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.
«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.
Конструкции гильз цилиндров
«Мокрые» гильзы. Конструкцией двигателя с водяным охлаждением предусмотрена полость в картере двигателя, так называемая «рубашка охлаждения». Гильза, соприкасающаяся свой поверхностью с охлаждающей жидкостью находящейся в «рубашке охлаждения» называется «Мокрой». «Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности.
Как правило, выпускаемые производителями «мокрые» гильзы не требуют перед установкой, какой либо доработки. Изношенные «мокрые» гильзы в большинстве случаев не ремонтируют, а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси. Для предотвращения прорыва газов в охлаждающую жидкость и просачивания этой жидкости в цилиндр и картер двигателя «мокрые» гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Внутренняя поверхность гильз тщательно обрабатывается (хонингуется)для того что бы обеспечить наличие требуемой масляной пленки для смазки поршневых колец. Двигатели с «мокрыми» гильзами устанавливаются почти на все современные коммерческие автомобили.
«Сухие» гильзы. Гильзы, не имеющие соприкосновения с охлаждающей жидкостью, называются «сухими» гильзами. Конструкцией некоторых двигателей предусмотрена заливка при изготовлении в блок картер гильз изготовленных из износостойкого материала, создавая тем самым оптимальные условия для работы цилиндропоршневой группы. Например, некоторые модели двигатели HONDA, Land Rover, Volkswagen, AUDI, VOLVO и многих других производителей имеют алюминиевый блок цилиндров (для уменьшения веса силового агрегата) и залитые в него «сухие» гильзы (для увеличения ресурса и повышения ремонтопригодности).
Но самое широкое распространение «сухие» гильзы получили в сфере капитального ремонта двигателя. Не «загильзованный» блок цилиндров современного двигателя имеет несколько, предусмотренных технологией, расточек с последующей установкой в него ремонтных поршней. Установка «сухих» гильз позволяет не менять блок двигателя даже после износа цилиндра расточенного в последний ремонтный размер.
Производители гильз выпускают так называемые, заготовки гильз, то есть гильзы имеющие запас по длине и внешнему диаметру, которые после токарной обработки запрессовываются с натягом в блок цилиндров. Такие гильзы как правило не имеют обработки внутренней поверхности. Они растачиваются и хонингуются только после установки гильзы в блок цилиндров. Поверхность блока цилиндров под установку тоже повергается тщательной обработке: расточке и в некоторых случаях хонингованию. Гильза с упором устанавливается в блок под давлением, с натягом (в среднем 0,03-0,04 мм), для гильз, не имеющих упора натяг больше. Наружная поверхность «сухих» ремонтных гильз, как правило, подвергается шлифовке, для увеличения плотности прилегания к блоку цилиндров.
Гильзы могут фиксироваться при установке верхним буртом, нижним буртом или вообще могут устанавливаться без упора.
Некоторые японские производители, например ISUZU, изготавливают двигатели с тонкостенными стальными гильзами, имеющими покрытие из пористого хрома железом. Такие гильзы не подвергаются механической обработке и устанавливаются в блок цилиндров без натяга, с небольшим усилием и удерживаются в блоке за счет прижатия широкого бурта гильзы головкой блока. Блок картер с сухими гильзами имеет повышенную жесткость по сравнению с блоком, с установленными «мокрыми» гильзами.
Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением. В двигателях воздушного охлаждения конструкция оребрения и необходимость создания охлаждающих воздушных потоков не позволяют применять блок-картерный тип отливки. В этих двигателях применяют отдельно отлитые цилиндры с воздушными ребрами, расположенными чаще всего перпендикулярно оси цилиндра.
Эти гильзы цилиндра крепятся к верхней части картера короткими шпильками через опорный фланец (несущие цилиндры) или при помощи анкерных (несущих) шпилек.
Гильзы цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготавливают как из одного (монометаллические), так и из двух (биметаллические) металлов.
Монометаллические цилиндры делают из чугуна, реже из стали или легких сплавов. Из биметаллических цилиндров получили распространение чугунные или стальные цилиндры с залитыми (или навитыми) алюминиевыми ребрами.
Широкое распространение двигатели с воздушным охлаждением получили среди производителей тяжелой строительной техники. Ярким примером является всемирно известный производитель индустриальных двигателей немецкая фирма DEUTZ.
Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.
Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!
Типы гильз цилиндра
Цилиндр силового агрегата вместе с поршнем и кольцами образует переменное пространство, где сгорает топливная смесь. Внутренняя поверхность цилиндра имеет зеркально гладкую поверхность и совместно с поршнями образовывает пару скольжения.
