Одноразовые, но не совсем: способы капремонта современных моторов
Что делали владельцы старых автомобилей, когда мотор начинал гнать масло в цилиндры и коптить небо сизым дымом? Они делали капремонт – растачивали изношенные стенки цилиндров и ставили поршни большего диаметра. И мотор мог "ходить" еще 150-200 тысяч километров, а то и больше.Тенденции современного автомобилестроения таковы, что классические чугунные блоки под несколько ремонтных размеров поршней уже стали исчезающим видом, куда чаще двигатели являются «одноразовыми». Нет ремонтных размеров цилиндропоршневой группы, нет ремонтных размеров вкладышей коленчатого вала.
Что может произойти с таким мотором и что делать, если он всё же сломался, а заменить на новый агрегат – не вариант из-за слишком высокой цены? Моторы бывают разные, но почти всегда можно найти альтернативный путь и вернуть его к жизни. Другой вопрос, имеет ли это смысл с точки зрения финансовой?
Алюминиевые блоки с чугунными гильзами
Самый простой вариант – «обычный» мотор с чугунными гильзами, а иногда даже и с блоком из того же чугуна, но не имеющий ремонтных размеров поршневой группы и коленчатого вала.
А кстати, почему? Существует «теория заговора», согласно которой производители специально ограничивают выпуск деталей для ремонта, лишь бы потребитель косяком шел в салоны за новыми машинами. Но если это и правда, то отчасти. Дело в том, что многие современные чугунные моторы по стойкости к выработке – не чета старым.
Вследствие прогресса в материалах чугунная гильза по износостойкости вплотную приблизилась к весьма недешевым технологиям с применением алюсила и никасила, о которых подробно расскажем ниже.
Естественный износ чугуна, по сути, остался в прошлом. Зачастую естественная выработка цилиндра при пробеге свыше трехсот тысяч километров оказывается минимальной. А если износ меньше глубины хонингования (две-три сотые доли миллиметра), то нет и нужды в расточке.
Разумеется, для производителя это хороший повод отказаться от ремонтных размеров и выпускать только несколько градаций «номинальных» поршней и колец. Но, к сожалению, износ бывает не только естественным. При залегании поршневых колец, попадании абразива в цилиндры, перегревах, детонации или других неприятностях с мотором могут выйти из строя один или все цилиндры.
На них появляются задиры, эллипсность или даже кольцевая выработка, возможны и нарушения геометрии шатунно-поршневой группы. Если бы была возможна расточка, то проблема решалась бы просто переточкой в новый размер, дефекты такого рода обычно при этом удаляются без проблем. Но точить-то нельзя! Попросту нет в продаже поршней нового размера, а если проблемы с коленчатым валом, то и его точить тоже нельзя – нет вкладышей.
Способ ремонта №1: покупка шот-блока
Значит, моторы все же одноразовые? Отнюдь. Решить проблему такого мотора можно несколькими способами. Первый из них – штатный, рекомендуемый производителем. И зачастую, кстати, не самый плохой. Это покупка так называемого шот-блока, то есть блока цилиндров в сборе с поршнями и коленчатым валом. Поставить на него головки блоков, картер, навесное оборудование – и мотор готов.
Обычно минусом такого решения является цена, но если вспомнить, что оригинальные поршни обычно тоже стоят недешево, да и работа стоит немало, то… Вопрос, как всегда, в цене на конкретные экземпляры. Например, известные моторы Opel Z22SE или Saab B207 как продукция компании GM имеют большой выбор шот-блоков, причем далеко не только от производителя. Цена их в США очень приятная – от полутора тысяч долларов. За две с половиной можно приобрести тюнинговый усиленный блок со строкер-китом на 2.5 – 2.7 литра или рассчитанный под большее давление наддува и солидный крутящий момент. А вот на немолодые Тойоты шот-блок обойдется минимум в три с половиной тысячи. При этом изрядная часть моторов большого объема имеет шот-блоки ценой около пяти тысяч. И тут уже придется задуматься об альтернативе простой замены.
Способ ремонта №2: гильзование блока цилиндров и «родные» поршни
Гильзы делаются, как говорится, «в номинал», то есть того же размера, что и в оригинале. Если удачно подобрать материал гильзы и точность «натяга», то разве что немного пострадает теплопередача, ведь «родная» гильза именно залита в расплавленный металл, а ремонтная, в зависимости от способа посадки, может как почти не иметь монтажного зазора, так и сохранять зазор от одной до трех сотых.
Дальше всё зависит от точности мехобработки и от качества сборки. Оригинальная поршневая группа номинального размера прекрасно будет работать в таком моторе. Можно гильзовать только поврежденный цилиндр и тем самым уменьшить цену работ. Многое зависит от мастерства исполнителей работ, но если в вашем городе есть точные станки, то это сравнительно недорогой способ восстановления мотора.
Но помните, что при тепловой обработке блока цилиндров возможны деформации и нарушение геометрии. Поэтому рекомендуется гильзовать все цилиндры сразу и производить расточку с учетом новой геометрии от «базы» блока, а не старых осей цилиндров. При необходимости же ремонта только одного цилиндра лучше использовать технологии холодной посадки гильз прессом или установку с зазором.
Способ ремонта №3: «родные» расточенные гильзы и поршни большего диаметра
Блок цилиндров просто растачивается под новые кастомные поршни – не оригинальные, а заказные, под нужный размер. Обычно речь идет о так называемой ковке – поршнях, полученных мехобработкой из болванки, полученной изотермической штамповкой. Такие поршни заметно прочнее обычных литых, но, как всякая индивидуальная работа, она может оказаться не самой удачной.
Даже поршни от солидного производителя требуют большего теплового зазора из-за более высокого коэффициента расширения сплавов для ковки и неучтенной тепловой деформации. И разумеется, более прочный поршень не всегда означает больший срок службы двигателя, так как изнашиваются и кольца, и сам цилиндр. В этом случае многое будет зависеть как от обработки самого цилиндра (в этом случае он сохраняет свои параметры по теплопередаче и геометрии, в отличие от гильзования), так и от нового поршня.
Аналогично действуют и тогда, когда оригинальная поршневая группа очень дорога или редка, а мотор строится для использования каждый день. Это хороший способ в случае, если поршни под ремонтируемый мотор уже освоены хотя бы малой серией или есть испытанные образцы. Ведь работать испытателем тестового мотора не хочется никому.
Впрочем, если вы наберете желающих заказать пятьсот или тысячу поршней, то ваш заказ имеет все шансы быть произведенным по оригинальным технологиям Kolbenschmidt или Mahle, правда, и цена поршней будет как минимум не ниже, чем у оригинальных, зато размер – любой в пределах разумного допуска к штатному и полностью отработанная в серии конструкция.Полностью алюминиевые блоки без гильз
Делать блоки цилиндров из алюминия без чугунных гильз крайне выгодно. Во-первых, это меньшая масса мотора. Во-вторых, теплопроводность алюминия выше, чем у чугуна, а значит, лучше теплоотвод от самых нагруженных частей мотора. Наконец, и поршни, и головка блока цилиндров тоже выполнены из алюминия, а значит, их коэфициент теплового расширения будет близок к коэффициенту расширения блока. Поэтому можно уменьшить тепловые зазоры до минимума, обусловленного разницей температур поршня и блока цилиндров.
