твёрдое покрытие уже нанесено на стенки цилиндра.

В таких моторах не используют хромированные кольца, так как два сверхтвёрдых материала будут быстро изнашиваться. Отлично в данном случае подойдут фосфатированные чугунные кольца- они не такие твёрдые.

Цельноалюминиевые блоки прекрасно растачиваются в ремонтный размер, что позволяет им быть ремонтопригодными, вопреки всем распространённым слухам об одноразовости моторов.

Технология ремонта

Ремонтируют алюминиевые блоки почти также, как и чугунные- либо растачивают цилиндр под поршни ремонтного размера, либо устанавливают гильзу и поршни стандартного размера.
Ремонтные размеры поршней как правило составляют +0,5 и +1,0, ремонтные поршни обязательно имеют покрытие слоем железа, иначе они прихватились бы к цилиндру сразу после начала работы. Сначала блок растачивают не расточном станке, а потом поверхность доводят хонингованием в 2-3 этапа, достигая зазора между поршнем и цилиндром в 0,01-0,02 мм.
После хонингования поверхность надо отполировать, обнажив кристаллы кремния из алюминиевой оболочки. Для этого используют фетровые башмаки с кремниевой пастой, установленные в хонинговальную головку. При этом с поверхности снимается слой алюминия примерно в 1 микрон, а кремниевая кристаллическая решётка обнажается на поверхности цилиндра.

Гильзовка алюминиевого блока цилиндров

Если повреждения блока более серьёзны, либо не нашлось ремонтных поршней и приходится использовать старые, то блок гильзуют алюминиевыми или чугунными гильзами.
Идеально подходят алюминиевые гильзы- материал имеет такое же линейное расширение, как и сам блок, поэтому с помощью них можно восстановить двигатель до заводских параметров. Недостаток- алюминиевые гильзы очень дорогие, из стоимость в несколько раз выше чугунной гильзы. Но для хорошего мотора цена может не играть такой большой роли.

Алюминиевая гильза

Алюминиевая гильза вставляется в блок с небольшим натягом- 0,04-0,06 мм, но запрессовать нахолодную- такая запрессовка приведёт только к задирам и не обеспечит правильного натяга.
Чтобы установить гильзу необходимо обеспечит разность температур сопрягаемых деталей- нагреть блок до 180 градусов Цельсия, а гильзу желательно охладить сухим льдом или жидким азотом.
Благодаря разнице температур у сопрягаемых поверхностей образуется некоторый зазор, благодаря тому, что при нагревании деталь расширяется, а при охлаждении наоборот сжимается.

Теперь надо вставить гильзу- сразу до упора, если она вдруг прихватится где-то в промежуточном положении, то допрессовывать нельзя- алюминий сцепляется на кристаллическом уровне, и при последующем допрессовывании получатся задиры, что не обеспечит необходимый натяг.

Также застрявшую гильзу нельзя выпрессовывать- только заново растачивать блок под ремонтные размеры новой гильзы.
Если всё прошло успешно, то после выравнивания разности температур (блок охлаждается, гильза нагревается и принимают одну температуру) обеспечивается необходимый натяг.
Загильзованный W12 от VW
Осталось только плоскость поравнять.

Чугунная гильза

Более дешёвым вариантом ремонта является использование чугунных гильз. По такой технологии идеально также ремонтировать блоки с покрытием типа Никасил, которое хоть и очень твёрдое, но также повреждается, да и цилиндр может искривиться. Чугунная гильза может быть дешевле алюминиевой в несколько раз, а изготовить её могут практически на любом ремонтном предприятии.
Запрессовывать гильзу в блок нельзя, так как гильза твёрдая, а блок мягкий, что приводит к нагартовыванию алюминия и уменьшению натяга. Блок надо греть, а гильзу охлаждать, чтобы добиться преемлемой разности температур.
При нагреве блока до 150 градусов и охлаждении гильзы до 0 градусов, зазор составит примерно 0,18-0,20 мм, что вполне достаточно, чтобы гильза свободно вошла и стала на своё место, даже усилий прикладывать не придётся.

 Натяг
Зазор поршень-цилиндр
Температура нагрева блока при гильзовке

 Алюминиевая гильза
0,04-0,06 мм
 0,01-0,02 мм
 180 ºC

 Чугунная гильза
0,08-0,10 мм
 0,04-0,08 мм
 180 ºC

Для лучшей фиксации используют гильзы с буртом- они упираются буртом в поверхность блока и сверху прижимаются головкой блока, и в данном положении гильза не просядит. При этом поверхность гильзы должна быть идеально чистой- на применяются ни герметики, ни масло.
Основная проблема в ремонте данных двигателей, что мало специалистов, владеющих технологией с одной стороны  и производитель автомобилей, который утверждает, что такие двигатели неремонтопригодны. Оно и понятно, производителю выгоднее продать новый двигатель по контракту, а среди автовладельцев- паника, что делать с одноразовой машиной. Но все слухи явно преувеличены.

Бензин или дизель: плюсы и минусы обоих типов двигателей

Плюсы:

• Малый расход топлива

Очевидная причина популярности дизеля в коммерческих автомобилях. И среди автовладельцев тоже.
И несмотря на то, что с современные бензиновые двигатели тоже могут похвастаться довольно низким расходом топлива, все же у дизелей это врожденное.
При этом дизельный мотор обладает большим КПД и крутящим моментом из-за более высокой степени сжатия топлива и характера его горения.

• Низкий транспортный налог

При одинаковом объеме мощность у дизеля меньше (а крутящий момент выше, но мы сейчас не об этом). А транспортный налог в России, как известно, рассчитывается именно из количества лошадиных сил.

• Экологичность

Несмотря на недавние скандалы с автопроизводителями, дизель по-прежнему остается самым экологичным из двигателей внутреннего сгорания. «Зеленее» только «гибриды» и электромобили.

• Долговечность

В отличие от бензиновых моторов, которых даунсайзинг осенил своим проклятием в полную силу, в нашей стране дизели до сих пор ориентированы в большей степени на коммерческий транспорт. А это просто обязывает его жить долго. Очень долго.

• Звук двигателя

Ставшее притчей во языцех дизельное урчание ласкает ухо каждого автолюбителя, любящего голосистые машины.

Минусы:

• Долгий прогрев

Если в твоем автомобиле отсутствует предпусковой подогреватель двигателя типа Webasto, морозной зимой живительное тепло в салоне появится только через несколько километров поездки. Да, в глухой пробке мотор и салон снова остынут.

• Зимнее и летнее топливо

Холодный салон – не единственная проблема дизеля зимой. Летняя солярка имеет неприятное обыкновение густеть на морозах, после чего завести мотор без слива и замены топлива становится практически невозможно. Заправки стараются поддерживать сезонность топлива, но если машина стоит с августа, а завестись ты решил в январе – скорее всего, у нас для тебя будут плохие новости.

• Чувствительность к качеству топлива

Достаточно одной неудачной заправки, чтобы из строя вышли дорогостоящие форсунки и топливный насос. Детали, работающие с давлением в пару тысяч атмосфер, почему-то невообразимо чувствительны к посторонним примесям в топливе.

• Расходы на ТО

Чтобы добиться упомянутой долговечности, очень желательно проявлять заботу о моторе. Нет, слова поддержки и ласковые поглаживания по капоту не помогут. А вот как можно более частая замена масла и фильтров – очень рекомендуются.
Кроме того, на большом пробеге рано или поздно «умрут» форсунки, топливный насос или что-то еще из той же высокобюджетной оперы. Тут-то ты и порадуешься озвученным ценам.
«Бензинку» за эти деньги можно было и целиком перебрать! Правда, если растянуть эту стоимость на время владения автомобилем, то цифра, быть может, и померкнет на фоне экономии на топливе и штатном ТО, ну и потом отремонтированный узел не потревожит тебя еще столько же лет.

• «Туповатость»

Дизельный мотор не даст отжигать так же, как аналогичный по объему бензиновый — конечно, речь не идет о каком-нибудь V8 объемом 4.7 литра. А вот классический «пакет сока» объемом около полутора литров может и разочаровать.

Плюсы:

• Простота

Даже самый продвинутый бензиновый мотор на легковой машине будет конструктивно проще, чем современный дизель. А все потому, что дизель – это пресловутое сверхвысокое давление топлива. При таких давлениях массивная топливная аппаратура не может быть простой и дешевой даже на уровне материалов, из которых она изготовлена.

• Распространенность

автомобилей с бензиновыми моторами подавляющее большинство на наших дорогах. А значит, и большинство автосервисов умеет с ними обращаться. Тогда как специалистов по дизельным движкам найти даже в больших городах бывает затруднительно.

• Уверенный старт практически в любую погоду

Исправный бензиновый двигатель стартует всегда, если в баке плещется хоть что-то, похожее на бензин, а в аккумуляторе есть хоть что-то, похожее на электричество.

• Цена машины

Версия автомобиля с бензиновым двигателем при прочих равных стоит заметно дешевле, чем дизельный вариант. Для подержанных машин это не актуально, но когда ты зайдешь в шоурум с новыми авто, то сможешь почувствовать, как бумажник в твоем кармане горестно вздыхает при виде цен на дизельные автомобили.

