Гильзовка цилиндров: описание процесса ремонта блока цилиндров

Где, как и у кого заказать

Для получения качественной расточки цилиндров двигателя и желаемого эффекта от этой процедуры следует обращаться в специализированный сервис. Опытный мастер моторист определит неполадки, проведет необходимые замеры, сделает расточку. Специалисты рекомендуют доверять свой двигатель только профессиональным станкам и измерительному оборудованию.

Да, существует соблазн залезть во «внутренности» подкапотного пространства самому, либо обратиться к кустарному мастеру, только вот шансы навредить своему железному любимцу от таких действий резко возрастают. Полный комплекс расточки занимает от одних до пяти суток, поэтому записывайтесь к выбранному специалисту заранее по телефону и договаривайтесь о встрече.

Восстановление блока цилиндров гильзами ремонтного размера

При значительном повреждении рабочей поверхности гильзы, или необходимости восстановления БЦ с гильзами крайнего размера ремонтного, гильзы можно заменить. Они просто растачиваются до полного их удаления.

Новым гильзам необходимо иметь наружный диаметр на 0,05 – 0,07 мм. больше посадочного места в блоке и упорный выступ вверху. Такой натяг и нанесение герметика вверху и внизу гильзы при её установке, не даёт охлаждающей жидкости просочиться в цилиндр и поддон.

Так же посадка гильзы с натягом обеспечивает хороший отвод тепла от её стенок к алюминиевому блоку. Но при посадке чугунной гильзы в алюминиевый блок с таким натягом нельзя применять запрессовку.Дело в том, что чугун гильзы твёрже алюминия блока и при прессовании легко образует задиры. В районе задира стенка гильза не прилегает своей поверхностью к посадочному месту. В этом месте не будет отводиться тепло и может возникнуть местный перегрев. Кроме того, при расточке и хонинговании гильзы после её запрессовки, стенка гильза в месте не прилегания к посадочному месту будет «дышать», ухудшая точность обработки рабочей поверхности. Выход из этой ситуации, установка «от руки» гильзы, охлаждённой в жидком азоте в нагретый блок цилиндров.

Преимуществами алюминиевых блоков цилиндров с сухими гильзами

Преимуществами алюминиевых БЦ (блоков цилиндров) с сухими гильзами являются меньший вес мотора с таким блоком, его более быстрый прогрев и меньший объём антифриза, требующийся для нормального охлаждения, по сравнению с моторами на основе чугунного БЦ.

Однако разница коэффициентов расширения алюминиевого поршня и чугунной гильзы при нагреве во время работы мотора никуда не делась. Из-за этой разницы, промежуток промеж цилиндра и поршня нельзя уменьшить менее 0,025 – 0,04 мм. По причине постоянного изменения зазора (при запуске холодного мотора, зазор больше, а после нагрева до рабочей температуры, уменьшается), скорость износа поршневой группы не отвечала современным требованиям. Как следствие, повышенный угар масла, мешающий выполнять современные нормы экологии двигателем.

Изготовление поршня из алюминия покрытого железом

Что бы как можно больше уменьшить промежуток промеж цилиндра и поршня, нужно делать их из металла с одинаковым тепловым расширением, т.е. из алюминия.

Но алюминий по алюминию работать не может. Из-за его низкой твёрдости, при работе алюминиевого поршня по алюминиевому цилиндру, происходят задиры вплоть до заклинивания.Фирма Mahle решила эту проблему, покрыв алюминиевый поршень тонким слоем (порядка 0,03 мм.) железа.

Такой поршень нормально работает по алюминию цилиндра. Поскольку расширение алюминиевых поршня и цилиндра одинаковы, стало возможным сделать зазор между ними не более 0,02 мм. Для повышения износостойкости цилиндров, в алюминиевом сплаве БЦ увеличили содержание кремния более 18%.

При изготовлении такого блока после расточки цилиндров, применяется химическое травление их стенок, для оголения кристаллов кремния на их поверхности. Такое покрытие производитель назвал Silumal.

Расточка и хонингование алюминевых блоков Silumal

Ремонт таких блоков цилиндров производится так же, как и чугунных, расточкой до ремонтного размера и последующим хонингованием.