Технологии цельноалюминиевых блоков цилиндров условно можно разделить на три группы материалов, и во всех случаях это будет не «чистый» алюминий, а блок из «крылатого» металла с прочным покрытием цилиндров.
Никасиловые алюминиевые блоки
В первую очередь это Nikasil, который был первым получившим массовое признание как способ производства надежных цельноалюминиевых двигателей без чугунных гильз. Название от компании Mahle стало нарицательным, хотя, может быть, торговая марка аналогичного покрытия от фирмы Kolbenschmidt – Galnical – оказалась не столь благозвучна и вторична…
В первую очередь оно предназначалось для роторных моторов, но получило широчайшее распространение в девяностых годах, а в Формуле-1 используется до сих пор, как и в мотоциклетных моторах. Например, «монстр» Suzuki Hayabusa имеет именно такое покрытие цилиндров. Более прочного и удачного материала для цилиндров пока не придумали, его слой твердый и достаточно вязкий, он толстый и не трескается, его можно немного расточить, если уж удалось его каким-то образом сносить. Но это бывает крайне редко, покрытие практически вечное.
Вот только никель-карбид-алюминиевое покрытие, столь прочное и износостойкое, боится сернистых соединений. И на машинах в США и Канаде, в которых использовали высокосернистый бензин, покрытие быстро выходило из строя. Такого бензина сейчас и не встретить, но есть и другая причина, по которой от покрытия отказались. Оно вечное, но оно и дорогое – технология требует сложного способа гальванического нанесения и механической обработки высокопрочного материала.
Алюсиловые алюминиевые блоки
Поэтому компания Kolbenschmidt предложила использовать весьма старую (запатентована еще в 1927 году компанией Schweizer & Fehrenbach) технологию Alusil для производства блоков цилиндров. Поскольку Кольбеншмидт на тот момент принадлежал Audi Group, то технология быстро была доведена до практического использования.
Основная идея достаточно проста: гильза или весь блок цилиндров целиком изготовлены из сплава алюминия с высоким содержанием кремния, его в нем не менее 17% – это так называемый заэвтектический сплав. При этом кремний содержится в материале не в растворенном виде, а как кристаллы.
И если «осадить» алюминий, то получится сплошной слой из выступающих кристаллов кремния, очень твердый, «скользкий» и износостойкий, по нему уже могут работать самые твердые поршневые кольца. Этот способ проще и куда дешевле, а покрытие — вытравливаемое химическим способом или получаемое специальной обработкой в слое высококремнистого алюминия. По твердости алюсил не уступает никасилу.
Дополнительным плюсом технологии является близость алюминиевых сплавов блока и поршня – те тоже отливают из заэвтектического алюминия, а значит, тепловой зазор будет наименьшим. Вот только упрочненный слой куда тоньше, чем у Никасила, а само покрытие куда более хрупкое, под тончайшей рубашкой из кристаллов кремния всё тот же алюминий. Оно боится и перегрева, и попадания твердых частиц, и даже нагара с колец. А еще боится агрессивных химических соединений серы и других.
При этом способ его производства часто допускает образование каверн и зон с неоднородным качеством покрытия. И пусть сейчас это самая распространенная технология для цельноалюминиевых моторов, но всё же у нее есть свои рамки применения и вытеснить простые чугунные гильзы она не смогла.
Но есть и один почти не используемый плюс: теоретически возможна расточка и восстановление слоя покрытия. Тут нужна лишь специальная технология расточки, удаляющая слой алюминия, а затем формирующая слой сплошного кремния на поверхности и слегка «сглаживающая» кристаллы. Но она требует массовости, а значит, и крупных заводов по восстановлению блоков цилиндров. А их пока нет.
В активе Кольбеншмидта есть еще технология Locasil – сплав, в котором содержание кремния составляет все 27%, но отлить блок цилиндров из него уже нельзя, он слишком хрупкий, зато можно сделать гильзу для блока цилиндров, она будет более износостойкой, чем алюсиловая, но технологии для ремонта у них одни и те же.
Экзотика: плазменное напыление
Встречаются и более редкие варианты. Например, VW в блоках цилиндров печально известных моторов 2.5 TDI используют плазменное напыление. Схожую технологию лазерного нанесения кремния вместо алюсила с химическим травлением используют на новых моторах BMW «глобальной серии» B38-58. Теоретически эта технология прогрессивна и позволяет получить достаточно толстый слой упрочнения с хорошими характеристиками, но явно пока не доведена до совершенства.
Способ ремонта №1: расточка алюминиевых блоков с покрытием
Разумеется, все технологии с поверхностным упрочнением слоя алюминия не предусматривают износ зеркала цилиндра, а значит, и моторов с ремонтными размерами поршневой группы почти нет. Разве что совсем старые моторы BMW под Никасил имели пару ремонтных размеров, но быстро выяснилось, что покрытие либо служит и не изнашивается, либо повреждается и тогда надо менять блок цилиндров в сборе. Соответственно, ремонтные размеры для никасиловых моторов быстро пропали.
Более свежие конструкции обычно не дают даже возможности купить «оригинальные» поршни по заводскому каталогу – только шот-блок в сборе. Обосновывается это, как обычно, заботой о потребителях и высокими стандартами качества. Но поскольку детали поршневой группы заказываются производителем машины «на стороне», то в каталогах производителей поршней оригинальные запчасти найти можно, нужно только выяснить, кто из десятка производителей поставлял их на конвейер.
Иногда можно заказать и ремонтные размеры, например, если у вас есть возможность восстановления покрытия типа алюсила, то этот вариант обеспечит сохранение всех заводских характеристик мотора. Полное восстановление заводских параметров обеспечивает гальваническое или плазменное напыление никасилоподобного или хромового покрытия с последующей расточкой или высокоточное напыление без дальнейшей обработки. Но если уж в серийном производстве не могут обеспечить стабильное качество и ресурс такого покрытия, то при использовании ремонтных технологий ресурс может оказаться еще меньше, всё зависит от исполнителя.
Шансы на качественный ремонт есть, технология широко применяется для мелкосерийного гоночного моторостроения, а там высочайшие требования к покрытию. Вот только цена работ и процедура тестирования будут соответствующие. Из славного советского прошлого множеству заводов достались восстановительные технологии из этой серии. Возможно, где-то применяются ноу-хау, позволяющие производить такое восстановление надежно и недорого, но лично мне такие места не известны. Кто знает, поделитесь!
Дополнительным плюсом использования таких технологий является возможность восстановления только поврежденного цилиндра, что делает такой вариант выгодным при возвращении к жизни именно поврежденного, но не изношенного временем блока.
