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.
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.
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.
Профилактика
Для защиты двигателя от неисправностей и дальнейшей экономии денег на ремонте.
Следуйте простым рекомендациям:
- Обслуживайте автомобиль только в лидерском центре и меняйте запчасти по гарантии.
- Обрабатывайте двигатель с помощью специальных присадок. Доступные варианты рассмотрены выше.
- Уменьшите интервал замены масла с 15 до 10 тыс. км. При этом используйте масло, которое рекомендовано заводом-изготовителем.
- Эксплуатируйте автомобиль в сильный мороз по минимуму и дожидайтесь нагрева двигателя перед каждой поездкой.
- Не грузите сильно ДВС, пока он не нагреется до рабочего параметра.
- Откажитесь от продолжительного движения на высокой скорости.
- Не допускайте повышения температуры охлаждающей жидкости выше нормы.
- Используйте неэтилированный бензин и исключите «перелив» форсунок, что может быть чревато для решетки катализатора.
- При необходимости ремонта двигателя отдавайте предпочтение только проверенным СТО, где имеется специальное оборудование и квалифицированный персонал.
- После ремонта мотора рекомендуется придерживаться режима обкатки и избегать больших перегрузок. Это особенно актуально для поездок на холодном двигателе.
- По возможности меняйте антифриз раньше срока, чтобы избежать его загрязнения. Иногда полезно промыть радиатор под струей воды для удаления пуха, насекомых и другого мусора.
- Следите за состоянием катализатора, который может повредиться из-за применения низкокачественного бензина или при злоупотреблении эксплуатацией по пересеченной местности.
- Протирайте свечные колодцы при замене свечей, ведь при вкручивании новых песок и грязь попадают в двигатель.
- Убедитесь, что во время ТО установлен новый воздушный фильтр хорошего качества. В ином случае уплотнитель может плохо прилегать к краям корпуса, из-за чего внутрь может попасть загрязнение.
Расточка
Расточка блока цилиндров — часть капитального ремонта двигателя. Вывести из строя эти детали не так уж и просто, но в сервисной книжке автомобиля Вы найдете рекомендации по плановому ремонту. «Досрочно» процедуру расточки проходят автолюбители, которые тюнингуют или форсируют двигатель своего авто.
Для чего нужна расточка
Все части двигателя (поршни, кольца, коленвал, вкладыши и т.д.) находятся под постоянной высокой нагрузкой. За одну минуту поршень трётся об цилиндр сотни и даже тысячи раз, поэтому стенки стачиваются и БЦ начинает терять свою первоначальную форму: из круга превращается в овал.
Из-за этого уменьшается прилегание колец поршней к стенкам, что позволяет горючей смеси и газам поступать картер, а маслу — в рабочую камеру. Именно поэтому увеличивается расход масла и уменьшается мощность двигателя. Первым звоночкам в такой ситуации может стать синеватый дым из выхлопной трубы.
Синеватый дым может быть также из-за других поломок двигателя. Подробнее читайте в статье — ремонт ТНВД и форсунок.
Процесс расточки
Работа выполняется на специальном станке, производить расточку блока своими руками не рекомендуется.
Для начала устанавливают степень повреждения и деформации стенок. Бывают случаи, когда расточку выполнить невозможно. В таких случаях требуется сразу гильзовка. С помощью специальных приборов мастер определяет, сколько нужно снимать со стенок. Далее процесс выполняется на вертикально-расточном станке.
Важно найти автосервис с хорошим оборудованием и мастерами. Расточку и гильзовку блока цилиндров в Москве можно сделать в нашем автосервисе. Перед сборкой внутренняя поверхность обрабатывается, т.е
делается хонингование для того, чтобы кольца быстрее притерлись к стенке. Затем уже происходит полная сборка двигателя
Перед сборкой внутренняя поверхность обрабатывается, т.е. делается хонингование для того, чтобы кольца быстрее притерлись к стенке. Затем уже происходит полная сборка двигателя.