Однако хонингование алюминиевых блоков сильно отличается от чугунных. Обработка обычно делается в три приёма. При этом применяются бруски с разными размерами абразива.

От самого крупного к самому мелкому. Абразивные частицы таких брусков содержат карбид кремния, т.к. при хонинговании нужно резать не только мягкий алюминий, но и очень твёрдый кремний. Так же состав покрытия брусков хон-головки не позволяет прилипать к ним алюминиевой стружке, которая может стать причиной основательных задиров на стенке цилиндра. После хонингования нужна ещё одна операция.

Надо оголить кристаллы кремния. Вместо химического травления, при ремонте применяют полировку специальной силиконовой пастой с содержанием небольшого количества кремния. При этом снимается тонкий слой алюминия (0,001мм.), а кристаллы кремния на стенках цилиндра не затрагиваются.Все самое интересное и актуальное Вы можете узнать на нашем сайте quality21.

Особенности производства гильз

Все гильзы цилиндров для двигателей жидкостного охлаждения производятся методом центробежного литья. Благодаря этому обеспечивается наиболее качественная структура материала, удаляются тяжелые примеси. Механические свойства металла равномерно распределяются по всему объему детали. Для повышения механических свойств

в процессе изготовления гильзы проходят специальную термическую обработку.Для обеспечения высокой износостойкости и придания антикоррозионных свойств поверхность гильзы фосфатируется.Для производства гильз используются различные виды специального серого чугуна с легирующими добавками: Mn (марганец), Ni (никель), Cu (медь), Si (кремний), Cr (хром), Mo (молибден) и др. Благодаря им обеспечиваются необходимые физические и механические свойства.

Применяемые легирующие элементы

СrХром

Увеличивает твердость, прочность и износостойкость.

MoМолибден

Повышает твердость, не ухудшая обрабатываемость. Улучшает износостойкость.

NiНикель

Улучшает обрабатываемость чугуна.Улучшает механические свойства и повышает износостойкость чугуна. Никель обеспечивает равномерную твердость материала по всему объему отливки.

CuМедь

Медь по свойствам аналогична никелю. Чугуны с преобладанием меди обладают высокой твердостью, необходимой вязкостью и хорошей обрабатываемостью.

VВанадий

Придает чугуну мелкозернистую структуру, упрочняя его металлическую основу. Увеличивает общую прочность чугуна, не делая его хрупким.

TiТитан

Улучшает структуру и механические свойства отливки, способствуя повышению прочности металлической основы чугуна. Являясь хорошим раскислителем, титан обеспечивает получение чугуна, свободного от газовых раковин и вредных примесей.

РФосфор

Улучшает текучесть чугуна, обеспечивая равномерность структуры отливки. Уменьшает усадку отливки при остывании.Способствует увеличению твердости.

Плосковершинное хонингование (ПВХ)

представляет собой чередование поверхностей с низкой шероховатостью (плато) и глубоких впадин (рисок). Плато обеспечивает компрессию, а риски способствуют оптимальному удержанию масла. При ПВХ цилиндры мотора и поршневые кольца быстрее прирабатываются. Результат — меньший износ двигателя и стабильность его работы.

Плосковершинное хонингование

Традиционное хонингование

Почему появляются задиры?

Причин этому явлению несколько:

• Естественный износ. В данном случае задиры возникают не раньше, чем через 200 тысяч километров. Нередки случаи, когда дефекты отсутствовали спустя 500 и более тысяч километров.
• Несвоевременная замена масла или езда с низким уровнем. В результате, теряется эластичность пленки и двигатель работает «на сухую». Кольца трутся о поверхность стенок, образовывая задиры. Специалисты рекомендуют производить замену масла каждые 10 тысяч километров.
• Нарушение температурного режима двигателя. Это может спровоцировать не только царапины на стенках цилиндров, но и дефекты головки блока.
• Проникновение в камеру инородных предметов. Это может быть пыль от грязного воздушного фильтра. Иногда — металлическая стружка от забитого масляного фильтра. Чтобы не допустить этого, меняйте данные расходники раз на 10 тысяч километров.
• Использование топлива с ненадлежащим октановым числом. Может повлечь за собой детонацию, задиры и прогар клапанов.