Гильзы при работе двигателя испытывают следующие нагрузки:
- Давление газа от сгоревшего топлива;
- Боковую нагрузку от перемещения поршня;
- Термическое воздействие.
Боковая нагрузка – переменная по своим качествам и является причиной вибрации и изгиба цилиндра, что при эксплуатации создает люфт между гильзой и блоком цилиндров. Под действием вышеописанных факторов стенки изнашиваются, что приводит к снижению компрессии и силовых свойств мотора. Гильзы изготавливаются из жестких, прочных и износостойких металлов, способных противостоять этим нагрузкам.
По задумке инженеров поверхность цилиндра должна изнашиваться меньше, чем поршень и кольца, что упростит ремонт двигателя. По умолчанию внутренние стенки цилиндров обладают антикоррозийной устойчивостью, что исключает появление ржавчины. Гильза должна плотно сидеть в посадочном месте и не иметь зазора между головкой мотора, что может привести к вибрациям и попаданию антифриза в камеру сгорания.
Гильзы цилиндров бывают трех типов:
- «Мокрые» – контактируют при работе с антифризом, который их охлаждает и минимизирует перегрев.
- «Сухие» – охлаждаются потоком воздуха в моторах, имеющих воздушное охлаждение.
- Ремонтные – применяются, когда расточка цилиндра невозможна.
В автомобилестроении для изготовления гильз используются прочные виды чугуна, поскольку этот метал прекрасно переносит термические нагрузки, не подвергается коррозии и не деформируется. Современные гильзы цилиндров автомобилей и тракторов делятся на три категории. Подробно рассмотрим каждую из них.
«Мокрые» гильзы
Окружены по периметру «рубашкой охлаждения», где находится охлаждающая жидкость. Именно поэтому они называются «мокрыми». Благодаря такой конструкции осуществляется быстрый отвод тепла, что не дает металлу расширяться и изменять структуру. Однако у данной технологии есть минус – блок цилиндров имеет меньшую жесткость и при перегреве может деформироваться, что является причиной ремонта двигателя. Подобное решение считается оптимальным и активно используется на легковых автомобилях, грузовиках и тракторах, поскольку отличается ремонтопригодностью.
В случае износа или глубоких задиров гильзы заменяются новыми без дополнительной доработки. Операция выполняется прямо на автомобиле без демонтажа мотора, что удешевляет ремонт. Герметичность при таком решении обеспечивают уплотнительные прокладки, исключающие прорыв газов и просачивание антифриза в камеру сгорания. Внутренняя поверхность проходит серьезную обработку и доводится до глянца, чтобы масляная пленка за счет капиллярного натяжения держалась на поверхности и смазывала поршень с кольцами. Сегодня «мокрые» гильзы используются на всех видах современного коммерческого транспорта.
«Сухие» гильзы
С охлаждающей жидкостью не контактируют из-за особенностей конструкции двигателя. Они заливаются в алюминиевый блок на этапе изготовления мотора. Такое решение применяется для облегчения веса автомобиля и экономии топлива. Технологию используют компании: Honda, Land Rover, Volvo, Audi, Volkswagen и другие автопроизводители. Подобные двигатели имеют внушительный эксплуатационный ресурс, поскольку цилиндры возможно растачивать три раза, под ремонтные размеры поршней и колец, что не требует замены блока двигателя. После трех заточек гильза заменяется специальной заготовкой, которая запрессовывается в блок под давлением, после чего подвергается токарной обработке, хонингуется и шлифуется.
При установке «сухие» гильзы крепятся верхним или нижним буртом, либо монтируются без упора. Японская компания ISUZU применяет оригинальное решение в этой сфере. На свои двигатели устанавливает тонкостенные стальные изделия, покрытые тонким слоем хрома железа. Подобные гильзы не нуждаются в дополнительной токарной обработке, могут сразу устанавливаться в блок под небольшим давлением, фиксируются широким буртом и головкой блока. Двигатель с «сухими» гильзами отличается повышенной жесткостью и не деформируется при максимальных термических нагрузках.