Расточка алюминиевого блока возможна не всегда, за это их часто называют одноразовыми, т.к. нельзя выполнить ремонтные работы.
Как определить, методы диагностики
Первые признаки появления задиров в цилиндрах — не повод паниковать. Для начала необходимо убедиться, что речь идет именно о такой неисправности.
Это можно сделать с помощью эндоскопа или АГЦ. Кратко рассмотрим особенности каждого из вариантов проверки.
Эндоскопом
Один из способов проверки двигателя — осмотр его внутренних элементов с помощью специальной камерой с дополнительной подсветкой.
Изображение выводится с камеру собственного экрана или дисплей смартфона.
Процесс проверки проходит в несколько этапов:
- Охлаждение двигателя.
- Откручивание свечей зажигания.
- Погружение зонда эндоскопа через свечной колодец.
- Проверка цилиндров на факт задиров и получение выводов специалиста.
Особенность метода состоит в том, что можно получить реальные данные о неисправности.
Кроме того, по состоянию внутренних элементов легко оценить правильность показаний. Стоимость процедуры на СТО составляет от 4000 рублей.
Метод АГЦ
Термин «АГЦ» расшифровывается как «Анализатор Герметичности Цилиндров».
Для его реализации применяется специальный прибор, к примеру, АГЦ-2, позволяющий определить состояние ЦПГ двигателя, оценить состояние внутренних его элементов, определить степень износа и т. д.
С помощью прибора измеряется два параметра.
Р1- полный вакуум
Этот параметр показывает наличие и объем утечки смазки через клапаны ДВС, прокладку головки блока цилиндра или поврежденное дно поршня.
При измерении этот параметр не должен быть ниже определенного уровня, который устанавливается для определенного двигателя и не зависит от состояния колец.
В зависимости от величины можно принимать решение об исправности гильзы цилиндра.
Р2 — остаточный вакуум
По этому показателю можно судить о факте утечки через поршневые кольца.
Кроме того, Р2 позволяет оценить уровень износа, факт повреждения колец, задиры поршней, потерю упругости колец и иные неисправности.
При измерении Р2 необходимо нажать на кнопку сброса, удерживать ее в течении двух-трех секунд, а после этого проверить параметр.
Фиксация Р2 осуществляется после отпускания кнопки сброса. Это нужно делать на случай, если во время измерений поршень будет располагаться выше НМТ в момент сжатия или еще не опустился до НМТ на рабочем ходу.
Все измерения проводятся без разборки мотора через отверстия форсунок / свечей в момент прокрутки стартера или пускового девайса.
Многие параметры необходимо анализировать в комплексе. К примеру, пневматическая плотность закрытия клапанов и наличие трещин в дне поршня в головке ГБЦ влияет на отношение Р1/Р2.
Если параметр опускается ниже допустимого, это позволяет определить поломки в клапанах и трещины в деталях, износ или другие нарушения.
Для получения точных результатов используется специальная диаграмма.
Причины
Для своевременной диагностики и предотвращения неисправности важно знать причины появления задиров. К основным можно отнести:
К основным можно отнести:
Неправильная обкатка двигателя сразу после покупки автомобиля
В этот период важно аккуратно обращаться с ДВС, избегать повышенной частоты вращения и перегрева.
Ошибки при выборе поршней в процессе сборки. При монтаже тугого пальца поршня меняется конфигурация, а при нагреве поршень трется о стенки цилиндров
Это является причиной деформации.
Попадание твердых элементов между стенкой цилиндра и движущимся поршнем.
Низкое давление охлаждающей / смазывающей жидкости в двигателе.
Расширение поршня в результате чрезмерного нагрева или недостаточного отвода тепла от ДВС. Причиной может быть загрязненный радиатор, из-за чего не обеспечивается полноценная циркуляция смазывающей жидкости. В результате смазка теряет свои качества и не обеспечивает ожидаемый результат.
Дефицит / полное отсутствие моторного масла. В результате появляется трение, повышается температура, и возникает риск задиров.
Низкое качество смазки и не своевременная его замена.