• Свобода выбора комплектаций

Автопроизводители часто предлагают одну и ту же модель машины с несколькими вариантами бензиновых двигателей и, соответственно, несколькими комплектациями, и всего с одним дизельным.
При этом чаще всего именно дизельная версия будет оснащена необязательным в повседневной жизни кожаным салоном и множеством опций, которые тебе могут никогда не пригодиться, а доплатить за них все равно придется.

Минусы:

• Система зажигания

Если в дизеле воспламенение топлива происходит благодаря повышенному давлению и температуре в цилиндре, то на бензиновых моторах для этого служат свечи зажигания и высоковольтные катушки. Несмотря на заводскую отработанность этих решений, система зажигания часто все же требует периодического внимания при обслуживании автомобиля.

• Рабочие диапазоны

Бензиновый мотор без турбины отдает максимум крутящего момента и мощности на повышенных оборотах. В отличие от дизельного, который всегда готов придать ускорения в меру имеющихся лошадиных сил — практически с холостых оборотов.
Несмотря на постоянный прогресс бензиновых двигателей, в этом направлении дизель пока остается лидером.
Это особенно знакомо любителям МКПП: стоя в пробке и трогаясь на дизеле, можно просто бросить педаль газа – автомобиль будет ровно и плавно ехать без дерганий и рывков, неизбежных в аналогичной ситуации на бензине.

• Повышенная взрывоопасность

К счастью, самовозгорание автомобиля — не самая частая история на дорогах. Но как ни крути, бензин — это легковоспламеняющееся летучее топливо, и в случае аварии вероятность воспламенения бензинового автомобиля значительно более высока, нежели его дизельного собрата.

• Запах

В исправной машине эта проблема тебя не настигнет. Зато если тебе будут менять бензонасос (а доступ к нему в 90% автомобилей осуществляется из салона) – то еще долго специфический запах бензина в салоне будет не заглушить никакими ароматизаторами. Дизель, конечно, тоже не амброзией пахнет, однако все же не так остро.

• Проблемы диагностики

Если у тебя возникнет нестандартная поломка, при которой мотор «перестанет ехать», начнет «дергаться» или «троить», обилие «спецов» по бензиновым двигателям может сыграть плохую шутку.
Половина сервисов будет списывать это на «плохой бензин» и рекомендовать едва ли не замену всей топливной системы в сборе.
Конечно, грамотный диагност сможет найти и вылечить проблему, но тебе, скорее всего, придется помотаться среди огромного множества станций техобслуживания, якобы «знающих» бензиновые моторы, как свои пять пальцев.

Гильзованный N52b30 | BMW Club

Кольца «по чугуну»
Многократно слышанный и спрошенный миф — загильзовавшие свои алюсиловые блоки коллеги, истово ищут специальные(sic!) кольца «по чугуну». Ну вроде бы как производитель, как известно, до чердака просчитал усилие/покрытие чего-то там, а они (производители), как тоже всем известно, никогда не ошибаются. Поэтому нужно непременно найти «особенные» кольца, подобранные по «особому» каталогу какого-нибудь Мале, или Кольбеншмидта, чтобы им-де было комфортнее скользить…

А если у вас был шанс усомниться в этой непреложной истине, то вам обязательно покажут «матово-черные» кольца одного вида, супротив «блестящих» колец другого вида, подобранных специалистами-гильзовщиками по секретно-засаленному бумажному каталогу для «переходных моторов» с обоими видами покрытий стенки цилиндра, например — BMW M60. Ну не дураки же, в конце концов, там все это придумали, убедительно скажут они потрясая фолиантом… Но увы, у меня плохие новости для любителей технологической эзотерики.

Беда даже не в том, что «просчитавшие все до…» спокойно меняют ЦПГ подчистую по нескольку раз за период выпуска одной конкретной модели двигателя. Иногда меняются даже сами типы покрытия стенок цилиндра (наиболее нашумевший пример — не интересующий нас в данный момент алюсиловый скандал с M60/M62/M52), диаметр, конструкция и даже профиль (VAG за последние 10 лет, BMW N52, Subaru и проч.):

Вспомним, например, про BMW N52B25 и увидим, что производитель успел слазать на чердак аж три раза за пять лет:
Затем посмотрим на освеженные поршни и кольца «для чугуна» от соседнего производителя (MAHLE) и неожиданно увидим там внезапно возникшее азотированное кольцо с совершенно иным натягом:

Вот смотрите: среднее кольцо было хромированным и «слабым», а стало самым жестким и, к тому же, с другим видом покрытия. Поршень в перекладке будет «кивать» от середины жарового пояса. Когда-то все было иначе (образец справа): основное усилие было на верхнем компрессионном. Такой путь эволюции довольно опасен — асимметричное уплотнение умозрительно больше склонно к продавливанию масла в камеру сгорания, чего совсем нельзя было сказать про «симметричные» кольца старого поколения (типа BMW M54) — они не потребляли вообще ничего, пока не забивался маслодренаж:

А вот и «щадящая» блок асимметрия, которую применял VAG на старых поколениях ДВС — встречаем гарантированный расход масла от рождения:

Все вышерассмотренные случаи только усугубляются маслом/интервалом и вероятным износом.

Отвлекаемся от рассмотрения конструктивных преднатягов, снова смотрим на картинку с N46. А теперь — гвозь программы — «кольца и поршни алюсила против колец «для чугуна» — Итак, поршень мотора BMW N52 («сделанные на алюсил»):

Это кто там сказал «такие же»?! Кто тут не видит различий?!

Не тиражируйте чужое невежество: никаких «специальных» колец и преднатягов для чугуна-алюсила-никасила-чего бы то ни было просто не существует в природе.

FAQ (в легкой и непринужденной манере):

1.В каталогах разных производителей существуют явно разные по покрытию/натягу кольца для разных моторов (с разным покрытием стенок)!

Именно так, но они могут быть разными(!) даже для одного и того же(!) ДВС. Смотрите кольца под 89-й размер от Mahle/NK/Goetze, например, для моторов серии «М» от BMW. А покрытие стенки у данных моторов одинаково. А кольца-то, какой сюрприз, могут быть разными совершенно — от полностью азотированного комплекта, до комбинированного (азотирование+хромирование) и полностью хромированной пары. Вы, в данном случае, явно знаете больше, чем сами производители знают о «совместимости» этих покрытий. Расскажите нам.

2.Да как же одинаково, когда прямо в каталоге для тупых написано: «ремкомплект поршневых колец Alusil» и «ремкомплект поршневых колец Nikasil» — куда уж яснее!

Да, не хватает только надписи «ремкомплект поршневых колец Chugunium» и версия бы выстрелила. Но беда в том, что это разные комплекты колец под разные блоки двигателей и поршней, которые по причине никасилового скандала стали обособляться в каталоге названием типа покрытия. Связь функционала колец с самим названием именно такая, какая присутствует у молока «Домик в деревне» с реальным домиком и деревней. А «Докторская» колбаса, что не менее удивительно, также сделана вовсе не из докторов и не предназначена для употребления работниками медицины и науки. Хуже того — высота этих колец конструктивно отличается (у М60 уж точно), «перепутать» их при заказе было бы просто фатально для заказчика — уйма выброшенных денег. По этой причине, кольца выделили даже названием соответствующего им блока — ключевого отличия одного мотора от другого, а вот «скользить» они просто ОБЯЗАНЫ настолько хорошо, насколько могут. И отличаться по данному функционалу «мягостью» ли, «жесткостью» ли воздействия, да чем бы то ни было, они просто не имеют права.

3.Да достаточно было бы погуглить немного по этой теме и убедиться, что покрытие самих поршней для «жестких» цилиндров отличаются от покрытий для «мягких» и это ФАКТ, который описан в конкретных документах от производителей. Ежу ясно, что просто так это делать бы не стали — просчитали до чердака усилие и тип воздействия на конкретную стенку цилиндра. Но дело даже не в этом — если они вообще для поршней так делают, то что уж о кольцах говорить — все кольца гарантированно могут быть только специальные — для «мягких» и для «твердых» покрытий…

Проблема в том, что грамотно спроектированная ЦПГ практически лишена долговременного контакта юбки поршня и стенки цилиндра. А если уж имеет, то это уже ВЫ, в свою очередь, гарантированно имеете задиры, натиры и прочие неприятности (гуглите истории про массовые задиры блоков Porsche Cayenne, BMW N62, N63 и прочие мощные V-образные моторы). Кто-то и когда-то решил подстелить соломку для новой технологии — уж если и коснется, то «мягким о твердое» — нечего возразить такой логике. А уж после это массово распространилось и всякие антифрикционные Моликоты. Суровая правда в том, что нормальный поршень не царапает ни себя, ни стенку, вне зависимости от покрытий обоих. А рассчитанный с ошибкой, обдерется сам и обдерет всех вокруг, ровно в такой же зависимости и чем ты их ни покрой — просто потому, что «покрытие» сдерется в первую очередь:

Что мне нравится в этой рекламе: исключительная честность — всего 1000 км пробега за которые… «хорошее» уже продрано, а вполне себе известное в мире «обычное», так и вообще стерто! Возникает закономерный вопрос….