Гильзы для моторов, имеющих воздушное охлаждение
В таких движках гильзы отличаются специальным оребрением для лучшего отвода тепла. По этой причине блок цилиндров не отливается на заводе, а собирается из разных частей. Гильзы в блоках крепятся специальными шпильками или анкерами к несущим цилиндрам. Они производятся из монометаллических или биметаллических металлов. Гильзы из монометаллов выпускаются из чугуна, стали или облегченных сплавов. Биметаллические цилиндры делаются из стальных или чугунных заготовок, вокруг которых навиты или залиты алюминиевые ребра. Использование двигателей с воздушным охлаждением актуально при производстве тяжелой техники. Например, такое решение применяет известная немецкая компания DEUTZ.
Вам может быть интересно:
- Комплекты гильз
- Головки блока цилиндров
- Блоки цилиндров
Гильза цилиндра: виды, дефекты, замена
Что это такое? Гильза цилиндра – это элемент двигателя внутреннего сгорания. Она представляет собой вставку, которая необходима для задержки масла на своих стенках. Ее наличие защищает блок цилиндров от преждевременного износа. Какие бывают? Существуют несколько вариантов гильз цилиндра. Обычно их разделяют на «сухие», «мокрые» и для двигателей с воздушным охлаждением. Каждая из них имеет свои особенности функционирования.
- Задачи гильзы цилиндра
- Виды гильз цилиндра
- Возможные дефекты гильз цилиндра
- Подбор размера новых гильз цилиндров
- Этапы замены гильзы цилиндра
- Что автолюбители говорят про гильзы цилиндра
Задачи гильзы цилиндра
Словосочетание «гильза цилиндра» обычно не применяется, но лишь потому, что все предпочитают говорить просто – «цилиндр», так как, по сути, гильза им и является. Также гильзу можно рассматривать как втулку, внутри которой ходит поршень. Вместе с головкой блока цилиндров гильза образует камеру сгорания.
Вне всякого сомнения, гильза цилиндра – это деталь в двигателе внутреннего сгорания, которая испытывает наибольшие нагрузки. Это и тысячеградусная температура сгорающей топливно-воздушной смеси, и давление расширяющихся газов, и трение уплотнительных колец поршня, и даже коррозия.
Внутренняя поверхность гильзы еще называется рабочей. Внутри цилиндра поршень совершает возвратно-поступательные движения. Уплотнительные кольца воздействуют на рабочую поверхность гильзы цилиндра, и только подаваемая смазка уменьшает износ ее стенок. Но в моменты изменения направления движения поршня происходит разрыв масляной пленки, и появляется так называемое граничное трение.
Также гильза, а точнее, ее верхняя часть, подвергается особому виду коррозии – электрохимической. Если разобраться, то в основе ржавления металла всегда лежит разность потенциалов, однако в случае с цилиндром крайне любопытна сама причина такой коррозии – большая разность температур между нижней и верхней частями гильзы, которая и вызывает дисбаланс электрических полей в разных частях одной детали.
Кроме коррозии, на гильзу также оказывают механическое воздействие радиальные нагрузки, которые передает на поршень колеблющийся в двух плоскостях шатун. Если стенки гильзы имеют недостаточную толщину, то это может привести к ее разрушению.
Поэтому для противодействия всем указанным разрушающим факторам гильзы цилиндров должны удовлетворять следующим требованиям:
- повышенная жесткость и высокие прочностные характеристики стенок, а также посадочных поясков;
- износостойкость;
- абсолютная герметизация стыков;
- технологичность и максимально возможная простота конструкции.
По рабочей плоскости гильзы скользит не поршень, нет. Непосредственный контакт осуществляется с уплотнительными кольцами, которые и создают деструктивное трение. Чтобы его ослабить, рабочая плоскость цилиндра подвергается высокоточной обработке с достижением некоторой шероховатости поверхности. Данный процесс называется хонингованием.
Визуально это выглядит, как будто на внутренние стенки цилиндра нанесли некую отражающую субстанцию. Разумеется, никто ничего туда не наносит, но из-за такого эффекта рабочая поверхность гильзы еще называется зеркалом цилиндра.
Из чего же изготавливают гильзы цилиндров? С учетом всех перечисленных нагрузок, а также повышенных требований к прочности, создается представление, что гильзы должны изготавливаться из какого-то «космического» металла! Но нет, все намного проще – их делают из серого чугуна, потому что он отвечает всем (в том числе, повышенным) техническим требованиям.
Он отлично держит масляную пленку, чугун стоек к износу трением, также имеет относительно высокую коррозионную устойчивость, особенно если его легируют хромом, молибденом, фосфором, ванадием и медью.