Форсирование работы непрогретого двигателя, гоночный режим.
Грубая расточка блока цилиндров и несоблюдение правильных зазоров.
Одной из ключевых причин являются механические повреждения. Мощность современных ДВС частично подавляется катализатором для соответствия нормам экологичности.
Бытует мнение, что со временем внутренняя часть этой детали разрушается, а ее элементы вместе с частью выхлопных газов попадают в систему пуска, а далее в цилиндропоршневую группу.
Как результат, повышается износ мотора и появляются задиры. Последние могут появиться также при попадании на цилиндр любых посторонних элементов или воды.
Некоторые тонкости гильзования
Чтобы как-то подвести итоги, сделать некоторые уточнения и дополнения, можно разобрать всё по полочкам, рассказать некоторые нюансы и важные моменты.
- БЦ бывают алюминиевыми и чугунными, а также делятся на цельные и с завода гильзованные;
- Существуют блоки, выполненные из алюминия, но не рассчитанные на использование ремонтных поршней;
- Если это цельный БЦ на основе чугуна, его стенки обязательно покрываются коном;
- Крайне редко встречаются моторы, в которых внутри чугунного блока дополнительно применяются стальные гильзы;
- ДВС с алюминиевыми блоками в большинстве своём имеют гильзы. Крайне редко встречаются цельнолитые варианты;
- Многие современные силовые агрегаты оснащаются алюминиевыми БЦ, дополненными сухим типом гильз. Тут на стенки блока наносят специальные твёрдые покрытия, с которыми в процессе работе ДВС контактирует поршень;
- В зависимости от того, какое применяется покрытие, в БЦ можно применять ремонтные поршни и проводить гильзовку. Для этого в продаже доступны втулки из алюминия;
- Есть и такие алюминиевые блоки, где установка увеличенных поршней с кольцами считается невозможной, поскольку производитель не выпускает ремкомплекты. Но и такие блоки можно гильзовать;
- Проблем с гильзованием чугунных блоков куда меньше, чем с установкой втулок в БЦ из алюминия. Это обусловлено высокой стоимостью заводских втулок, поскольку за одну гильзу могут потребовать около 150 долларов. В такой ситуации финансово оправдан лишь ремонт одного цилиндра;
- Альтернативой считается применение втулок из чугуна для алюминиевых БЦ. Этот метод ремонта активно применяется в странах СНГ;
- Когда гильзуется один цилиндр, в соседнем нарушается геометрия;
- При правильно проведённых работах, чугунная втулка в алюминиевом блоке способна продлить срок службы ДВС на 150 тысяч километров.
В наше время и в нынешних условиях получить качественно гильзованный двигатель не так уж сложно. Существует большое количество мастеров и автосервисов, предлагающих подобные услуги.
Фактически гильзовку можно считать один из наиболее эффективных методов против своего рода заговора автопроизводителей. Они отказались от производства долговечных ДВС, поскольку поняли преимущества изготовления менее устойчивых к износу моторов. Так потребители чаще приобретают новые машины.
Чтобы как-то продлить срок службы своему двигателю, при износе БЦ активно применяется метод гильзования. Это реальный способ увеличить жизнь двигателю, а также ещё несколько лет эксплуатировать свой автомобиль.
Лучшие цены и условия на покупку новых авто
В переводе с немецкого “гильза” означает “корпус” или “оболочка”. Применительно к блоку цилиндров речь идет о съемной трубке из металла — в ней происходит перемещение поршня. Именно этой трубкой и определяется объем цилиндров ДВС. Всего есть 2 разновидности гильз: “мокрые” (пригодные для ремонта) и “сухие”.
Усовершенствование поршней
Из вышеизложенного материала стало понятным, что задиры появляются, когда поршень перемещается в цилиндре на сухую. Т.е. в пространство между этими деталями по разным причинам не поступает смазка.
Для решения этой проблемы некоторые мотористы предлагают провести модернизацию мотора и просверлить с боку в середине юбки поршня отверстие диаметром 4-6 мм и сделать небольшую фаску.