4…

Резюме: поршневые кольца обязаны хорошо уплотнять и не изнашивать(-ся). Тоже самое можно вообще сказать о всей ЦПГ. «Лучших» покрытий не бывает, бывают правильно спроектированные (обычно, при помощи многолетних итераций — методом проб и ошибок) ЦПГ, которые позволяют выполнять все функции без ухудшений эксплуатационных характеристик и сколь угодно длительное время. Если ваша ЦПГ не «ест масло» и делает это уже свыше 10 лет — она правильная, вне зависимости от того, азотированы ли кольца, или хромированы, есть ли на канавках нирезистовая вставка или нет, качается ли поршень от среднего, или повис на верхнем кольце, или даже на обоих и в равной степени. Более того — в данной конкретной ситуации даже и не важно — изнашиваемая ли это «чугунная» пара, или «неизнашиваемая» алюсиловая. Она прожила уже целых 10 лет — точка. Поиск колец «под покрытие» эквивалентен поиску животных на заклание — вы решаете задачу противоположную требуемой: вы ищете условия оптимального износа(!), когда все усилия инженеров изначально были направлены ровно в противоположную сторону. В отличие от покрышек и тормозных колодок, проектировщики ЦПГ не ищут хорошего «сцепления» и «держака» в этих парах трения — не стоит искать их и вам. И последнее. Кольца всех типов в исправном состоянии работают на «масляной подложке». Кольца захлебывающегося маслом мотора смазаны даже лучше — износа там будет совсем мало. Исправный же мотор, даже с чугунным блоком, «истереть» любыми кольцами получится не ранее, чем на 10-15 году жизни…

«Одноразовые» моторы — Статьи — Авто

В Интернете популярны рассуждения о том, что нынешние машины — «одноразовые», поездить лет пять и выкинуть. Часто в пример приводят популярный Hyundai Solaris и его «алюминиевый» мотор. Правда ли, что современные двигатели не поддаются «капиталке»?

«Чугунное» прошлое…

Те, кто имел опыт езды на «Жигулях», хорошо знакомы с термином «капиталка». Ее смысл в том, чтобы сохранить один из самых дорогостоящих элементов мотора — блок цилиндров.

Под капитальным ремонтом мотора с советских времен понимают восстановление изношенных цилиндров путем их расточки до ремонтного размера (либо замену гильз). После этого устанавливаются поршни соответствующего ремонтного размера — такие запчасти делаются вполне официально самим производителем. Некоторые двигатели имели по 4−5 ремонтных размеров, то есть поддавались многократному омоложению.

Раньше самым популярным материалом для блока цилиндров был чугун: материал тяжелый, но достаточно твердый и хорошо поддающийся той самой расточке. Проблемы начались, когда производители начали массово переходить на алюминиевые блоки цилиндров ради снижения массы.

… и «алюминиевое» настоящее

Алюминий гораздо менее износостойкий, к тому же алюминиевые поршни при трении по алюминиевому блоку могут «схватываться» — пластичный материал как бы «намазывается» на трущуюся поверхность. Потому инженеры стараются исключить трение алюминиевого сплава по ему подобному.

Помимо покрытия поршней почти всегда поверхность цилиндра алюминиевого блока каким-то образом изолируется от поршня. Например, за счет «мокрой» чугунной гильзы: такая гильза вставляется в блок и омывается снаружи охлаждающей жидкостью, отсюда и название. Конструкция с «мокрыми» гильзами достаточно ремонтопригодна, поскольку блок можно разгильзовать и поменять изношенные гильзы и поршни. Однако есть у такой схемы и недостатки, например, меньшая жесткость блока и худшие вибро-акустические характеристики (для современных моторов они важны).

Поэтому чаще всего новые двигатели с алюминиевыми блоками имеют тонкостенные покрытия или вставки, которые изолируют поршень от алюминиевой «мякоти». На спортивных авто, вроде Porsche 911 и некоторых BMW, например, используется покрытие «Никасиль», обладающее очень высокой твердостью и износостойкостью, но дорогое и неремонтопригодное.

Силумал — это технология, при которой кремнистый алюминиевый сплав травят по поверхности цилиндров специальной «химией», за счет чего получается тонкий слой с высоким содержанием кремния. Такие цилиндры можно расточить, но не «в лоб», как чугунные, а с соблюдением определенной технологии, которая восстановит слой нужной твердости на поверхности цилиндров.

Hyundai преткновения

Если вернуться к Hyundai Solaris и его двигателю Gamma (1,4 и 1,6 л), то в нем алюминиевый сплав защищен от «прогрызания» поршнем тонкостенной «сухой» чугунной гильзой. Такая схема довольно популярна сегодня, в частности, ее использует концерн Volkswagen в новом поколении турбодвигателей TSI (EA211). Гильза, кстати, не вставляется в блоки цилиндров, а буквально вплавляется в него: жидкий алюминий заливает форму с установленными гильзами, наружная поверхность которых обычно сделана неровной для лучшего контакта.

Двигатели с «сухими» тонкостенными гильзами часто не поддаются капитальному ремонту: производитель не предусмотрел такой технологии, а в продаже нет и поршней ремонтных размеров. Другими словами, если износ цилиндро-поршневой группы достиг критического, предлагается попросту заменить блок цилиндров. А это весьма дорогостоящая операция, которая в случае с подержанной машиной может обойтись этак в треть цены самого автомобиля, а иногда и больше.

Касательно Solaris, масла в огонь подливает циркулирующая по интернету информация о плановом ресурсе мотора в 180 тысяч километров. Мы не нашли объективных данных, подтверждающих или опровергающих этот тезис, и, скорее всего, реальный ресурс слишком зависит от условий эксплуатации, чтобы выводить точную цифру. Однако для второго-третьего владельца Solaris подобная «одноразовость» мотора является фактором риска.

На деле, вопрос ремонтопригодности алюминиевых блоков вызывает огромное количество споров. Бывает, что заводская технология капитального ремонта отсутствует, однако умельцы берутся отреставрировать мотор, в том числе с использованием собственных ноу-хау. Скажем, моторы Skoda семейства BBZ формально неремонтопригодны, но некоторые мастера готовы оживить их. Насколько это оправдано и долговечно — зависит от конкретного умельца. Но факт в том, что заводских методик капитального ремонта двигателей с алюминиевыми блоками в самом деле нет, и это осложняет жизнь владельцам машин в возрасте.

Теория заговора

Почему производители не думают о втором-третьем хозяине машины? Почему намеренно снижают ее стоимость на вторичном рынке? Есть поклонники теории заговора, будто делается это специально для стимулирования покупки новых автомобилей. И, наверное, эта теория далеко не беспочвенна: «вечных» машин, как Volvo P40, Mercedes-Benz W124 или Peugeot 504 сегодня не делает, наверное, никто.

В то же время, очень часто прогрессивные решения несут на себя печать непрактичности. Ремонтопригодные узлы зачастую тяжелы и не так эффективны, поэтому производители все больше уходят в область инженерной «финифти» в ущерб простоте, надежности и долговечности конструкции.

К счастью, для первых владельцев автомобилей все не так критично. А вот тем, кто покупает машину с пробегом, стоит иметь в виду подобные особенности современных авто.

Фото: Станислав Красильников/ ТАСС

A-trac Engineering Company — Блог

Прежде чем перейти к различным типам гильз цилиндров

, сначала давайте разберемся, что такое гильзы цилиндров?

При рассмотрении деталей двигателя транспортного средства гильза цилиндра или гильза является одним из наиболее важных элементов двигателя.

Это полое цилиндрическое отверстие, которое действует как кожух, в котором происходит сгорание топлива.

Гильза или гильза цилиндра

представляет собой съемный цилиндрический компонент, который устанавливается в блок двигателя и обеспечивает поверхность, на которой поршень совершает возвратно-поступательное движение внутри и выполняет его сжатие.Гильзы цилиндров можно легко заменить, когда они изнашиваются.

И из-за критического движения поршней во время работы гильзы цилиндров должны быть износостойкими и устойчивыми к коррозии. Это означает, что гильза цилиндра должна быть высокопрочной.

Материал, используемый в гильзах цилиндров:

Поскольку гильза цилиндра должна быть высокопрочной, гильзы цилиндра обычно изготавливаются из серого чугуна.

Как изготавливается гильза цилиндра?

Гильзы цилиндров

обычно производятся с использованием процесса центробежного литья.

Серый чугун нагревается в индукционной печи, а расплавленный металл поступает на установку центробежного литья.

Постоянная форма непрерывно вращается вокруг своей оси с высокими скоростями по мере разливки расплавленного металла, заставляя металл равномерно распределяться по матрице.

Поскольку примеси легче железа, они вытесняются на поверхность отверстия под действием центробежной силы, а затем удаляются механической обработкой.

Полученная отливка имеет гораздо более мелкое зерно и не имеет раковин и пористости, чем при обычном процессе литья.