Способ ремонта №2: гильзование алюминиевых блоков
Но по-настоящему массовой технологией является гильзование. Используются как алюминиевые гильзы с никасиловым покрытием или алюсил-подобные технологии, так и старые добрые чугунные. Алюминиевые гильзы позволяют избежать многих сложностей внедрения чугуна в изначально алюминиевый мотор, но в большинстве случаев алюминиевая гильза поставляется уже с готовой к работе поверхностью и не подвергается дальнейшей мехобработке. А это налагает высокие требования к качеству исполнения всех работ. В противном случае возможны как нарушение геометрии самой гильзы, так и нарушение геометрии шатунно-поршневой группы и, соответственно, снижение ресурса мотора и его характеристик.
Чугунные гильзы куда дешевле, выполняются не под конкретный мотор а подбираются по размеру. В результате гильзовка мотора по этой технологии заметно дешевле и применяется куда чаще. В отличие от посадки чугунной гильзы, в чугун применяется только «горячая» посадка или с применением жидкого азота для охлаждения гильзы и уменьшения ее диаметра.
При использовании качественных гильз и точной мехобработки ресурс поршневой группы может оказаться даже выше, чем у оригинального покрытия, но опять же возможны ошибки в работе мастерской, а значит, могут появиться и локальные перегревы цилиндров, и термодеформации.
Минусами технологии применения чугунных гильз традиционно являются уже упомянутое ухудшение теплоотвода, необходимость использования сильного нагрева блока для «горячей посадки», азотного охлаждения материала или высокотехнологичной технологии сварки вращением и большая вероятность ошибки, чем при использовании алюминиевых гильз.
Чаще всего это будет единственная доступная технология разумного восстановления мотора. Причин на то много: например, нет специализированных алюминиевых гильз, технологий расточки и обработки алюсила и нанесения никасила, что типично для России. Если блок цилиндров был перегрет и нарушилась его геометрия, то нужна гильза, рабочую поверхность которой можно будет расточить под новую геометрию блока, и тут выбор технологий восстановления сужается до чугуна или растачиваемых алюсиловых гильз.
Поршни под гильзованные моторы подбираются из числа оригинальных по уже описанной технологии или изготавливаются специальные заказные, как и для моторов со штатной рабочей поверхностью цилиндра из чугуна.
Что в итоге?
99% всех двигателей производится по описанным технологиям, а значит, шансы на восстановление есть всегда. Главное – найти хорошего исполнителя с обкатанной технологией восстановления, поставщика качественных запчастей и ответственно отнестись к проверке получившего новую жизнь мотора.
Очень часто прошедший полное восстановление двигатель служит недолго вовсе не из-за ремонтных технологий, а из-за экономии «на спичках»: на шпонках, болтах, цепях, натяжителях…
И кроме того, всегда есть альтернатива в виде контрактного мотора , шот-блока или нового/восстановленного заводом двигателя, просто соотнесите материальные затраты, временные и шансы на успешную реализацию проекта. А может быть, имеет смысл сразу поставить в машину мотор более надежной серии? Но про так называемый swap мы расскажем как-нибудь потом.
Post scriptum
Вне рамок обсуждения остались технологии штатно заменяемых цилиндров и гильз, но я не могу вспомнить машин, в которых это используется, корме «воздушников» на Porsche 911 да некоторых мотоциклов.
Читайте также:
www.kolesa.ru
Что такое гильзовка двигателя и как она делается
Подавляющее большинство автомобилистов и простых автолюбителей однозначно сталкивались с понятием гильзовки двигателя. При этом не все до конца понимают, что это значит и как проводится подобная процедура.
Гильзовка, как и расточка, затрагивает именно блок цилиндров ДВС. Подобные операции проводятся в рамках капремонта, то есть капитального восстановления силового агрегата.
Если говорить о расточке, то это метод устранения имеющихся дефектов на стенках цилиндров. Делается это путём снятия слоя металла. Расточку делают до получения ремонтных размеров, после чего туда устанавливаются новые ремонтные поршни и кольца. Что же касается гильзовки, то она используется в ситуациях, когда стенки имеют сильные и глубокие повреждения, не позволяющие устранить их методом расточки.
Дополнительно метод гильзовки применяют в ситуациях, когда цилиндры ранее растачивали до их максимальных ремонтных размеров. Есть некоторые моторы, где заводом не предусмотрена расточка, поскольку отсутствует возможность установки поршней ремонтного размера. Потому здесь сразу применяют гильзовку или гильзование.
Понятие гильзы
Для начала автолюбителей следует познакомить с таким элементом как гильза цилиндра. По своей сути это съёмная вставка (втулка), которая устанавливается в блок цилиндров. Так можно сказать, что задачей гильзы является выполнение функций стенки блока, поскольку внутри неё будет перемещаться поршень по завершению ремонта.
Объём используемой гильзы напрямую влияет рабочий объём применяемых цилиндров. Процесс, в котором гильзу устанавливают в цилиндр, называют гильзованием либо же гильзовкой блока.
Процесс установки является достаточно сложным. Здесь нельзя просто взять гильзу, вставить её внутрь блока, и собрать всё обратно. Предварительно необходима подготовка. В ходе работ используют специальное оборудование.
Используемые при проведении капитального ремонта гильзы делят на 2 категории. Это мокрые и сухие элементы. Сухие не контактируют с жидкостью охлаждения. Мокрый тип устроен так, что одной из своих сторон контактирует с ОЖ. В них предусмотрены дополнительные уплотнительные прокладки, которые не дают возможности антифризу проникнуть в цилиндры. Параллельно они блокируют прорывы газов, образующихся в цилиндрах, в систему охлаждения.
Если говорить о ремонте, то тут преимущество на стороне мокрых гильз. Выбирая гильзы или втулки, к ним следует предъявить ряд основных требований. Они должны быть:
- устойчивыми к коррозии;
- стойкими в плане механических нагрузок;
- устойчивыми в отношении температурных нагрузок;
- изготовленными из высокопрочных материалов.
Если это гильзы, где предусмотрены дополнительные уплотнители, тогда важно учитывать также и место соприкосновения блока со втулкой. Не стоит забывать о форме и толщине стенок изделия. При необходимости специалисты учитывают отсутствие или же наличие допуска для проведения дополнительной расточки уже самой гильзы после проведения монтажных работ. То есть втулку (гильзу) могут установить в блок, а затем расточить до требуемых параметров, соответствующих размерам поршня.
Когда и для чего появилась гильзовка
Многим справедливо интересно, зачем вообще потребовалась гильзовка двигателя и когда впервые начали проводить подобные процедуры.
Изначально гильзование использовалось с целью снижения общей массы силового агрегата. Во многом огромным шагом на пути к снижению массы ДВС стало внедрение алюминия, который постепенно начал вытеснять чугун.