Разумеется, некоторые блоки цилиндров выполняются как единая деталь для всех «банок» сразу. Но такое производство менее технологично, и этот процесс является более дорогостоящим, чем в случае производства гильз по отдельности. Кроме того, выход из строя «сепаратной» гильзы цилиндра влечет более дешевый ремонт – замену. Когда же блок единый, то его замена обойдется существенно дороже.
Виды гильз цилиндра
По типу конструкции гильзы подразделяются на 3 основные группы:
«Мокрые» гильзы цилиндров
ДВС, работающий с водяным охлаждением, имеет, соответственно, полость в блоке цилиндров, называемую водяной рубашкой. Фактически, гильзы непрерывно омываются охлаждающей жидкостью, чтобы не допустить их перегрева и, как следствие, не произошло заклинивания перегретых поршней в цилиндрах (из-за нерасчетного термического расширения). Такая схема называется «мокрой». Разумеется, в этом случае отвод тепла более эффективен, однако картер с такой схемой крепления цилиндров имеет меньшую жесткость.
Данная схема «сепаратных мокрых» гильз имеет и еще одно преимущество – высокую ремонтопригодность, а потому она чаще всего применяется в двигателях для тракторов, специальной техники и даже танков и других боевых машин.
«Мокрые» гильзы не нуждаются в доработке (например, в обточке) перед установкой. Изношенные гильзы просто заменяют без ремонта, при этом мотор даже не нужно демонтировать.
Поскольку «сепаратные» гильзы крепятся в картере по отдельности, то это автоматически означает наличие зазоров в местах соприкосновения гильз и корпуса блока цилиндров. А значит, потенциально может произойти прорыв газообразных продуктов сгорания топлива в рубашку или же, наоборот, просачивание охлаждающей жидкости в камеру сгорания (особенно если есть проблемы с системой зажигания и топливо на нескольких тактах не воспламеняется и не создает внутреннего давления).
Для предотвращения таких прорывов гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Хонингование внутренней поверхности цилиндра производится еще и затем, чтобы на ней образовывалась и могла стабильно удерживаться масляная пленка для уменьшения трения о стенки поршневых уплотняющих колец. Практически все современные автомобили оснащаются «мокрыми» гильзами.
«Сухие» гильзы
Так называются те гильзы, которые не имеют непосредственного соприкосновения с охлаждающей жидкостью. Это не значит, что двигатели с «сухими» гильзами – это моторы с воздушным охлаждением. Чугунная гильза вставляется в корпус блока цилиндров двигателя, выполненного из более легкого металла. Таковы, например, некоторые двигатели производства HONDA, Volkswagen, Land Rover, VOLVO, AUDI.
«Сухие» гильзы крайне удобны с точки зрения проведения капитального ремонта двигателя. Их можно не менять, а растачивать, причем несколько раз, продлевая тем самым ресурс мотора.
Японский автопроизводитель ISUZU устанавливает в двигатели собственного изготовления тонкостенные стальные гильзы, которые к тому же покрыты изнутри пористым хромом. Механической обработке такие детали подвергать нельзя. Они размещаются в блоке цилиндров без натяга, но с незначительным усилием и фиксируются, во-первых, за счет широкого бурта, которым гильза прижимается к головке блока, а во-вторых, за счет термического расширения металла, в результате чего гильзу распирает в посадочном отверстии.
Поскольку «сухие» гильзы являются пассивными элементами в двигателе с точки зрения обеспечения прочности корпуса силового агрегата (то есть гильзы не несут нагрузки), за них это делает сам корпус. А блок цилиндров при этом может иметь сложное сечение с многочисленными ребрами жесткости. Поэтому конструкция ДВС с «сухими» гильзами потенциально имеет большую прочность.
Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением
Блок-картерный тип отливки блока цилиндров для «сухих» гильз в данном случае неприменим. Из-за подобного усложнения неизбежно ухудшится теплоотвод от области камеры сгорания. Поэтому в ДВС с воздушным охлаждением используют литые цилиндры с оребрением для лучшей теплоотдачи. Ребра располагаются перпендикулярно оси цилиндра (но параллельно вектору движения мотоцикла, если речь о нем, чтобы обдувающие потоки воздуха эффективнее снимали тепло с ребер).
Гильзы цилиндров с воздушным охлаждением крепятся к верхней части картера ДВС (где располагается коленвал) с помощью анкерных шпилек. Такие гильзы могут быть монометаллическими (то есть изготовлены из металла одного вида) или же биметаллическими (то есть из сплава).