Коррозионная стойкость дополнительно повышается за счет добавления хрома.

Теперь перейдем к основной цели этой статьи, а именно к объяснению различных типов гильзы цилиндра.

Типы гильзы цилиндра:

Гильзы цилиндров

подразделяются преимущественно на 3 типа в зависимости от метода охлаждения.

Гильза цилиндра сухого типа:

Гильза цилиндра сухого типа является наиболее распространенным типом гильзы цилиндра. Он работает при высоком давлении и температуре и, следовательно, должен быть изготовлен из чугуна и керамико-никелевого покрытия, которые являются высококачественными материалами.

Материал сухих футеровок

Состав в основном включает чугун и керамико-никелевые соединения, что придает ему ряд свойств, которые недостижимы для мокрых футеровок

Блок цилиндров с сухими гильзами более прочен, чем его аналог, гильзы с мокрым покрытием.

Сухие лайнеры относительно тоньше, чем мокрые.

Сухая гильза не контактирует напрямую с охлаждающей жидкостью, но защищает поршень от износа и загрязнений.

Сухая гильза прилегает непосредственно к стенке рубашки охлаждения в блоке цилиндров.

Преимущество сухой гильзы цилиндра в том, что ее легко заменить и она не имеет проблем с водяной рубашкой.Сухие гильзы можно использовать практически во всех типах двигателей.

Недостаток сухой гильзы цилиндра состоит в том, что блок цилиндров, в который она устанавливается, сложен в изготовлении, а отвод тепла не очень эффективен.

Гильза цилиндра мокрого типа:

Цилиндры мокрого типа изготовлены из того же материала, что и гильзы цилиндров сухого типа.

Мокрые гильзы взаимодействуют с охлаждающей жидкостью двигателя непосредственно для защиты поршня.

Мокрые гильзы

лучше отводят тепло и охлаждают, чем гильзы цилиндров сухого типа.

Мокрые гильзы могут иметь пространство для охлаждающей воды между блоком двигателя и гильзой, или они могут иметь встроенное охлаждение.

пассажей.

А в мокрых вкладышах, которые не имеют встроенных охлаждающих каналов, водяная рубашка образована вкладышем и отдельной рубашкой, которая является частью блока.

Статическое уплотнение должно быть предусмотрено как со стороны камеры сгорания, так и со стороны коленчатого вала цилиндров, чтобы предотвратить утечку охлаждающей жидкости в поддон масляного поддона или камеру сгорания.

Как правило, уплотнение на стороне сгорания гильзы состоит либо из прокладки под фланцем, либо из механически обработанной посадки.

Стенка гильзы цилиндра должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать давление сгорания.

Преимущество лайнера мокрого типа в том, что он сравнительно прост в изготовлении, охлаждение является более эффективным, а продольные напряжения снимаются за счет теплового расширения футеровки.

Недостатком лайнеров мокрого типа является то, что их замена затруднительна и существует риск проблем с утечкой воды.

Гильза цилиндра с воздушным охлаждением или оребрением:

Гильзы цилиндров

с воздушным охлаждением изготавливаются по специальной технологии формования корпуса с использованием износостойкого мелкозернистого чугуна, обеспечивающего длительный срок службы и эффективное охлаждение.

Как следует из названия, гильзы с воздушным охлаждением специально разработаны для двигателей с воздушным охлаждением. Вкладыши с воздушным охлаждением чаще всего используются в автомобилях.

Работает так же, как сухая гильза цилиндра, но охлаждающей средой в этом сценарии является воздух.

Отвод тепла лайнера с воздушным охлаждением осуществляется в режиме принудительной конвекции с помощью ребер, нанесенных на его поверхность. Обычно материал оребрения имеет высокую теплопроводность.

Преимущество гильзы цилиндра с воздушным охлаждением / оребрением в том, что она устойчива к коррозии и имеет очень эффективное рассеивание тепла.

Недостаток гильзы цилиндра с воздушным охлаждением заключается в том, что она предназначена для поддержки двигателя с воздушным охлаждением и, таким образом, не может быть установлена ​​в каком-либо механизме с охлаждающей жидкостью.

Вы можете узнать больше о том, как мы производим наши гильзы цилиндров, на сайте www.atracparts.com/cylinder-liners

Объяснение питтинга гильзы / гильзы двигателя

Я уверен, что все неукоснительно берут пробы масла при каждой замене, чтобы вы знали, есть ли в вашем масле капля охлаждающей жидкости, верно? Да правильно!

Итак, вот пара более вероятных сценариев: вы идете сменить масло и обнаруживаете, что оно превратилось в молоко, или вы доливаете масло и обнаруживаете липкие сопли под крышкой заливной горловины.Или, что хуже всего, вы оставляете свой грузовик на ночь, а утром выходите и обнаруживаете, что он не перевернется. Вы спросите, что происходит? Что ж, есть большая вероятность, что у вас образовалась утечка охлаждающей жидкости в вашем лайнере. Конечно, может быть что-то еще (посмотрите другой блог о неисправностях гильз цилиндров, если вам интересно), но сегодняшняя тема — это гильзы с изъедами. Вы спросите, как это происходит? Почему я?

Вот основы

1. Гильзы цилиндров изготовлены из железа.
2. Железная ржавчина.
3. При работающем дизельном двигателе в охлаждающей жидкости вокруг гильзы образуются крошечные пузырьки.
4. Когда пузыри лопаются, они разъедают мягкую ржавчину (см. Рисунки 1 и 2 ниже).
5. Повторите шаги 3 и 4 миллиард раз и тада! Теперь у вас есть точечное отверстие.
6. Охлаждающая жидкость протекает через отверстие и стекает по внутренней стороне гильзы в масляный поддон. Он также может распыляться в цилиндр и садиться на поршень.

Рисунок 1. Ямчатая гильза из-за кавитационной коррозии / эрозии Рисунок 2. Взрывающиеся пузырьки пара разрушают гильзу

Вот и наука

• Гильзы цилиндров изготовлены из чугуна (FE).
• При использовании воды, охлаждающей жидкости, сильно разбавленной водой, или охлаждающей жидкости, не предназначенной для дизельного топлива, гильза превращается в оксид железа или ржавчину
• При работающем двигателе поршни ударяются о гильзу и вызывают высокочастотную вибрацию.Когда лайнер вибрирует, он движется наружу к охлаждающей жидкости, а затем обратно от нее. Это вызывает образование пузырьков пара при удалении лайнера. Когда лайнер снова выдвигается наружу, он сжимает и взрывает эти пузыри. Имплозия приведет к разрушению небольших отверстий в стенке лайнера. Этот процесс называется кавитационной коррозией или эрозией.
• Кавитационная коррозия / эрозия может быть обнаружена везде, где охлаждающая жидкость контактирует с гильзой. Обычно он наиболее сильно находится на той стороне гильзы, с которой контактирует поршень во время такта выстрела.
• Высокое давление в цилиндре будет препятствовать попаданию охлаждающей жидкости в цилиндр при работающем двигателе и может вызвать попадание небольшого количества масла в охлаждающую жидкость. Когда двигатель не работает, давление охлаждающей жидкости заставляет охлаждающую жидкость поступать в цилиндр. Охлаждающая жидкость может находиться на верхней части поршня, стекать по стенке цилиндра в масляный резервуар или и то, и другое.

Если это случилось с вами, вероятно, пора подумать о новых вкладышах. Взгляните на нашу подборку, чтобы найти гильзу цилиндра, подходящую для вашего двигателя.

Временные рамки и профилактика

Существует слишком много факторов, которые необходимо учитывать, чтобы определить, сколько времени может потребоваться на эрозию лайнера. Я знаю случаи, когда это происходило менее чем за 300 000 миль. По некоторым оценкам, в тяжелых условиях это может занять менее 500 часов.

Несколько вещей могут помочь предотвратить точечную коррозию лайнера. Безусловно, лучший метод — использовать охлаждающую жидкость для дизельного топлива, которая содержит защитную присадку для гильзы. Вы также можете купить защитную присадку для гильз отдельно и добавить ее в стандартную охлаждающую жидкость.Возможно, вы слышали, что защитная добавка для футеровки носит несколько разных названий. Дополнительная присадка к охлаждающей жидкости (SCA) или добавка к охлаждающей жидкости для дизельного двигателя (DCA) — некоторые из наиболее популярных. SCA или DCA покрывают вкладыши защитным покрытием. Это помогает предотвратить ржавчину футеровки, а также превращает ржавчину в FE3O5. FE3O5 очень твердый по сравнению с мягкой ржавчиной и защищает от взрывающихся пузырьков. Если концентрация DCA или SCA соответствует количеству охлаждающей жидкости, он будет продолжать повторно покрывать футеровки, предотвращая точечную коррозию.Однако будьте осторожны, так как слишком много присадки может вызвать такие проблемы, как утечки через уплотнения водяного насоса. Некоторые производители добавок предлагают тест-полоски, чтобы помочь определить уровень добавки в системе. Также они дают рекомендации по поддержанию правильного уровня.