А по краям юбки поршня сделать небольшие зубчики (насечки глубиной 0,4 – 0,5 мм, а шириной 0,7 – 0,8 мм).
Суть метода в том, что зубчиками, при движении поршня вниз, будет захватываться масло и принудительно подаваться под юбку (ему просто некуда деваться), а отверстие работает в роли насоса подсасывая смазку по юбке в месте соприкосновения ее со стенкой цилиндра.
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.
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!
2 метода гильзовки блока цилиндров: особенности ремонтных работ
Стандартно расточка блока цилиндров является оптимальным вариантом для ремонта, однако при определённых обстоятельствах её стоит заменить гильзовкой. В каких случаях гильзовка блока цилиндров более целесообразна и что собой представляет данная процедура? Как выполнить гильзовку с учётом типа гильз?
К категории исключений стоит отнести трещины, задиры и глубокие царапины в цилиндре после разрушения поршня, а также его избыточный износ, отсутствие комплекта, необходимого для ремонта или их высокая стоимость.
В случае с определёнными двигателями такой ремонт вовсе не предусмотрен. Гильзовка блока цилиндров является альтернативным вариантом ремонта в упомянутых ситуациях.
Гильза представлена в виде съёмной вставки в блок цилиндров двигателя. Иными словами – это своеобразные стенки блока цилиндра, поскольку поршень движется именно в ней. Рабочий объём цилиндра напрямую зависит от объёма гильзы.
Гильзование блока цилиндра – это установка гильзы в цилиндр. Такие ремонтные работы можно смело отнести к категории сложных. В данном случае успех зависит не только от подготовительных работ, но также от наличия специального оборудования.
Если гильзы устанавливаются с уплотнителем, то в месте стыковки втулки с блоком цилиндров необходимо обеспечить требуемые параметры.
При выборе гильз обращайте внимание на такие факторы, как толщина стенок, а также конусность и эллипсность изделий. Некоторые гильзы не предусматривают наличие допуска под дополнительную расточку после установки в блок – данный нюанс также необходимо брать во внимание
Некоторые гильзы не предусматривают наличие допуска под дополнительную расточку после установки в блок – данный нюанс также необходимо брать во внимание
Разновидности гильз
В случае с мокрыми гильзами наблюдается соприкосновение её поверхности с охлаждающей жидкостью, которая находится в полости двигателя с водяным охлаждением. Отвод тепла при использовании такой гильзы намного лучше, но недостатком является меньшая жёсткость картера двигателя.
Ключевое достоинство представлено высоким уровнем ремонтопригодности, поэтому такие гильзы наиболее распространены на двигателях для тракторов и грузовиков. Перед установкой нет необходимости что-либо дорабатывать, а изношенные гильзы сразу заменяются и чаще всего ремонту не подвергают.
При осуществлении замены мокрых гильз двигатель даже не снимают с шасси.
Для чего выполняется гильзовка блока?
Состав работ при капитальном ремонте двигателя автомобиля определяется характером дефектов цилиндров и включает соответствующие технологические операции для их устранения. В зависимости от неисправности выполняется расточка или гильзовка блока. При проведении расточки со стенок цилиндра срезается слой металла, чтобы восстановить требуемые параметры стенок. Затем в цилиндр устанавливают поршень соответствующего ремонта с поршневыми кольцами. Гильзовка же проводится в случаях обнаружения дефектов, параметры которых не дают возможности устранить неисправность с помощью расточки даже до последнего ремонтного размера.
Гильзование БЦ выполняется также для цилиндров, которые до этого уже растачивались до максимального ремразмера.
Альтернативная технология
Вышеописанный метод подразумевает предварительную расточку блока. Но существуют блоки (это касается алюминиевых), которые не растачиваются перед установкой гильз. Как поступают в таком случае? Гильзовка блока цилиндров сопровождается нанесением герметика в посадочное гнездо.