Возможные дефекты гильз цилиндра
Трещины
С учетом того, что наиболее распространенным металлом, из которого изготавливаются гильзы цилиндров, является хрупкий чугун, нет ничего удивительного в том, что под воздействием высокой температуры и поперечных динамических нагрузок в гильзах могут образовываться трещины.
Кроме того, среди причин возникновения растрескиваний металла значатся: ударные нагрузки или сотрясения, замерзание охлаждающей жидкости, перетяжка болтов блока цилиндров, перекосы при запрессовке самих гильз и многие другие.
Но чаще всего трещины возникают из-за температурных перепадов: сильного нагрева и стремительного охлаждения (например, в условиях крайнего севера).
Износ наружной поверхности гильз цилиндров
В «мокрых» гильзах их внешняя поверхность постоянно контактирует с охлаждающей жидкостью. Поэтому повреждения здесь могут происходить из-за кавитационного изнашивания либо коррозии. Чтобы не допускать последнего указанного фактора, следует заливать в систему охлаждения инертный антифриз, который к тому же имеет дополнительные противопенные и другие защитные присадки.
На первый взгляд кажется, что главное – это не допускать дефектов на внутренней поверхности гильзы, но повреждения на внешней также приводят к разрушению детали, к образованию протечек охлаждающей жидкости внутрь картера, смешению антифриза с маслом и повреждению всех смазываемых трущихся частей. Кроме того, масло тоже может попасть в систему охлаждения ДВС, что чревато регулярными перегревами мотора.
Излом бурта
Причинами такой поломки могут стать:
- посторонние частицы, которые не были удалены при запрессовке гильзы;
- перекос седла буртика в блоке цилиндров;
- некондиционная или просто неподходящая прокладка головки блока;
- неаккуратное следование технологическим требованиям при восстановлении ресурса двигателя, в результате чего бурт может быть поврежден.
Очень важно вовремя заметить такой дефект. Если запустить двигатель со сломанным буртом, то такая гильза может провалиться в сторону коленчатого вала. И как только излом окажется выше первого поршневого кольца, оно просто выскочит из места излома. Во время обратного хода поршня произойдет вдавливание гильзы, а коленвал, скорей всего, разобьет ее на части. В итоге будут повреждены: сама гильза (полностью), поршень (полностью), коленвал (частично), шатун (полностью). И хорошо, если не разрушатся элементы других цилиндров.
Износ посадочных поясков гильзы
Этот износ имеет отношение к кавитационному истиранию. Основной его признак – глубокие раковины на поверхности поясков. Это следствие коррозионного воздействия.
Разумеется, все вибрации, которые возникают при работе ДВС, отражаются и на гильзах цилиндров, причем в первую очередь. Это приводит к постепенному истиранию посадочных поясков.
Чаще всего можно наблюдать овальности посадочных поясков именно из-за кавитационного воздействия. Кроме того, в зазорах поясков может откладываться накипь, что также будет приводить к постепенному изменению формы гильзы в данном месте.
Износ внутренней поверхности цилиндров
Самое неприятное воздействие на зеркало цилиндра производит абразив. Случается это в тех случаях, когда установлен некачественный или бракованный воздушный фильтр или же в воздуховоде образовались дыры. Кроме того, мелкодисперсный абразив неизбежно начнет просачиваться в камеру сгорания при длительной эксплуатации автомобиля в запыленных районах. В качестве причины может выступать и небрежное хранение масла или топлива (в негерметичных емкостях, к примеру).
Читайте также!
Гильза цилиндра изнашивается по всей длине неравномерно. В верхней ее части износ всегда больше, потому что именно там находится камера сгорания, где образуются и тысячеградусные температуры, и давление в десятки атмосфер, и всевозможные механические воздействия.
Подбор размера новых гильз цилиндров
Блоки цилиндров в основном встречаются двух разных типов: рядные (или линейные) и V-образные. Однако у моделей последнего типа различаются развалы, габаритные размеры блоков и другие параметры. Кроме того, чтобы подобрать нужную гильзу, надо принять во внимание количество клапанов в цилиндре и требуемую толщину стенок.
Диаметр посадочного гнезда для гильзы цилиндра нужно замерять с высокой точностью. Для этого используют микрометрический нутромер. После того как все показатели сняты, можно обращаться за табличными данными (по подбору втулок в зависимости от нескольких факторов):
Автомобиль и модель двигателя
Номинальный ремонтный размер
1-й ремонтный размер
2-й ремонтный размер
3-й ремонтный размер
«Жигули», ВАЗ-2103, -2107