Другие профилактические меры, которые могут помочь предотвратить точечную коррозию лайнеров:

1. Сантехника системы для предотвращения горячих точек. Чем горячее охлаждающая жидкость, тем легче образуются пузырьки пара.
2. Предотвратить утечку воздуха в системе охлаждения.Чем меньше воздуха в охлаждающей жидкости, тем труднее образовываться пузырьки пара.

Если у вас возникла кавитация лайнера, мы можем помочь! Сделайте запрос онлайн или позвоните по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших сертифицированных специалистов. Мы поможем вам подобрать нужную запчасть для вашего двигателя!

Первоначально опубликовано 18 декабря 2014 г., Обновлено 12 февраля 2019 г.

Важность выступа лайнера

Для чего нужен выступ лайнера?

Выступ гильзы — это расстояние, на которое гильза цилиндра держится над поверхностью деки блока.Основная цель выступа гильзы или гильзы цилиндра — дать вам необходимое количество «раздавливания» на прокладке головки блока цилиндров. Это гарантирует, что после затяжки ваша головка блока цилиндров равномерно раздавит прокладку и в соответствии с характеристиками.

Как вы измеряете выступание лайнера?

Важно измерить выступ гильзы в нескольких местах вокруг каждого цилиндра. Также полезно знать не только характеристики выступа, но и допустимые отклонения.Так, например, на модели 3406 Caterpillar выступ гильзы по спецификации составляет 0,001–0,005 дюйма (0,025–0,127 мм). Допустимое отклонение составляет 0,001 дюйма (0,025 мм). Это означает, что если вы измеряете один цилиндр в 5 или 6 точках вокруг цилиндра, и вы находитесь в пределах 0,001 от каждого измерения, И ваше измерение попадает в диапазон 0,001–0,005 дюйма (0,025–0,127 мм), то вы находитесь в пределах спецификации необходимо.

Вы хотите, чтобы эти измерения оставались неизменными как концентрически вокруг каждого отверстия, так и от цилиндра к цилиндру.Если вы не совпадаете от цилиндра к цилиндру, прокладка головки может давить или уплотнять должным образом с одной стороны двигателя и не уплотнять с другой.

В двигателях, где в гильзе используются уплотнительные кольца, для получения точных измерений лучше всего производить «сухую посадку» гильзы. Без установленных уплотнительных колец установите вкладыш в блок и затем измерьте выступ. Причина этого в том, что уплотнительные кольца имеют тенденцию «выталкивать» лайнер из отверстия. Если вы не сможете правильно закрепить лайнер на месте, чтобы измерить выступ, метод сухой посадки даст вам наиболее точные результаты.

Двигатели с сухой гильзой могут быть немного сложнее. Рекомендуется сначала использовать глубинный микрометр для измерения глубины расточки (расстояние от поверхности деки до посадочной поверхности фланца в блоке). Запишите это измерение и теперь измерьте толщину фланца гильзы. Вычтите два числа. Это даст вам то, каким будет ваш выступ, позволяющий вкладышу правильно сидеть в блоке.

Причина проведения этих измерений перед установкой футеровки заключается в том, что в приложениях с сухой футеровкой для их установки необходимо использовать установщик муфты или пресс для футеровки.После установки их сложно удалить. После их установки рекомендуется снова измерить выступ. Убедитесь, что они находятся в пределах спецификации и соответствуют цилиндру к цилиндру.

Каковы последствия неправильного выступа лайнера?

Отсутствие правильного выступа может привести к катастрофическому отказу двигателя. Я видел все, от протекающей прокладки головки блока цилиндров до треснувшего фланца гильзы и поврежденных поршней и колодок головки блока цилиндров.Все потому, что кто-то забыл измерить выступ. Ниже приведены несколько примеров из независимой лаборатории, где был проведен анализ различных цилиндров и компонентов цилиндров.

(Примечание: на этих фотографиях цвет был удален для лучшего контраста на иллюстрациях)

На приведенном выше рисунке показана нижняя или контактная сторона фланца гильзы цилиндра. Обратите внимание на «ровную» и последовательную схему рассадки.

---

На приведенном выше рисунке показана нижняя или контактная сторона фланца гильзы цилиндра. Вы можете увидеть, где рассадка неровная. Это происходит из-за непоследовательного или нестандартного выступа лайнера. Этот неправильный выступ гильзы привел к растрескиванию фланца гильзы.

---

На фото выше (при большом увеличении) видно наличие сжатого «носителя». После разговоров с владельцем двигателя выяснилось, что недавно заменили блок.Они купили его на складе утилизации отходов, который подвергся критике СМИ (дробеструйной очистке). После завершения анализа материала было определено, что внедренные частицы представляют собой материал, отличный от материала самой облицовки. Владелец двигателя не очищал блок, подвергнутый струйной очистке, в горячем баке или пароварке, чтобы удалить мусор из блока. При установке гильз цилиндров они попали под фланец.

Это привело к неправильному выступанию гильзы и трещине на фланце гильзы. Это крайний случай, но он может случиться с любым инородным мусором, от стальной дроби до песка и грязи.Вот почему при сборке двигателя крайне важно содержать его в чистоте!

---

На приведенной выше увеличенной фотографии видны толстые бороздки на нижней стороне фланца. Обратите внимание, что узор находится напротив машинных меток на самом лайнере. Эти бороздки возникли из-за агрессивной обработки посадочной поверхности гильзы двигателя вручную. В этом случае высокоскоростной абразивный диск для подготовки поверхности. Неровный рисунок вызывал такие несоответствия в том месте, где фланец гильзы полностью защелкивался с гильзой (см. Ниже).

---

Довольно часто при разговоре с конечными пользователями, ставшими жертвами сценариев «сломанный фланец гильзы» или «трещина фланца гильзы», они не знакомы с выступом гильзы. На вопрос: «На каком уровне был измерен выступ вашего лайнера?» они редко выдают сообщение «Я измерил их всех, и они были от 0,001 до 0,002 на всех из них». Скорее получаю вопросы или молчание. Важно понять, насколько на самом деле важен выступ лайнера и как его измерять, чтобы вы не стали жертвой таких обстоятельств.

Вернуться ко всем техническим советам

Причин износа гильзы цилиндров и способы его измерения

Все типы судовых машин и деталей изнашиваются в результате непрерывной эксплуатации и эксплуатации. Правильное обслуживание и регулярные проверки необходимы, чтобы машины работали дольше. В этой статье мы рассмотрим различные причины, которые приводят к износу гильз цилиндра, и способы его минимизации.

Причины износа гильзы цилиндра

Износ гильзы цилиндра в основном происходит по следующим причинам: —

1) Из-за трения.
2) Из-за коррозии.
3) Истирание
4) Задиры или адгезия

Износ от трения:

Когда две поверхности скользят друг по другу, возникает трение, которое приводит к износу обеих поверхностей. При износе гильзы поверхности представляют собой поршневые кольца, скользящие по гильзе цилиндра. Износ от трения зависит от различных факторов, таких как скорость движения между поверхностями, задействованный материал, температура, нагрузка на двигатель, давление, техническое обслуживание, смазка и эффективность сгорания.

Коррозия:

Износ гильзы цилиндра из-за коррозии вызван следующими причинами:
— Сгорание мазута в камере сгорания:
Это происходит из-за того, что мазут содержит большое количество серы. Во время горения внутри полости образуются кислоты, которые должны нейтрализоваться цилиндровым маслом, имеющим щелочную природу. Производство кислот будет больше, если содержание серы больше, что приведет к образованию серной кислоты.Серная кислота образуется из-за поглощения конденсата или влаги, присутствующей в камере сгорания.

— Пониженная температура камеры сгорания из-за пониженной рабочей нагрузки:

Поскольку работа судового двигателя при низкой нагрузке становится все более популярной, она также приводит к низкой температуре в камере сгорания. Если количество масла в цилиндре не соответствует нагрузке должным образом, это может привести к коррозии гильзы.

Серно-кислотная коррозия чаще встречается в нижней части футеровки, так как температура воды в рубашке очень низкая.Коррозия из-за серы будет высокой из-за наличия воды в топливе и конденсата в воздухе. Этот износ обычно наблюдается между перьями. Износ около игл увеличивается и придает рисунку износа характерную форму листа клевера. Это явление называется листопадом клевера.

Кредит изображения: Эмануэль Лиракис

Истирание

Этот тип износа гильзы цилиндра вызван твердыми частицами, которые образуются при сгорании. Каталитическая мелочь в топливе, зола, образующаяся при сгорании, металлическая стружка, пыль и накопленные частицы износа в смазочном масле, вызывают абразивный износ.

Скорость абразивного износа выше в ВМТ и НМТ гильзы. Когда абразивный износ попадает на поверхность из-за обнажения металла без защиты, он также очень подвержен коррозионному износу.