Хотя чугун прочный и дешёвый, он всё равно в 3 раза тяжелее, нежели алюминий. Плюс он страдает такой болезнью как коррозия, имеет меньшие показатели теплопроводности. Чтобы охлаждать такие блоки, требовалось значительно больше жидкости охлаждения.
Впервые внедрить алюминиевые блоки пытались ещё в 1930-годах, устанавливая их на спортивные машины. У облегчённых моторов появились блоки из алюминия, в которые вставляли мокрый тип гильз, изготовленных из чугуна.
Спустя примерно 20 лет алюминий начали внедрять уже в серийное автопроизводство. Чугун на тот момент полностью не ушёл с рынка, поскольку в то время было сложно проводить гильзование. Проблемой оставалась сниженная жёсткость блока, высокие нагрузки на используемые гильзы, быстрый процесс прогара прокладок блока даже когда перегрев был незначительным.
Уже в начале 70-х инженеры перешли на активное применение уже сухих чугунных гильз внутрь алюминиевого блока. Технически было сложно запрессовать нагретую гильзу из чугуна в более мягкий по своей структуре алюминий. Плюс оба металла обладают разными коэффициентами по тепловому расширению. Это приводило к образованию зазоров между гильзами и стенками блока, когда мотор выходил на свои рабочие температурные показатели. По жёсткости алюминий не превосходил чугун, но вот общую массу блока удалось заметно снизить.
Чуть позже по мере развития технологий инженеры перешли к процедуре, при которой гильзы не запрессовывали, а отливали вокруг блока. Внешне гильза из чугуна напоминала небольшую вставку, которую вплавляли в алюминий.
В итоге подняли прочность, но дальнейшая выпрессовка стала уже невозможной. То есть гильзованные по такой технологии моторы становились неремонтопригодными. Так фактически начался период одноразовых ДВС. Постепенно производители полностью отказались от гильз из чугуна, перестав их применять в алюминиевых блоках.
Актуально также узнать про ресурс двигателя, прошедшего процедуры гильзовки. То есть автолюбители интересуются касательно того, какой срок службы может быть у мотора после профессиональной гильзовки.
В действительности продолжительность службы во многом зависит от ряда факторов и правильности проведения всей процедуры, начиная с подготовки и выбора гильз, заканчивая обратной сборкой. Но можно сказать, сколько в среднем ходит гильзованный двигатель. После такого капитального ремонта эксплуатационный срок движка может составлять 100-150 тысяч километров. Это солидный период, учитывая разницу в финансовых затратах на капремонт и покупку нового, пусть даже и подержанного, двигателя.
Чтобы ДВС смог прослужить такой период, после завершения всех работ и начала эксплуатации не стоит забывать об элементарных правилах обслуживания.
Дальнейшее развитие и неремонтопригодные блоки
На достигнутом автопроизводители не остановились. Решение относительно того, что необходимо отказаться от применения чугуна и гильз оказалось правильным. Это обеспечило упрощённый и удешевлённый процесс производства. Исключили необходимость запрессовывать гильзы, отливать блоки вокруг так называемых стаканов и пр.
Вместе с тем цельный алюминиевый блок означал, что нет нужды учитывать температурные параметры разных материалов, то есть алюминия и чугуна. Это позволило добиться лучшего охлаждения.
Но проблема мягкости алюминия осталась неизменной. Поскольку на поршнях используются прочные стальные кольца, при активной эксплуатации они начнут быстро разрушать сам алюминиевый цилиндр. Появилась необходимость придать зеркалам цилиндров дополнительную прочность. Чтобы этого добиться, разработчики начали пробовать разные покрытия на основе сверхпрочных материалов.
В результате мир увидел первые безгильзовые моторы на основе алюминиевого блока. В серийное производство их запустили в 1971 году. Основой был справ из алюминия, куда добавляли 17% кремния. Если описывать коротко, зеркало рабочего цилиндра поддавали резкому и сильному охлаждения, что позволяло кристаллизовать кремний. Потом зону обрабатывали разными кислотами. Они удаляли остатки имеющегося алюминия уже на молекулярном уровне.
В итоге появилась высокопрочная твёрдая стенка внутри цилиндра, по которой вполне свободно и без рисков образовать повреждения ходили поршни со стальными кольцами. Технология показалась весьма перспективной, что привело к её дальнейшему развитию. В результате появились алюминиевые гильзы, насыщенные кремнием.
Несмотря на кажущуюся победу алюминия над чугуном, на практике всё оказалось не так радужно и перспективно. Оставалась проблема слабой устойчивости к механическим воздействиям, из-за которых появлялись задиры. Ведь несмотря на высокопрочный слой, он был тонким, а под ним находился мягкий металл алюминия.
Следующим этапом развития стала специальная технология, которая подразумевала уплотнение стенок за счёт гальванической обработки с помощью никеля и карбида кремния. Эта технология хорошо известна поклонникам автомобилей Audi и BMW. Баварцы пошли немного дальше, выпустив мотор с алюминиевыми улучшенными гильзами, выполнив при этом все остальные компоненты на основе магниевого сплава. Это существенно снизило массу ДВС.
В настоящее время инженеры активно работают над тем, чтобы сделать технологию обработки стенок цилиндров ещё более прочной, долговечной и эффективной. В результате появилось лазерное легирование, плазменное нанесение, применяется титан и пр.
Все усилия разработчиков были направлены на увеличение ресурса ДВС и уменьшение его веса. В теории всё выглядело радужно и перспективно. Но на практике проявился целый ряд недостатков у так называемых неремонтопригодных блоков цилиндров. Алюминиевые БЦ могли быстро выйти из строя и не иметь возможности восстановления при определённых поломках. Параллельно замена всего блока обходилась в солидную сумму, составляющую около 20-30% от стоимости автомобиля, а местами даже дороже.
Алюминиевые блоки не могли обеспечить солидный моторесурс, который в среднем для разных автопроизводителей составлял 300 тысяч километров. Если сравнивать с чугунными блоками, либо же с блоками из алюминия, но гильзованные чугуном, то они без особых проблем преодолевали по 400-500 тысяч километров. Существуют и легендарные миллионники.
Учитывая имеющиеся недостатки, обусловленные малым ресурсом и высокой стоимостью замены БЦ, остро встал вопрос относительно ремонта якобы неремонтопригодных блоков. И тут спасением стали гильзы. Специалисты уже не один год практикуют гильзовку алюминиевых БЦ, несмотря на то, что официально они не подлежат восстановлению.
Эта процедура оказалась не самой дешёвой и простой, но в сравнении с приобретением нового блока или полностью двигателя всё равно снижает затраты автовладельца. Если всё сделать грамотно и в соответствии с технологией, ресурс ДВС после гильзовки окажется ничуть не меньше, чем у контрактного двигателя или же у старого ДВС с новым блоком. Потому затраты на гильзование зачастую полностью себя оправдывают.