Народные способы

Итак, ближе к теме. Расточить блок цилиндров в домашних условиях можно без специального оборудования несколькими народными методами. Потребуют они не только времени, что само собой разумеется, но и терпения.

Способ 1

Метод хотя и «дедовский», но тоже без инструмента не обходится. Тут подойдет хорошая электродрель, поставленная на малые обороты. Обязателен также изношенный поршень, имеющий зазор в гильзе (сбоку). И еще нужна будет цилиндровая шпилька, а также шкурка с разным номером абразива.

Поршень в данном случае играет роль самого значимого элемента. Он – это рабочее тело, на которое фиксируется наждачка. Лучше подбирать старый и отработавший свой срок поршень, так как после расточки он уже будет негодным для эксплуатации.

В автосервисе применяется не бумага, а абразивная крошка. Вместо дрели, как и было сказано выше, применяется специальный станок с воротком, имеющим положенный диаметр.

https://youtube.com/watch?v=0KCUO0E9_vk

Ремонтный процесс

• Посередке поршня сверлится отверстие под цилиндровую шпильку.
• На шпильку накручивается гайка, а затем шпилька вставляется в поршень торчком вверх.
• Шпилька затягивается накрепко.
• Пропиливается разрез на поршне металлической ножовкой.
• В получившееся отверстие вставляется шкурка, а затем оборачивается вокруг поршня.
• Эта своеобразная насадка устанавливается в дрель, плотно затягивается.
• Цилиндр фиксируется от проворачиваний.
• Дрель включается на малый оборот. Расточка начинается сверху вниз, а после снизу вверх.

Примечание. В процессе такой расточки надо следить за тем, чтобы шкурка не выходила из поршня. Вначале применяется крупная шкурка, потом более мелкая. На завершающем этапе шлифовка должна проводиться нулевкой.

Некоторые эксперты также советуют проводить расточку блока цилиндров, одновременно используя масло. Другие не согласны с этим мнением, так как считают, что и на сухую неплохо растачивается. Последний вариант нам более импонирует, тем более, равномерность и гладкость можно почувствовать руками, если иметь определенную сноровку.

Полезная рекомендация гласит: чтобы не отбить руки в процессе шлифовки электродрелью, рекомендуется хорошенько зафиксировать цилиндр, но постараться его не повредить при этом.

Также вам будет полезно видео о хонинговании.

2 способ

В качестве основного инструмента в данном случае будет использоваться деревянная оправка. Но придется обратиться к фрезеровщику, который эту самую оправку выточит. Технология изготовления оправки основана на следующей формуле: если растачиваемый цилиндр на 76, оправка из бруска должна иметь 74 мм в диаметре. Что касается длины, то она должна быть больше размера цилиндра на 200 мм.

Подготовка приспособы

• В оправке сверлится дырка.
• Ножовкой пропиливается вдоль оправки разрез, в который вставляется абразивная бумага, как и в вышеописанном случае.

Примечание. Примерная глубина паза должна равняться 10 мм. Шкурка, как и в первом случае, должна быть и крупной, и мелкой.

Приступаем к работе

• Абразивная бумага оборачивается вокруг оправки.
• Шкурка обильно смачивается маслом.
• Оправкой растачивается цилиндр. Надо вращать оправку внутри цилиндра крупной в размерах шкуркой, пытаясь достичь свободного движения по поверхности. Затем менять бумагу на мелкую и продолжать.

Простые советы

Идеальный вариант расточки цилиндров, которые содержит блок мотора автомобиля:

Поршень должен сидеть внутри плотно, не смещаться вниз от собственного веса.

Идеальный вариант расточки цилиндров, которые содержит блок мотора мотоцикла:

Поршень внутри цилиндра должен проходить легко, но и не болтаться слишком, так как при нагреве он будет подклинивать от физического расширения.

Научившись проводить расточку своими руками правильно, вы более не будете озабочены проблемой, которая возникает у большинства владельцев б/у машин. Избежать пониженной компрессии ДВС на подержанных автомобилях вряд ли удается, но провести расточку и повысить компрессию теоретически сможет каждый.