Прилипание или задиры

Это форма локальной сварки между частицами поршневых колец и поверхностью гильзы. При движении поршня внутри гильзы произошедшая сварка прерывается и приводит к образованию абразивного материала. Абразивный материал увеличивает скорость износа футеровки.Обычно это вызвано недостаточной смазкой, из-за которой выделяется большое количество тепла и происходит микроскопическая сварка колец и поверхности гильзы. Из-за такого износа гильза теряет свои свойства сцепления цилиндрового масла с поверхностью. Еще одна причина этого явления — полировка поверхности, вызванная истиранием, придавая лайнерам зеркальный блеск.

Как минимизировать износ гильзы цилиндра?

Износ цилиндра можно минимизировать, выполнив следующие шаги:

1) Избегая попадания воды внутрь футеровки за счет надлежащей обработки жидкого топлива.
2) Поддерживая правильный сорт цилиндрового масла.
3) Обеспечивая правильную скорость подачи с системой смазки, зависящей от изменения нагрузки.
4) Избегая попадания влаги из наддувочного воздуха.
5) Поддерживая надлежащую температуру воды в рубашке.
6) Путем подачи очищенного жидкого топлива хорошего качества в камеру сгорания
7) Путем надлежащего обслуживания топливной форсунки и топливной системы для правильного распыления и впрыска топлива внутри камеры
8) Регулярно осматривая продувочное отверстие для раннего обнаружения поршня износ кольца и износ поверхности гильзы

Кредит изображения: Раджив Нареш

9) Путем правильной обкатки новой гильзы в соответствии с предписаниями производителя двигателя
10) Хонингованием поверхности изнашиваемой гильзы для удержания масла в небольшом кармане, избегая задиров и других проблем

Как измерить износ внутренней части гильзы цилиндра?

Овальность гильзы цилиндра необходимо проверять через регулярные промежутки времени, указанные в руководстве по техническому обслуживанию.Записи замеров ведутся для каждого цилиндра и рассчитывается скорость износа.

Процедура:

1. После остановки и охлаждения двигателя откройте головку блока цилиндров и снимите поршень
2. Закройте отверстие сальника, чтобы мусор не попал внутрь картера.
3. Снимите гильзу и удалите нагар с верхней поверхности лайнер
4. Вставьте лестницу и внимательно осмотрите поверхность лайнера перед измерением
5.Износ гильзы цилиндра измеряется стандартным шаблоном, который состоит из стратегически расположенных отверстий, в которые помещается микрометр и снимаются показания
6. Показания снимаются как для левого правого, так и для переднего кормового положений. Это происходит потому, что износ неодинаков в обоих направлениях и проверяется овальность гильзы цилиндра.

Измеритель диаметра гильзы (разновидность микрометра) вместе со стандартным стержнем-шаблоном используется для измерения размеров гильзы.Обычно во время измерения температура лайнера и микрометра должна быть одинаковой.

Если температура превышает температуру футеровки или наоборот, то показания должны быть скорректированы путем умножения значения на поправочный коэффициент и вычитания значения, полученного из снятых показаний. Считывание, полученное в конце, будет правильным.

Скорость износа гильзы будет другой. Износ будет больше в верхней трети, поскольку там происходит горение, а температура и давление также очень высоки в верхней части.

Как рассчитать коэффициент износа и овальность гильзы цилиндра?

Для расчета степени износа гильзы цилиндра текущее значение сравнивается с последним измеренным значением. Предположим, что для хвостовика диаметром 800 мм последнее показание позиции 1 (для P-S) составляет 841,81. Последнее записанное значение для позиции 1 (P-S) — 841,45. Следовательно, износ для этого положения в направлении P-S составляет 0,36.

Теперь последнее показание позиции 1 (для F-A) оказывается 841,78. Последнее записанное показание для позиции 1 (F-A) — 841.45. Следовательно, износ для этого положения в направлении F-A составляет 0,33.

Для расчета овальности скорость износа F-A вычитается из скорости износа P-S, которая будет равна 0,03.

Аналогично, одинаковым образом рассчитываются скорость износа гильзы цилиндра и овальность гильзы цилиндра для всех положений.

Приблизительная нормальная скорость износа гильзы цилиндра составляет около 0,1 мм на 1000 часов работы. Скорость износа увеличивается при перегрузке двигателя. Как правило, гильзу необходимо заменять, когда степень износа гильзы цилиндра составляет около 0.6-0,8% диаметра посадочного отверстия или по рекомендации производителя.

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не берут на себя ответственность за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: машинное отделение главный двигатель

Гильзы цилиндров с огневым кольцом · Technipedia · Motorservice

Рис. 10 Рис.9.

Гильза цилиндра сначала вставляется в блок цилиндров без огневого кольца. Затем поршень и шатун вставляются в цилиндр и прикрепляются к коленчатому валу, как указано.При установке поршня необходимо убедиться, что зажим поршневого кольца достаточно глубоко вошел в выемку для огневого кольца (рис. 10). Это гарантирует, что поршневые кольца не попадут в паз огневого кольца и не получат в результате повреждений. После установки поршня огневое кольцо вручную помещается в выемку. Что касается бывших в употреблении деталей, то слегка жесткое огневое кольцо можно осторожно забить в гильзу цилиндра, используя молоток и брусок (рис. 9).

СИТУАЦИЯ

Чтобы продлить срок службы двигателей грузовых автомобилей и снизить вредные выбросы выхлопных газов, некоторые производители двигателей все чаще используют гильзы цилиндров с огневым кольцом.

ДИЗАЙН И ФУНКЦИЯ

Огневые кольца помещаются на верхнем конце гильз цилиндров в прямоугольную выемку. Во время монтажа огнестойкое кольцо вставляется в предназначенную для этого выемку. Позже он удерживается на месте головкой блока цилиндров.

Огневое кольцо или маслосъемное кольцо предотвращают образование нагара твердого масла на верхней поверхности поршня. Это достигается за счет меньшего внутреннего диаметра огневого кольца по сравнению с диаметром отверстия цилиндра.

Когда поршень проходит через верхнюю мертвую точку, огневое кольцо соскребает с поршня нежелательный масляный нагар и предотвращает образование отложений на верхней поверхности.

ПРОБЛЕМА И РЕШЕНИЕ

На гильзах цилиндров без огневого кольца, если двигатель используется в неблагоприятных условиях, на верхней поверхности поршня может образовываться твердый углеродный слой (рис. 4, слева). К неблагоприятным условиям эксплуатации относятся:

• частые поездки на короткие расстояния
• частый режим холостого хода
• работа двигателя с неудовлетворительным качеством топлива и масла
• отсутствие технического обслуживания автомобиля

На гильзах цилиндров без огневого кольца слой углерода на верхней поверхности поршня приводит к абразивному износу после относительно короткого срока службы (рис.4, справа). Этот нежелательный преждевременный износ гильз цилиндров в сочетании с чрезмерным расходом масла можно предотвратить, используя гильзы цилиндров с огневым кольцом.

Рис.4: Углеродный слой на верхней поверхности и абразивный износ рабочей поверхности цилиндра

СНЯТИЕ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА

Рис. 5

Для снятия поршня сначала необходимо снять огневое кольцо с гильзы цилиндра. Для бывших в употреблении гильз цилиндров это нельзя сделать сразу вручную.Отложения между огневым кольцом и гильзой цилиндра приводят к тому, что огневое кольцо плотно застревает в своем креплении. При удалении дефектных гильз цилиндра огневое кольцо можно разрушить, используя долото, вставленное между огневым кольцом и гильзой цилиндра (рис. 5).

Рис. 6

Если гильза цилиндра и огневое кольцо должны использоваться повторно, поршень слегка перемещается вниз за счет вращения коленчатого вала, так что огневое кольцо становится доступным. Затем бывшее в употреблении поршневое кольцо диаметром, соответствующим диаметру цилиндра, вставляется в цилиндр под огневым кольцом (рис.6).

Вращение коленчатого вала заставляет поршень выдвигать огневое кольцо из гильзы цилиндра (рис. 8). Чтобы поршневое кольцо, используемое в качестве инструмента для снятия, не сжималось и не скользило по огневому кольцу, стыковой зазор необходимо перекрыть щупом при выдвижении огневого кольца (рис. 7).

Если снимается только поршень, гильза цилиндра должна быть зафиксирована на месте, то есть прижата к ее гнезду. В противном случае поршень вытолкнет огневое кольцо и гильзу цилиндра из блока цилиндров.

Рис. 7 Рис. 8

Гильза цилиндра сначала вставляется в блок цилиндров без огневого кольца. Затем поршень и шатун вставляются в цилиндр и прикрепляются к коленчатому валу, как указано. При установке поршня необходимо убедиться, что зажим поршневого кольца достаточно глубоко вошел в выемку для огневого кольца (рис. 10). Это гарантирует, что поршневые кольца не попадут в паз огневого кольца и не получат в результате повреждений. После установки поршня огневое кольцо вручную помещается в выемку.Что касается бывших в употреблении деталей, то слегка жесткое огневое кольцо можно осторожно забить в гильзу цилиндра, используя молоток и брусок (рис. 9).