Гильзование блока цилиндра можно провести на любом моторе. Возможна изначальная заводская гильзовка блока цилиндров, при которой стоит использовать мокрую гильзу, а изношенные втулки заменяются на новые. Такой вид ремонта нельзя назвать сложным, поскольку доступна ручная замена путем подбора готовых гильз.
Предварительные работы выглядят следующим образом:
Необходимо провести расточку цилиндра, если речь не идёт о цилиндре из галникала
На данном этапе очень важно выдержать необходимую форму паза.
Хонингование пазов является следующим шагом, по завершению которого можно приступать непосредственно к гильзованию.
Эволюция гильзовки на этапе производства двигателя
Основной причиной, по которой инженеры-конструкторы пришли к решению гильзовать двигатель, была настоятельная потребность снизить его вес. Это стало возможным в тот момент, когда для производства блока цилиндров стали применять не чугун, а алюминий.
Чугун для производства двигателя хорош своей недорогой себестоимостью и высокой прочностью, но его «минусы» слишком существенны:
- он втрое тяжелей, чем алюминий;
- чугун подвержен коррозийным процессам;
- низкая теплопроводность чугуна требует большего количества охлаждающей жидкости для поддержания нормальных условий эксплуатации.
Впервые алюминиевые гильзованные двигатели появились в тридцатых годах прошлого века. Устанавливались такие двигатели в основном на спортивные модели машин. В них в алюминиевый цилиндровый блок вставлялись чугунные гильзы «мокрого» типа.
В начале семидесятых годов на смену «мокрым» гильзам пришли «сухие». Это произошло благодаря появлению новых технологий запрессовки гильз из чугуна в мягкий алюминий. Но идеального результата всё равно не получилось – различные коэффициенты расширения металлов вследствие нагрева узла до рабочих температур приводили к появлению зазора между цилиндром и гильзой. С другой стороны, вес блока был существенно снижен, и это на фоне повышения жёсткости цилиндра.
Далее технология производства снова изменилась — от запрессовки гильз отказались, заменив её обратной операции: отливки блока вокруг самих гильз. Это открыло эпоху «одноразовых» моторов: согласно технической документации, извлечь вмонтированные таким образом гильзы для замены не представляется возможным, то есть, цилиндровый блок таких моделей официально считается непригодным для проведения ремонтных работ.
Положительные моменты гильзования
Гильзы берут на себя функции стенок цилиндра благодаря стойкости:
- К коррозии.
- К механической и термической нагрузке.
- Качественных материалов.
Гильзование позволяет восстановить двигатели, если:
- Вышли из строя цилиндры.
- Нельзя провести расточку.
- Изношены стенки.
- Ремонт проводился ранее по максимальным размерам.
Гильзировкой продлевают и улучшают эксплуатацию автомобиля, когда стенки цилиндров вышли из строя по причине:
- Нагрузок, созданных поршневыми кольцами и горячими газами.
- Отсутствовала смазка элементов.
- Сопряженные детали изготовлены из некачественного материала.
- Износ произошел по времени и пробегу.
Исправная работа двигателя после гильзовки гарантирована при условии:
- Авто пройдет обкатку, чтобы детали осуществили притирку между собой. Для этого необходимо соблюдение скоростного режима до прохождения конкретного пробега.
- Нельзя ездить на превышенных оборотах – только на средних.
- Скорость резко не увеличивать на первых километрах.
- Периодически проводить смену масла в соответствии с рекомендациями автомеханика.
Сухие втулки наделены преимуществом в отношении своих размеров, их диаметр и длина позволяет выполнять запрессовку после последних расточек. Изделия, изготовленные по «мокрой» технологии, внешней стороной касаются с жидкостью, которая охлаждает втулку и отводит тепло.
Новые автомобили имеют гильзованные моторы, которые просто поддаются ремонту, их даже не нужно снимать. Основным преимуществом гильзования является возможность замены только изношенных или поврежденных втулок, не затрагивая остальных.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
https://youtube.com/watch?v=I85ExprEodI
Нюансы проведения
Гильзование — процесс крайне сложный
Здесь важно просчитывать заранее и учитывать важные тонкости
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