В настоящий момент гильзованию поддаётся практически любой мотор. Здесь главное наличие достаточной толщины стенок, которая позволит провести восстановление гильзами. Если с двигателем возникли проблемы, можно подобрать для него подходящие по размеру гильзы, и монтировать их внутрь блока.
Процедура гильзовки
Как утверждают специалисты, гильзовка автомобильного блока цилиндров двигателя возможна для любого ДВС. То есть такому ремонту подвергаются различные моторы.
Мастера обычно знают, какие двигатели изначально гильзованные на этапе автопроизводства, то есть гильзуются с завода, а какие позиционируются как неремонтопригодные. Поскольку мы разобрались, что ремонту подлежат все виды ДВС, наличие или отсутствие гильз с завода не играет решающей роли.
Если блок гильзовали на заводе, то чаще всего речь идёт о мокрых гильзах. Ремонт заключается в том, чтобы заменить изношенную втулку на новую. Это наиболее простой вариант гильзовки среди всех существующих. В некоторых случаях работы проводятся вручную. Для этого достаточно подобрать необходимые и подходящие ремонтные гильзы.
Также ошибочно считать, что при гильзовке замене подлежат абсолютно все втулки. Это напрямую зависит от того, какие из них износились. Заменить можно лишь те, которые уже израсходовали свой ресурс. Остальные остаются на своих местах и эксплуатируются до тех пор, пока и на них не образуются задиры и повреждения.
Если же перед вами негильзованный блок, то есть мотор с завода не предусматривает применение гильз в своей конструкции, и для него следует подобрать сухие гильзы, такая задача становится заметно сложнее.
- В блоки из чугуна монтируют втулки, изготовленные на основе легированного чугуна;
- Если блок выполнен из алюминиевого сплава, тогда следует использовать алюминиевые втулки.
Нельзя забывать, что сплавы для БЦ могут иметь различные добавки и дополнительные компоненты. Также на сами стенки наносятся специальные укрепляющие материалы, что обеспечивает улучшенную устойчивость к повреждениям и задирам. Потому будет лучше, если за подбор гильз возьмётся квалифицированный специалист.
Гильзование можно разделить на процесс запрессовки и горячее гильзование.
Запрессовка применяется в ситуациях, когда требуется старые гильзы заменить на новые втулки. Тут необходимо предварительно расточить цилиндры, чтобы создать идеально ровную и правильную геометрию для посадки новых гильз. Не допускается даже малейшее отклонение при расточке. Иначе поршни и их кольца не смогут нормально функционировать. После расточки запрессовывают втулки, устанавливают соответствующие поршни и двигатель собирается.
В случае с горячим гильзованием, когда монтируется сухая втулка, процесс выглядит так:
- БЦ разогревают примерно до 150 градусов Цельсия;
- перед установкой выбранную гильзу охлаждают, используя жидкий азот;
- на втулку наносится раствор, не дающий образовываться конденсату в процессе установки холодной гильзы внутрь горячего блока;
- гильза вставляется на своё подготовленное место.
Такой метод восстановления БЦ является оптимальным в плане качества, поскольку технология даёт возможность создать плотную посадку и обеспечить натяг на участках, где происходит соприкосновение втулки и блока. Сама втулка легко заходит на своё место, буквально под собственным весом. Чтобы полностью установить её в гнездо, мастеру достаточно немного постучать молотком. Никаких сверхусилий для запрессовки применять не нужно в случае с горячим гильзованием. В отличие от первого рассмотренного метода замены старой втулки на новую.
Но есть некоторые исключения, когда БЦ из алюминия предварительно не растачивают. Тогда монтаж втулки осуществляют путём запрессовки. Отличается процедура тем, что перед установкой гнездо под гильзу смазывают герметиком. А затем уже впрессовывают новый элемент.
На практике всё выглядит намного сложнее. Вот почему гильзование следует доверять исключительно высококвалифицированным специалистам с большим опытом, знаниями и соответствующими навыками. Не рекомендуется пытаться гильзовать БЦ своими руками. Без специальных инструментов и оборудования сделать это качественно практически невозможно.
Если следовать правилам, соблюдать все рекомендации и строго учитывать все технологические особенности гильзовки, минимально срок службы ДВС удастся продлить на 100 тысяч километров. Но в некоторых случаях машины с лёгкостью преодолевают отметки в 150-200 тысяч километров, правильно при этом обслуживая и эксплуатируя мотор.
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
Кредит 6,5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторсdrivertip.ru
Алюминиевый блок цилиндров — гильзовка или покрытие |
Как происходит гильзовка блока цилиндров? – сегодня мы попытаемся понять, что лучше гильзы или покрытия из Nikasil и Alusil.
Споры не утихают, что лучше алюминиевый блок или чугунный. Прогресс неизменная вещь в нашем мире, так на смену тяжелым чугунным двигателям пришли новые легкие и алюминиевые. Производители уверяют, что алюминиевые блоки по всем направлениям превосходят чугунные: они легче, не подвержены коррозии, теплопроводность в 4 раза выше чем у чугунного блока. Так ли все хорошо?
Чугунный блок
Большинство автопроизводителей идут по пути наименьшего сопротивления и с каждым годом стараются уменьшить вес производимых автомобилей. И замена чугунного двигателя, к слову, он в три раза тяжелее алюминиевого, не заставила себя долго ждать.
Чугунный блок является очень прочным элементом, отличается низким коэффициентом трения между стенками цилиндра и поверхностью поршня. Ремонтопригодность – это второе имя чугунного блока. Стенки цилиндра восстанавливаются при помощи расточки и установки поршней ремонтного размера
Алюминиевый блок
Алюминиевый блок обладает положительными моментами, но трение алюминиевого сплава поршней об алюминиевый блок недопустимо, поэтому производители пытаются оградить блок от поршня, для этого существует несколько вариаций:
- “Мокрая” чугунная гильзовка
- Тонкостенные покрытия (никасиловое или алюсиловое покрытие)
- “Сухая” чугунная гильзовка от производителя
“Сухая” гильзовка от производителя
Двигатели Gamma 1.4 л. и 1.6 л., устанавливаемые на Hyundai Solaris и Kia Rio, изготавливаются с помощью метода “сухой” гильзовки – чугунная гильза с неровными внешними краями заливается жидким алюминием. “Сухая” гильзовка вызывает трудности при ремонте блока, в отличии от “мокрой” где блок возможно разгильзовать, заменить гильзы и поршни.
Nikasil и Alusil
Тонкостенные покрытия (никасиловое или алюсиловое покрытие) в теории такой метод имел только положительные стороны, но на практике все оказалось куда плачевнее. Официальная версия производителей: “Сера, находящаяся в топливе, вступает в реакцию с покрытием и уничтожает его”.
Скорее всего технология с покрытием Nikasil оказалась дорогостоящей и трудоемкой, с высоким процентом брака, который списали на высокосернистый бензин. Вторая теория гласит о том, что Nikasil и Alusil прочное, но тонкое покрытие, находящееся на алюминиевом сплаве блока и при высоких температурах просто-напросто вдавливается в алюминий.