Рис.9. Рис. 10

ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТАНОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

• Поршни и гильзы цилиндров с огневыми кольцами должны продаваться в комплекте, чтобы предотвратить неправильное сочетание деталей и избежать проблем с зазором.
• Когда заменяется только поршень, важно убедиться, что он предназначен для использования с огневым кольцом (сравните диаметр верхней площадки со старой частью).
• При замене только гильзы цилиндра необходимо следить за тем, чтобы высота огневого кольца была меньше высоты верхней площадки поршня.
• Огненное кольцо не может быть оставлено без внимания. Его всегда необходимо устанавливать так, чтобы двигатель достиг заданной компрессии и производительности.
• Огненные кольца изготавливаются симметрично, т.е. кольцо не имеет определенного направления установки.
• При доработке уплотнительной области блока цилиндров необходимо соблюдать или настраивать указанный размер выступа поршня, а также необходимо убедиться, что первое компрессионное кольцо не может столкнуться с огневым кольцом.
• Огненные кольца не хонингованы по внутреннему диаметру.
• Не заменяйте гильзы цилиндров огневыми кольцами, если они не одобрены производителем.

ИНФОРМАЦИЯ О ДОСТАВКЕ

Гильзы цилиндров Kolbenschmidt всегда поставляются в комплекте, то есть с огневым кольцом и уплотнительными кольцами. Огненные кольца не доступны по отдельности в качестве запасных частей.

Shop Talk: Советы по установке выступа гильзы цилиндра

Вопрос от Хэнка из Техаса: Какова процедура установки гильз цилиндров двигателя Mack E-7 и настройка выступа гильзы?

Ответ: Отличный вопрос, Хэнк.При рассмотрении процесса установки гильзы гильзы цилиндра для Mack E-7 reman следует учитывать три вещи:

Выступ гильзы — это величина, на которую гильза цилиндра выступает над поверхностью блока цилиндров. Предполагается, что он прилипает к поверхности блока и действует, по сути, как подушка на прокладке головки блока цилиндров. После затяжки головка блока цилиндров равномерно сжимает прокладку в соответствии с техническими характеристиками производителя. По сути, гильза цилиндра — это ориентир, позволяющий убедиться, что головка цилиндра и блок находятся в правильном положении.Измерения производятся с помощью мостового микрометра и циферблатного индикатора.

1. Сначала необходимо герметизировать втулки гильз цилиндров с помощью силиконового герметика RTV, поставляемого поставщиком.

2. Во-вторых, возьмите штангенциркуль и измерьте расстояние между противопожарной перегородкой и чеканкой с высоты палубы. Измерение должно находиться в пределах 0,023–0,029 дюйма. Допуск не должен превышать 0,007 дюйма. Если допуск выходит за пределы спецификации, восстановителю следует использовать прокладки для компенсации.Мастер по ремонту двигателя должен провести 5-6 измерений вокруг головы, чтобы убедиться, что он соответствует спецификации. Одного измерения просто недостаточно; последовательность — это название игры. Если посадка не на 100% идеальна, прокладка головки может раздавливаться или уплотняться должным образом с одной стороны двигателя и неправильно уплотняться с другой.

3. Совет дня: коренные подшипники распределительных валов № 2 и № 5 должны питать коромысло. Совершенно необходимо, чтобы отверстия подшипников распределительного вала совпадали во время установки.Если отверстия не совпадают, масло не может свободно вытекать из подшипников, и двигатель заклинивает.

4. Сухая футеровка немного сложнее мокрой. Вы должны использовать микрометр глубины, чтобы сначала измерить глубину расточки; который состоит из расстояния от поверхности деки до поверхности фланца в блоке цилиндров. После того, как это измерение будет выполнено, вы захотите измерить толщину фланца гильзы. Вычтите первое измерение из второго, что даст вам идеальные характеристики выступа, если лайнер правильно сидит в блоке.Основная причина проведения этих измерений (в которых нет необходимости при нанесении влажных лайнеров) заключается в том, что вам нужно использовать инструмент для установки втулки. После установки их сложно удалить и сбросить, поэтому вам лучше убедиться, что высота вашего выступа правильная с первого раза. После установки рекомендуется снова провести измерения, чтобы убедиться в правильности технических характеристик.

5. Отсутствие надлежащего уплотнения между головкой и блоком может привести к катастрофическому отказу двигателя.Наиболее частыми проблемами из-за неправильного выступа гильзы являются негерметичные прокладки головки, поврежденные поршни, ямки на деках головки блока цилиндров и трещины на фланцах гильзы. Взгляните на увеличенные фотографии правильного и неправильного выступа лайнера.

Нормальный выступ вкладыша:

Нормальный выступ лайнера при сильном увеличении. Обратите внимание на ровную консистенцию фланца гильзы цилиндра.

Неправильный выступ вкладыша:

Обратите внимание на непоследовательный рисунок на фланце гильзы цилиндра.В нижней части рисунка рисунок неровный. Этот конкретный выступ гильзы не соответствует спецификации и привел к растрескиванию фланца гильзы.

Захваченный мусор:

На фотографии выше видно наличие посторонних предметов между герметизированным вкладышем. Этот конкретный блок был спасен и подвергнут дробеструйной обработке. Дробеструйная обработка — это процесс очистки сжатым воздухом, содержащим очень мелкие частицы. Анализ материала показал, что очень маленькие частицы были внедрены в поверхность блока.Блок не подвергался обработке паром или химической чистке в резервуаре для удаления мусора перед установкой выступа гильзы. При установке гильз цилиндров мусор попал под фланец, что привело к растрескиванию фланца гильзы. При создании дизельного двигателя очень важно, чтобы все было в чистоте. Любой инородный мусор от грязи, песка или стальных частиц может загрязнить внутренние компоненты двигателя.

Неправильная обработка:

На этом рисунке видны толстые линейные отметины на поверхности блока.Эти бороздчатые узоры были вызваны агрессивной обработкой поверхности блока высокоскоростным абразивным диском для наплавки. После обработки поверхность отполирована неравномерно. Поперечные соломенные линии идут от самого фланца, образуя противоположный узор на верхней части обработанного блока. Результат — неровная посадка, и в этом случае фланец полностью отломится от гильзы.

Правильный выступ вкладыша может быть немного сложным, но очень важно убедиться, что он полностью соответствует спецификациям.Делайте это шаг за шагом, и все будет в порядке!

Категории товаров

Без категории,

Установка гильз цилиндров | KnowYourParts

Поврежденные и изношенные блоки цилиндров из чугуна и алюминия давно ремонтируются с использованием сухих гильз. Установка ремонтной втулки часто может спасти блок, если цилиндр имеет чрезмерный износ конуса или имеет трещины, царапины или другие повреждения, а также растачивание поврежденного цилиндра.Аналогичным образом, чтобы восстановить цилиндры до новых размеров, все цилиндры в блоке могут быть заменены втулками, если все цилиндры сильно изношены.

Основным преимуществом использования втулок перед растачиванием цилиндров и установкой поршней и колец увеличенного размера является экономия средств за счет отсутствия необходимости замены поршней и колец. Кроме того, многие блоки слишком тонкие, чтобы надежно выдерживать растачивание без втулок. И если мы говорим об алюминиевом блоке со встроенными железными втулками, обработка исходных втулок и установка новых (мокрых или сухих) может быть единственным способом сохранить (или изменить) блок.

Рабочие характеристики
Для высокопроизводительных применений муфты также имеют ряд преимуществ. Смещение блока цилиндров ограничено расстоянием между центрами отверстий и толщиной отливки. Если блок представляет собой отливку из толстых стенок, вы можете увеличить рабочий объем двигателя, растачивая цилиндры для увеличения размера и / или используя кривошип. Шатуны Stroker популярны, потому что требуют меньшего количества модификаций. Кривошипы с длинным ходом хороши для низкого крутящего момента, но конфигурация с коротким ходом и большим отверстием под квадрат лучше для высоких оборотов.Следовательно, если вы создаете двигатель с высокими рабочими характеристиками, вы можете захотеть увеличить размер отверстия, а не полагаться на увеличенный ход для создания большей мощности.

Если вы устанавливаете сухие гильзы в блок для увеличения рабочего объема, вы можете удалить только определенное количество металла, прежде чем у вас закончится блок для поддержки больших гильз цилиндра. Один из способов преодолеть этот предел — выполнить преобразование мокрой муфты. Имеющиеся цилиндры подвергаются механической обработке и на их место устанавливаются мокрые гильзы.Установка требует значительных модификаций блока и точной обработки с ЧПУ, чтобы он мог работать с мокрыми втулками, но результаты того стоят. Поскольку охлаждающая жидкость находится в прямом контакте с внешней стороной рукава, мокрые рукава обычно могут выдерживать гораздо более высокие мощность и тепловые нагрузки. Следовательно, вы получаете повышенную прочность и надежность, а также больший рабочий объем. Комплекты для переоборудования мокрых гильз доступны для некоторых импортных двигателей последних моделей, а также для отечественных двигателей V8.

Советы по установке сухой втулки
Одно из наиболее важных решений, которые вам придется принять при установке сухой втулки, — это то, какой размер посадки с натягом подходит для конкретного применения.Алюминиевые блоки имеют большее тепловое расширение, чем блоки из чугуна, поэтому они обычно требуют большей посадки с натягом, чтобы муфты не двигались. Итак, сколько помех вам нужно?