Безусловно, как и в начале статьи, мы предупреждаем читателя. Скорее всего, провести расточку правильно без соответствующих знаний не удастся, но желание может перебороть все сомнения. Посмотрите обязательно несколько видео инструкций, изучите наши рекомендации и вперед!

Нюансы проведения

Гильзование — процесс крайне сложный

Здесь важно просчитывать заранее и учитывать важные тонкости

1. Если были установлены втулки только в один или два гнезда, то нарушается геометрия в соседних гнёздах. Чтобы минимизировать процент ошибок, используется свободная посадка холодной гильзы в предварительно нагретый блок.
2. Сухие гильзы шлифуют под определённую поршневую группу, хонингуют и после установки в гнёзда. Каждый поршень замеряется, после чего втулки обрабатываются. или подгонка крайне полезна для поршней, которые идеально срабатываются с полостью. Однако после этого такой элемент не подлежит установке в другие гнёзда.
3. Не нуждаются в обработке втулки, покрытые пористым хромом. Например, в двигателях японской компании Isuzu. Здесь используют стальные тонкостенные втулки. Они устанавливаются без натяга и прижимаются болтами, установленными поверх БЦ.
4. Если до гильзовки цилиндры были покрыты никасилом, то использовать в загильзованном ДВС нельзя! В этом случае подбираются кольца от мотора с чугунными гнёздами или поршни дорабатываются.

Отдельно стоит обратить внимание на вставки для моторов, использующих воздушное охлаждение. Устанавливаются цилиндры здесь по отдельности, так как сформировать блок невозможно — элементы должны охлаждаться

Поэтому и гильзы для них выполнены по примеру мотоциклетных, снабжены рёбрами охлаждения.

К картеру втулки фиксируются через медные прокладки и анкерные шпильки, проходящие сквозь головку БЦ или блока цилиндров. Сама ГБЦ ложится на эти шпильки, затягивается стандартно. Таким образом, цилиндры воздушного ДВС надёжно прижимаются, обеспечивается герметизация. Что касается материала вставок для систем воздушного охлаждения, то это монометалл или биметалл. Сами цилиндры бывают чугунными, стальными или сплавными.

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Отличительной особенностью семейства двигателей УМЗ-421 с рабочим объемом 2.89 литра является алюминиевый блок цилиндров оригинальной конструкции с залитыми тонкостенными гильзами из специального износостойкого чугуна ИЧГ-33М.

Применение блока цилиндров указанной конструкции позволило увеличить диаметр цилиндра с 92 мм до 100 мм при сохранении межцилиндрового расстояния 116 мм, как на двигателях УМЗ-417 с рабочим объемом 2.445 литра, обеспечить при этом увеличение жесткости блока цилиндров по сравнению с блоком, имеющим «мокрые» гильзы, и уменьшить овализацию гильз в процессе эксплуатации, что повысило ресурс цилиндропоршневой группы и снизило эксплуатационный расход масла.

Сохранение межцилиндрового расстояния позволило обеспечить взаимозаменяемость значительной части основных деталей и узлов нового двигателя с двигателями УМЗ-417 рабочего объема 2.445 литра.

Гильза представляет собой тонкостенную отливку, изготовленную методом центробежного литья. Перед заливкой заготовка гильзы подвергается механической обработке наружной поверхности для получения специальных буртиков для фиксации гильзы в теле блока. Минимальный диаметр наружной поверхности гильзы, по основанию буртиков, после механической обработки — 106+-0.2 мм.

Блок цилиндров УМЗ-421.

На верхней плоскости блока цилиндров двигателя УМЗ-421 расположены десять резьбовых отверстий для шпилек крепления головки цилиндров. Нижняя часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в гнезда которых установлены крышки коренных подшипников коленчатого вала и крышка манжеты коленчатого вала.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна марки КЧ35-10; каждая крышка крепиться к блоку двумя шпильками диаметром 14 мм. В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника. Крышки подшипников растачиваются совместно в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места.

Для этого на второй и третьей крышке выбиты их порядковые номера, соответственно цифрами «2» и «3». Остальные крышки отличаются друг от друга конструктивно, в связи с чем маркировка на них не наносится. Гайки шпилек крепления крышек затягиваются с моментом 12.5-13.6 кгсм. Посадочный размер гнезд под установку крышек в блоке равен 115+0.021 мм, размер крышек — 115+0.053+0.023 мм. Диаметр отверстия после расточки под установку коренных вкладышей равен 68.5+0.019 мм.