Блок цилиндров с “мокрыми” гильзами
Мокрые гильзы контактируют с охлаждающей жидкостью. Жесткость и герметичность обеспечивает затяжка головки блока цилиндров. Производители начинают уходить от этой технологии, так как не получалось обеспечить достаточную жесткость блока, а главной проблемой являлось попадание охлаждающей жидкости в масло.
Заговор или нет?
В эру алюминиевых блоков средний пробег двигателя приравнивается к 200 тысячам километров, а о периоде чугунных “миллионников” уже никто и не вспомнит.
Пробег в 200 000 километров является оптимальным вариантом для первого владельца, а вот второй или третий собственник точно столкнется с проблемой алюминиевого блока.
Автопроизводители перестали уделять должное внимание к надежности автомобиля, тем самым подталкивая владельцев к покупке нового, а не подержанного авто.
kiapublic.ru
Техно Крат
Гильзование БЛОКА
Стоимость гильз и работ по гильзованию
В процессе работы двигателя цилиндры изнашиваются, их внутренние поверхности покрываются неровностями, утрачивают идеальную форму. Для того, чтобы вернуть двигателю былую эффективность и экономичность, выполняют растачивание блока цилиндров.Однако со временем процедура требуется вновь. Но бесконечно растачивать цилиндры нельзя – их стенки когда-нибудь истончатся до недопустимой величины, да и поршней необходимого диаметра просто нет в природе. Те моторы, у которых уже закончился ремонтный ресурс, очень часто пробуют восстановить с помощью метода гильзования.
Гильзование (гильзовка) — двигателя является альтернативой обычному растачиванию, имея перед ним преимущество: блок цилиндров растачивается лишь один раз. Далее в него вставляются гильзы, играющие роль сменных стенок цилиндров. Поэтому сам блок не изнашивается, а отработавшие гильзы периодически заменяются.
Благодаря методу гильзования ремонт обходится намного дешевле, чем покупка нового двигателя.
Для восстановления двигателя с чугунным блоком используют гильзы из износостойких легированных чугунов, а цельно-алюминиевые блоки восстанавливают при помощи специальных гильз — с большим содержанием кремния (20-27%).
В цельно-алюминиевые блоки также помещаются и чугунные гильзы. Благодаря этому обеспечивается хороший результат, и так намного дешевле.
Главным образом, технологические методы ремонта блоков из разных материалов одинаковы, и различаются только в деталях.
Напомним, что ремонт гильз цилиндров не обязательно должен проводиться с заменой всех гильз. Для этого существует диагностика гильз цилиндров при помощи нутромера, после которой и принимается решение о замене гильз.
Способы настройки разделяют гильзы на «сухие» и «мокрые» типы:
-
Гильзы «мокрого» типа омываются в охлаждающей жидкости, поэтому способны вставляться, а также удаляться из блока вручную.
-
«Сухие», как правило, не взаимосвязаны с охлаждающей жидкостью и находятся в блоке, благодаря силе трения. Они устанавливаются термическим способом, или сжимаются «на холодную». Процесс замены сложен, и требует применения оборудования и участия специалистов. Об этом мы и поговорим далее.
Этапы гильзования двигателя:
Расточка
Реконструкция блока начинается с расточки потертых цилиндров под гильзы. Ресурс реконструируемого двигателя зависит от качества данного процесса.
Во время растачивания блока необходимо добиться не только нужного размера, но также правильной геометрии и определенной степени чистоты поверхности гнезд, в противном случае образовавшиеся во время обработки искривления цилиндрической формы после гильзования передаются гильзе, со всеми вытекающими отсюда последствиями…
Гильзование
Различают два метода сборки «сухих» гильз в блоке. Это проведение предварительной термообработки и запрессовка «на холодную».
В первой ситуации гильзу помещают с натягом от 50 до 80 мкм, таким образом, обеспечивается различие температур деталей. Для этого блок нагревают пламенем газовой горелки до 180. Спустя 15-20 минут, после того, как тепло в блоке распределилось равномерно, устанавливают охлажденные в жидком азоте гильзы. После того, как температура блока и гильз сравнялась, гильзы крепко схватываются с блоком. Гильзу необходимо устанавливать на место аккуратно, но очень быстро, т.к. во время паузы она способна на полпути прихватиться к блоку, и в этом случае ее придется растачивать.
Хонингование
После установки гильзы растачивают под размеры поршней. Затем хонингуют на специальном станке, достигая желаемого диаметра цилиндров с качественной внутренней поверхностью. Также при хонинговании гильзам придается специальный профиль — сетка рисунка, глубиной 0,01 мм, прорезанная в рабочей поверхности и нанесенная под углом 20-60. Сетка нужна для того, чтобы масляная пленка лучше держалась на поверхности цилиндра, благодаря этому сокращается трение в паре поршень-цилиндр.
Крацевание
Заканчивает обработку гильзы крацевание – эта процедура, во время которой с канавок хонинговочной сетки удаляются острые кромки, выпирающие внутрь гильзы. Операция крацевания происходит с помощью нейлоновых щеток, в состав которых входит карбид кремния. При этом диаметр цилиндра увеличивается на 2 микрона, и не более.
Критерии выбора «правильной» гильзы
-
Внешняя поверхность гильзы обязана быть отшлифована до 8 — 10 класса чистоты поверхности.
-
Конусность и эллипсность гильзы не выходят за границы 0,02 мм, разность толщины стенок составляет 0,01 мм, и не более.
-
Готовые гильзы выбирают так, чтобы припуск диаметра на дальнейшую расточку под поршень находился в пределах от 0,3 до 0,5 мм, а также минимальная толщина стенки после запрессовки и расточки была не меньше, чем 1,5 мм.
Точность и аккуратность проведения всех этапов гильзования обеспечат двигателю Вашего автомобиля бесперебойную работу на долгий срок.
Изготовить или подобрать гильзы для ЛЮБОГО двигателя (в т.ч.грузовых автомобилей), КАЧЕСТВЕННО расточить и загильзовать блок Вам поможет ТЕХНОКРАТ
Стоимость гильз и работ по гильзованию
Точную стоимость и сроки изготовления гильз для вашего двигателя, а также стоимость работ по гильзованию вы можете узнать по нашему телефону
(391)293-72-81. Звоните!
Обратно в перечень наших услуг
technokrat24.ru
Установка алюминиевых гильз и гильз из серого чугуна в блок цилиндров
Данный раздел описывает, каким образом сухие гильзы из серого чугуна могут быть встроены в блоки цилиндров из серого чугуна, соотв., каким образом они могут быть заменены. Здесь имеются некоторые различия с последующими главами, в которых идёт речь об установке алюминиевых гильз или гильз из серого чугуна в алюминиевые блоки цилиндров.