Ответы будут зависеть от того, кого вы спрашиваете. Разные поставщики гильз давали нам разные рекомендации. Один из упомянутых вышеупомянутых алюминиевых блоков обычно требует посадки с натягом от 0,003˝ до 0,004˝ между безфланцевыми втулками и блоком, чтобы втулки оставались на месте. Если в блок можно установить втулку с фланцем, то натяг может вообще не понадобиться.

Другой сказал, что посадка с натягом от 0,0015˝ до 0,003˝ — это все, что вам нужно для большинства алюминиевых блоков, и если вы выйдете намного дальше 0,004˝, вы, вероятно, исказите блок. Деформация отверстия — это плохо, потому что оно препятствует тому, чтобы отверстие получилось круглым, когда вы его затачиваете. Это препятствует хорошему уплотнению колец и допускает потери при продувке и сжатии; ни один из них не является хорошим для выбросов или производительности.

Один поставщик сказал, что они полностью изменили свое мнение о посадке с натягом для некоторых применений в алюминиевых двигателях.Втулки можно установить с минимальным натягом (от 0,0005˝ до 0,001˝) и зафиксировать на месте с помощью анаэробного герметика. На нижнюю треть цилиндра наносится герметик, такой как Loctite 518, для удержания его на месте и предотвращения миграции масла вверх между нижним концом втулки и блоком. Все, что попадает между муфтой и блоком (будь то масло, нагар или даже воздух), может помешать хорошей теплопередаче.

Для чугунных блоков с водяным охлаждением общая рекомендация по установке сухих безфланцевых втулок — использовать ок.0015˝ до .002˝ посадки с натягом. Один из способов упростить установку гильзы при одновременном улучшении теплопередачи — слегка заточить цилиндр с помощью песчинок №280 после того, как он будет расточен для установки втулки. Более гладкая отделка внутри отверстия улучшит контакт металла с металлом между втулкой и блоком, когда втулка вставлена ​​на место.

На некоторых двигателях небольшого рабочего объема с воздушным охлаждением (например, мотоциклетных и небольших двигателей) может потребоваться дополнительная посадка с натягом, поскольку цилиндры работают при более высоких температурах.Мы слышали о производителях двигателей, которые использовали посадку с натягом от 0,006˝ до 0,008˝, чтобы гарантировать, что втулки останутся на месте.

Еще нужно иметь в виду, что если вы устанавливаете гильзу только на один поврежденный цилиндр в блоке, чтобы отремонтировать его, втулка может несколько исказить соседние цилиндры, особенно если вы используете большую посадку с натягом. В результате могут возникнуть проблемы с уплотнением колец, потери на сжатие и прорыв в соседних цилиндрах.

Использование торсионных пластин при расточке и хонинговании блока — один из способов минимизировать или исправить деформацию отверстия цилиндра.Фактически, упорные пластины могут потребоваться на многих тонкостенных блоках (с муфтой или без нее) для достижения действительно хорошей обработки отверстия, круглой и прямой. Установите упорную пластину и прокладку головки на блок, а затем затяните болты головки в соответствии со спецификациями перед хонингованием.

Измерение интерференции
Чтобы точно определить величину натяга, вам нужны два измерения: средний внешний диаметр (OD) втулок и средний внутренний диаметр (ID) отверстий в блоке.Для измерения этих размеров вам потребуется точный микрометр с внешним диаметром и микрометр с внутренним диаметром или калибр внутреннего диаметра.

Измерьте размер рукава вверху, посередине и внизу. Запишите числа. Затем поверните втулку на 90 градусов и повторите измерение. Усредните вместе все эти числа, чтобы рассчитать средний наружный диаметр муфты.

Затем проделайте то же самое с отверстием. Измерьте верхнюю, среднюю и нижнюю часть, затем поверните калибр или микрофон ID на 90 градусов и повторите. Опять же, усредните числа вместе.Размеры внутреннего диаметра отверстия должны быть меньше размеров внешнего диаметра втулки, чтобы обеспечить посадку с натягом.
Вычтите средний внутренний диаметр отверстия из внешнего диаметра втулки, чтобы определить посадку с натягом.

Простая установка
Старый способ установки сухой втулки заключался в том, чтобы поместить ее в отверстие, положить деревянный брусок поверх втулки и затем вбить его в блок молотком. Возможно, это сработало много лет назад, когда размеры и зазоры не так важны, как сегодня, но такая процедура установки не имеет места в сегодняшних механических цехах.

Рекомендуемый способ установки втулок — охлаждение или замораживание втулок и предварительный нагрев блока. Помещение рукавов в бытовую морозильную камеру обычно приводит к уменьшению их внешнего диаметра примерно на 0,002˝. Упаковка их сухим льдом или опрыскивание жидким азотом приведет к еще большей усадке, обычно около 0,003˝ или около того. Это часто позволяет рукавам сразу же вставлять их с минимальными усилиями или без них, что снижает риск их повреждения или деформации. Небольшой предварительный нагрев блока примерно до 120 градусов также немного откроет отверстия, что упростит установку.Если вам нужно приложить силу, чтобы вставить втулку на место, не ударяйте по ней молотком, а используйте оправку, чтобы вдавить ее.

Вот еще один совет для производителей мощных двигателей: снимите напряжение с блока после наложения рукавов, установив блок на вибростол и дав ему встряхиваться с высокой частотой в течение 15–30 минут. Криогенная обработка блока (замораживание до минус 300 градусов по Фаренгейту ниже нуля в длительном медленном цикле замораживания и оттаивания) — еще один метод, который может снять напряжение с блоков и уменьшить деформацию блока.

Чистовая обработка цилиндров
После установки втулок внутренняя часть цилиндра может быть обработана в соответствии со спецификациями. Для правильной посадки и уплотнения колец требуется отделка, которая обеспечивает хорошую опору для колец, удерживает масло и не требует длительного периода приработки. Для большинства двигателей поздних моделей и двигателей с высокими характеристиками это означает выход на плато.

Обработка отверстия плато — это то, что в конечном итоге образуют все типы колец, когда они полностью посажены, поэтому чем ближе отверстие может быть предварительно обработано до состояния плато, тем меньше изнашиваются кольца и цилиндры при обкатке двигателя, тем лучше кольца будут запечатаны с самого начала, и тем дольше они прослужат.

Для колец из молибдена можно использовать двухэтапный процесс хонингования для достижения плато. Сначала отшлифуйте обычным абразивным материалом на основе карбида кремния с зернистостью # 280. Затем коротко коснитесь отверстий абразивным камнем №400 или несколько раз нанесите на них шлифовальный инструмент или кисть с абразивным нейлоном.

Если цилиндры хонингованы алмазными камнями, вы можете обработать отверстия более мелким алмазом, мелкозернистым абразивным материалом или щеткой.

Если вы не наносите плато на цилиндры, хонингование камнями из карбида кремния зернистостью # 220 хорошо работает с обычным чугуном или хромированными кольцами.Используйте абразивные камни № 280 для колец с молибденовым покрытием или камни от № 320 до № 400 для колец из молибдена, если двигатель строится для гонок или производительности.

После заточки цилиндров не забудьте очистить их теплой мыльной водой и щеткой, чтобы удалить весь хонинговальный и металлический мусор. Это часто упускаемый из виду шаг, который может в спешке испортить новый набор колец.

Мокрая гильза для дизельного двигателя
Если вы ремонтируете дизельный или промышленный двигатель с мокрыми гильзами, посадка с натягом не является проблемой.Большинство таких лайнеров представляют собой простую установку со скользящей посадкой, и многие из них предварительно обработаны в соответствии со спецификациями. Тем не менее, вы должны уделять пристальное внимание состоянию расточенных отверстий в блоке, чтобы вкладыши поддерживались должным образом, особенно если двигатель ранее ремонтировался. Если цековка, поддерживающая фланец гильзы, повреждена или корродирована, ее необходимо будет заново обработать, чтобы обеспечить надлежащую поддержку гильзы.

Используйте тип смазки для уплотнений, указанный производителем. Использование неправильного типа смазки может вызвать набухание уплотнения, что помешает правильной установке вкладыша.

Если старые футеровки имеют сильный налет извести или накипи снаружи, необходимо очистить рубашки охлаждения в блоке, а также остальную часть системы охлаждения. Все, что прилипает к внешней стороне лайнера, может препятствовать передаче тепла.

Для многих дизельных двигателей последних моделей требуются гильзы цилиндров с индукционной закалкой из высокопрочного чугуна или другого типа из высококачественного износостойкого сплава железа. Более дешевые материалы не выдержат и, скорее всего, приведут к быстрому износу и преждевременному выходу из строя.Лайнер хорошего качества должен легко прослужить 500 000 миль или более в грузовике повышенной проходимости класса 8.

Выступ вкладыша также должен быть правильным для правильного уплотнения прокладки головки блока цилиндров. Если одна гильза цилиндра находится выше гильзы в соседних цилиндрах, это может повлиять на герметичность.

.