Крышка сальника коленчатого вала отлита из алюминиевого сплава и крепиться к нижней части блока двумя шпильками диаметром 8 мм. Крышка манжеты обрабатывается совместно с блоком для установки резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала. К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепиться отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

В блоке цилиндров двигателя УМЗ-421 с помощью расточки выполнены пять отверстий под установку распределительного вала, по числу опор вала. Вал монтируется в блок цилиндров без промежуточных сталебаббитовых втулок. Номинальные размеры отверстий и допуски на них :

1 — 52 +0.065+0.040 мм. 2 — 51 +0.065+0.040 мм. 3 — 50 +0.065+0.040 мм. 4 — 49 +0.065+0.040 мм. 5 — 48 +0.065+0.040 мм.

К заднему торцу блока цилиндров шестью болтами и двумя установочными штифтами крепиться, отлитый также из алюминиевого сплава, картер сцепления. Верхний левый болт устанавливается на герметик. Задний торец картера сцепления и отверстия в нем диаметром 116 +0.035 мм для установки коробки передач обрабатываются в сборе с блоком, и поэтому указанные детали не взаимозаменяемы.

Высота блока, размер между верхней и нижней плоскостями, после механической обработки 271.4+-0.12 мм. Неплоскостность верхней плоскости блока не более 0.05 мм, нижней – не более 0.1 мм.

Размерные группы гильз блока цилиндров УМЗ-421.

После механической обработки рабочей поверхности гильз, расточки и хонингования, производится разбивка гильз по диаметру на пять размерных групп. Обозначение групп и соответствующих им допусков на номинальный диаметр 100 мм. :

Размерная группа А — допуск на диаметр 100 мм : +0.036 +0.024 мм. Размерная группа Б — допуск на диаметр 100 мм : +0.048 +0.036 мм Размерная группа В — допуск на диаметр 100 мм : +0.060 +0.048 мм. Размерная группа Г — допуск на диаметр 100 мм : +0.072 +0.060 мм. Размерная группа Д — допуск на диаметр 100 мм : +0.084 +0.072 мм.

Маркировка обозначения размерной группы для каждой гильзы наносится на боковую поверхность водяной рубашки, расположенную внутри полостей коробок толкателей.

Источник

Гильза цилиндра двигателя схема

Гильзы цилиндров (сухие и мокрые).

Внутреннюю тщательно отполированную поверхность 2 (рис. 1, а) цилиндра называют зеркалом цилиндра. Точная обработка этой поверхности (ее овальность и конусность должны быть не более 0,02 мм) обеспечивает легкость движения поршня и плотное прилегание его к цилиндру.

Блок-картеры выполняются со вставными гильзами из легированных чугунов, обладающих большой износостойкостью и высокими механическими качествами. Применение вставных гильз позволяет увеличить срок службы блок-картера (путем замены изношенных гильз новыми) и упрощает его отливку.

Гильзы называются мокрыми (рис. 1, б), если они омываются охлаждающей жидкостью с наружной стороны, или сухими (рис. 1, в), если они установлены в предварительно расточенный цилиндр блок-картера. Мокрые гильзы цилиндров применяются в большинстве автотракторных двигателей: А-41 (рис. 42), Д-240 (рис. 1, а ) , 24Д (рис. 1, г). Сухие гильзы применяются при ремонте цилиндров. Толщина стенок мокрых гильз составляет 6—8 мм, а сухих—2—4 мм.

Наибольший износ наблюдается в верхней части цилиндра, находящейся под воздействием высоких температур и коррозионного влияния отработавших газов. Для уменьшения износа в верхнюю часть цилиндров двигателей ГАЗ-52 и гильзы 7 (рис. 1, г) цилиндров двигателей 24Д, ГАЗ-53 и ЗИЛ-130 запрессованы короткие вставки 10, изготовленные из антикоррозионного (кислотоупорного) чугуна.

Цилиндры двигателей с воздушным охлаждением (Д-21А1 и Д-37Е) крепятся на шпильках к картеру и гильз не имеют.