У блоков цилиндров из серого чугуна применяются, в основном, два вида сухих гильз. При первом исполнении речь идёт о так называемых Slip-fitгильзах, при втором — о Press-fit-гильзах. Иначе, чем у алюминиевых блоков цилиндров, изготовитель двигателей предусмотрел с самого начала возможность ремонта путём замены гильзы. Оба вида гильз имеются как запасные части у изготовителя двигателей, а также на свободном рынке запасных частей.
Уже само название даёт понятие о виде и способе монтажа данных гильз. Конструкция одинакова у обоих видов гильз. Оба исполнения имеют наружный диаметр гильзы, изготовленный в размер, а также часто буртик в зоне плоскости разъёма блока цилиндров. Единственное отличие — кроме размеров — состоит в том, что у Press-fit-гильз рабочие поверхности цилиндров должны после запрессовки окончательно обрабатываться (хонинговаться), в то время как Slip-fit-гильзы уже окончательно обработаны и хонингованы.
Преимущества обоих типов конструкций состоят в том, что блок цилиндров можно путём установки новых гильз ремонтировать вновь и вновь. При Slipfit-гильзах это может быть произведено даже любым механиком в мастерской, без привлечения станков.
Изображение 1 |
Slip-fit-гильзы
Данные гильзы имеют по сравнению с основным отверстием незначительно меньший диаметр. Благодаря имеющемуся монтажному зазору величиной от =0,01 до 0,03 мм данные гильзы можно монтировать и демонтировать от руки без большого усилия. При данной конструкции буртик гильзы абсолютно необходим, для того чтобы в ходе работы двигателя удерживать гильзу в предусмотренном положении внутри блока цилиндров. При монтаже и затяжке болтов головки блока цилиндров буртик гильзы при прижиме уплотнения головки блока цилиндров зажимается в блоке цилиндров и фиксируется в осевом направлении. Недостатком Slipfit-гильз является малый зазор между гильзой цилиндра и основным отверстием гильзы и, тем самым, несколько худшая теплопроводность между гильзой и блоком цилиндров.
Press-fit-гильзы
Press-fit-гильзы имеют по сравнению с основным отверстием под гильзу несколько больший наружный диаметр. Из-за перекрытия размеров в = 0,03 — 0,08 мм (в зависимости от диаметра гильзы) они должны с помощью пресса запрессовываться в блок цилиндров. Из-за прикладываемого усилия запрессовки и напряжения запрессовки в блоке цилиндров гильзы при монтаже могут слегка деформироваться, соотв., стать некруглыми. Для учёта этого гильзы в состоянии поставки вначале имеют ещё на 1 мм меньший внутренний диаметр (Semi-finished) и должны быть после запрессовки обработаны заключительным растачиванием ихонингованием в окончательный размер. Поскольку данный тип гильз получает в блоке цилиндров прессовую посадку, то буртик гильзы для её фиксации в блоке цилиндров у некоторых конструкций блоков не является необходимым, соотв., не предусмотрен.
Для Press-fit-гильз с буртиком, однако, рекомендуется этот буртик оставлять. Особенно в критических эксплуатационных ситуациях, если дело доходит до заклинивания поршня в цилиндре, поверхностного запрессовывания по наружному диаметру гильзы часто недостаёт для поддержания её в определённой позиции. С помощью фрикционного замыкания поршня при заклинивании гильза затягивается вниз и буквально перемалывается щёками кривошипа коленчатого вала.
Установка гильз в алюминиевых блоках цилиндров
Гильзы из серого чугуна имеют по сравнению с алюминием блока цилиндров меньшее удельное температурное расширение. При эксплуатации гильзы из серого чугуна растянутся примерно только вполовину меньше, чем окружающий алюминиевый блок цилиндров. По этой причине натяг (прессовая посадка) в алюминиевом блоке цилиндров должен быть больше, чем в блоке цилиндров из серого чугуна. Из-за большего натяга и меньшей прочности алюминиевого блока цилиндров гильзы
из серого чугуна нельзя запрессовывать. Требуемое давление запрессовки при определённых условиях разрушило бы блок цилиндров.
Алюминиевые гильзы, хотя и имеют одинаковый коэффициент температурного расширения с алюминиевым блоком цилиндров, однако из-за их меньшей прочности могут быть при запрессовке деформированы или разрушены. Алюминиевые гильзы, к тому же, из-за необходимой поверхностной запрессовки сразу же заклинило бы в основном отверстии. Необходимое давление запрессовки резко увеличилось бы, и гильза, а также блок цилиндров, были бы разрушены.
Изображение 1 |
Внимание!
Если в алюминиевом блоке цилиндров устанавливаются ремонтные гильзы из алюминия или серого чугуна, то они должны быть принципиально установлены горячей посадкой.
Исполнения Slip-fit-гильз, как они часто применяются в блоках цилиндров из серого чугуна, по соображениям прочности вообще невозможно реализовать в алюминиевых блоках цилиндров Запрессовка гильз из серого чугуна и алюминия в алюминиевые блоки цилиндров невозможна в принципе.
Формообразование посадки гильзы в алюминиевых блоках цилиндров.
При осуществлении посадки гильзы в алюминиевом блоке цилиндров имеются две различные возможности формообразования. Они представлены на нижеследующих изображениях. Буртик гильзы, удерживающий гильзу механически, в алюминиевых цилиндрах не обязателен, соотв., возможен не при любой конструкции. Благодаря большому перекрытию размеров между гильзой и основным отверстием гильзы сидят прочно в основном отверстии и без буртика. Основное преимущество буртика гильзы — точно определяемый упор гильзы при процессе горячей запрессовки. Поскольку данный процесс должен происходить быстро, не остаётся времени на выверку гильзы в основном отверстии. Гильза должна быть введена одним приёмом. Точно определяемый упор в форме буртика или глухого отверстия здесь необходим. Основное отверстие для гильзы цилиндра с буртиком представлено на изображении 2.
Из-за становящихся всё меньше и меньше расстояний между цилиндрами и очень узких перемычек между двумя соседними цилиндрами конструктивно остаётся мало места для введения гильзы. Буртик гильзы в зоне уплотняемой поверхности обостряет дополнительно проблематику установки. Исполнение с буртиком рекомендуется поэтому, в основном, для блоков цилиндров с неотливаемыми совместно трубами цилиндров, соотв., для блоков перемычки которых достаточно широки для реализации буртика.
То, что можно обойтись и без буртика, показано на изображении 3. Для того, чтобы придать гильзе точно определённое положение в блоке цилиндров при горячей посадке, а также при эксплуатации, основное отверстие не достигает конца рабочей поверхности. Образующийся уступ (кромка на рабочей поверхности ) служит здесь упором, который берёт на себя функцию отсутствующего буртика гильзы. Побочный эффект данного исполнения — экономия времени, поскольку отпадает изготовление буртика, соотв., посадки буртика. По причине возникающих проблем из-за того, что расстояния между цилиндрами становятся меньше, здесь может идти речь об исполнении, которое будет всё шире применяться в будущем.