У многих двигателей для повышения износостойкости внутреннюю поверхность гильз подвергают закалке на глубину 1,5—3 мм с нагревом токами высокой частоты.

Мокрую гильзу в гнездо блок-картера 8 (рис. 44, б и г) устанавливают так, чтобы предотвратить утечку жидкости из водяной рубашки в гильзу и поддон картера. Кроме того, гильзе должна быть обеспечена возможность изменения длины при нагревании и охлаждении. На рисунке 1, б показана установка мокрой гильзы цилиндра в блок-картер двигателя Д-240. Нижним пояском буртик 4 опирается на основание

Цилиндрической выемки в верхней плоскости блок-картера 8. На нижнем поясе блок-картера сделана кольцевая канавка, в которую закладывают уплотняющее резиновое кольцо 9. Это кольцо несколько выступает над поверхностью пояса блок-картера. При установке гильзы в блок-картер резиновое кольцо обжимается и, заполняя все пространство кольцевой канавки, создает надежное уплотнение между гильзой и блок-картером. Торец гильзы несколько выступает над верхней плоскостью блок-картера, что обеспечивает лучшее обжатие прокладки 6 и создает надежное уплотнение от прорыва газов из цилиндра. На верхней плоскости торца гильзы имеется узкий выступающий поясок.

Ремонтопригодность

Ремонт двигателя ВАЗ-21213 затруднений не вызывает. Он может проводиться даже в гаражных условиях. Определенные неудобства вызывает отсутствие гильз в цилиндрах. Для капитального ремонта в полном объеме придется блок цилиндров доставить на предприятие, где будет произведена его расточка, шлифовка и хонингование.

Подбор и приобретение запчастей для ремонта беспроблемные. Единственная рекомендация – не нарвитесь на подделку, если самостоятельно их покупаете. Изобилие контрафакта на рынке вызывает определенные трудности у не опытных автовладельцев.

Для успешной работы мотора после ремонта при восстановлении необходимо использовать только оригинальные узлы и детали.

Перед тем, как делать капитальный ремонт в полном объеме нужно внимательно и скрупулезно просчитать возможные материальные затраты. Может случиться так, что приобретение контрактного двигателя станет более выгодным вариантом.

ВАЗ-21213 вполне надежный и неприхотливый силовой агрегат при должном с ним обращении. Своевременное и качественное обслуживание существенно увеличит срок его бесперебойной работы, повысит эксплуатационный ресурс.

Расточка и гильзовка блока

В процессе капитального ремонта стенки цилиндров растачивают для удаления повреждений. Расточка — метод механической обработки деталей, который заключается в удалении слоя металла.

Несколько расточек можно проводить без последующей гильзовки. Если расширение отверстия не оказало значительного влияния на объем цилиндра, то увеличивают размер поршневых колец и блок цилиндров в таком виде функционирует до следующей расточки.

После того, как гнезда были расточены до максимального размера или в случае снятия большого слоя металла для удаления повреждений стенок цилиндров, осуществляют гильзовку цилиндров.

Гильзы могут устанавливаться как в ремонтируемый двигатель, так и в новый. Чаще всего на заводах в транспортные средства ставят «мокрые» гильзы.

При ремонте меняют только изношенные гильзы. Необходимости в единовременной установке всех новых втулок нет.

Гильзовка является универсальным методом восстановления работоспособности блока цилиндров любого вида.

Для осуществления гильзовки необходимо подобрать втулку подходящего размера, расточить цилиндр для придания его стенкам необходимых характеристик и установить гильзу тем способом, который соответствует виду гильзы.

Важно правильно расточить поверхность цилиндра, чтобы посадочные гнезда под гильзы имели необходимую геометрию. В противном случае все дефекты, имеющиеся на стенках цилиндра, появятся на вставке и поршень не сможет оптимально двигаться в загильзованном цилиндре.. Многие автовладельцы не обращаются в автомастерские для установки гильз в блок цилиндров

Они осуществляют этот процесс самостоятельно.

Многие автовладельцы не обращаются в автомастерские для установки гильз в блок цилиндров. Они осуществляют этот процесс самостоятельно.