Изображение 2
Изображение 3
;
focusello.ru
Гильзовка блока
ГИЛЬЗОВКА БЛОКА
Гильзовка блока цилиндров — Ремонт гильзы цилиндра называют «гильзованиеМ». Ремонт гильзы цилиндра производится либо по рекомендации производителя в определенные сроки (пробег), либо в случае износа цилиндров. Здесь учитываются и марка блока и модель двигателя, и, соответственно, износ цилиндра.
Техническая операция выполняется на специализированном оборудовании, которое вряд ли у вас завалялось в гараже. Услуга редкая даже в крупных города. Найти адекватного специалиста крайне сложно, а так же получить стабильно приемлемый результат по скорости работ и качеству оказанных услуг.
Гильза в переводе с немецкого языка – оболочка. В нашем случае гильза блока цилиндров – это съёмная металлическая труба в блоке цилиндров. В ней перемещается поршень двигателя. Кстати она же определяет рабочий объём цилиндра двигателя.
В современном автомобиле применяется два типа гильз:
- «мокрые» гильзы – наиболее ремонтопригодные гильзы. Гильзы конструктивно взаимодействуют внешней стороной с охлаждающей жидкостью двигателя. Комплектуются уплотнительными прокладками, исключающими попадание жидкости или наоборот газов в охлаждающую жидкость.
- «сухие» гильзы – этот тип гильз вмонтирован непосредственно в сам блок цилиндров при изготовлении
Типичными требованиями, которые предъявляются к эксплуатационным свойствам гильз цилиндров, являются: актикоррозийная устойчивость, высокая износостойкость металла, прочность. Надёжность уплотнений ремонтных гильз при гильзовании блока цилиндров должна обеспечиваться высокая надёжность уплотнений в месте стыка гильзы и блока.
К ремонтным гильзам предъявляются определенные требования, о которых должны знать не только специалисты, но и мы, автолюбители. Особенно, если приобретаем их самостоятельно.
- Форма гильзы – её эллипсность и конусность не должны превышать 0,02 мм. а разность толщины стенки 0,01 мм.
- Поверхность гильзы должна быть выполнена в соответствии 8-10 классу точности.
- Выбор ремонтной гильзы блока производится по соответствующему каталогу. При выборе необходимо учитывать припуск для проведения последующей расточки.
КАК ПРОИСХОДИТ РЕМОНТ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
Технология ремонта гильз цилиндра отличается в зависимости от типа гильз. «Мокрые» гильзы более просты для ремонтных операций. Их замена производится вручную.Начнем с того, что уточним – ремонт гильз цилиндров не обязательно должен проводиться с заменой всех гильз. Для этого существует диагностика гильз цилиндров при помощи нутромера, после которой и принимается решение о замене гильз.
С «сухими» гильзами процесс замены более сложен, и требует применения оборудования и участия специалистов.
Технология гильзования цилиндров блока, практически подходит для ремонта любого двигателя. Блоки цилиндров из чугуна гильзуются чугунными втулками, изготовленными из легированного чугуна. Для алюминиевых блоков применяются гильзы из сплава алюминия с содержанием присадок для разных видов покрытия поверхности цилиндров.
ТЕХНОЛОГИЯ ГИЛЬЗОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ
В первую очередь производится расточка цилиндров. Процедура важная, так как здесь должна быть соблюдена правильная геометрия гнёзд под гильзы. Эллипс гнезда впоследствии передастся гильзе, что повлечет за собой неправильную работу поршня и… остальные вытекающие последствии.
После расточки под необходимый ремонтный размер, производится хонинговка гнёзд для точности поверхности. И, переходим к непосредственно процедуре гильзования блока цилиндров.
Гильзовка «сухих» гильз
Метод горячего гильзования имеет в основе своей учёт разницы температур блока и втулки. Блок нагревают до температуры 1500, затем в гнездо вставляется охлаждённая в жидком азоте гильза.
Предварительно гильза обрабатывается спецсоставом для того, чтобы избавить её от водяного конденсата при монтаже. Метод горячего гильзования считается наиболее качественным, т.к достигается наиболее оптимальный натяг в соединении материалов.
В случаях, когда цилиндры выполнены из галникала, они не поддаются предварительной расточке. Тогда гильзование алюминиевых втулок производится методом запрессовки.
Этапы запресовки:
- 1. Нагрев блока
- 2. Охлаждение втулки в азоте
- 3. Нанесение в отверстие гнезда герметика
- 4. Установка гильзы в блок.
Таким вот образом производится один из видов капитального ремонта двигателя – гильзование цилиндров блока. При грамотном выполнении этой операции, и при соблюдении всех рекомендуемых параметров, отремонтированный двигатель проходит еще не одну сотню километров.
P.S. Если конечно вы следите за маслом, вовремя меняете расходники, не гоняете неперестовая ну и конечно пользуетесь только качественными комплектующими и маслом! Подобрать только качественные запчасти вы всегда можете в нашей сети! Мы не продаем то в чем не уверены!
prodetails.ru
Гильзовка
Гильзовка. Стоимость в Центр МОТОР1. Гильзовка блока цилиндров или замена на новый двигатель («шорт-блок», блок цилиндров)?
«Двигатель «одноразовый», ремонтировать нельзя, только менять (двигатель в сборе, «шорт-блок» или блок цилиндров)…» – чаще всего такое можно услышать про алюминиевые блоки современных двигателей «Форд», «Тойота», «Хонда», «Мазда», «Нисан», «Сузуки», «Субару», «Мицубиси», «Вольво», «Ауди», «Фольксваген», «Опель» (да и весь «Дженерал Моторс»), «БМВ», особенно про блоки цилиндров с «никасилевым» покрытием («nicasil») или «алюсилевые» («alusil») (другое название: силумалевые – «silumal»).
Аргумент такой – гильзовка чугунными гильзами алюминиевого блоа цилиндров не предусмотрена заводом-изготовителем и поэтому такой блок работать не будет, гильзовка невозможна. Между тем, сами фирмы так не считают, например в «БМВ» совершенно спокойно перешли с никасилевого покрытия на двигателях серии M52 на чугунные залитые гильзы на двигателях серии M54 (и продолжают их использовать в дизельных двигателях серии N57), а на двигателях серии N52 применяют технологию заливки алюсилевого блока гильз в магниевый блок цилиндров, «Ауди», «Фольксваген» и «Хонда» также используют все эти варианты (в последнее время, кстати, все чаще применяются именно чугунные гильзы).
Причины отказа от гильзвки блока чугунными гильзами: снижение стоимости изготовления и уменьшение веса, простота переработки при утилизации. На то, что при этом уменьшается ресурс (двигатель с чугунными гильзами намного жестче и дольше сохраняет геометрию цилиндров), изготовитель редко обращает внимание (кстати, переход с никасилевого покрытия на двигателях серии М52 на чугунные гильзы в двигателях серии М54 у «БМВ» был вызван именно многочисленными нареканиями на малый ресурс).
Между прочим, стоит это иметь в виду при покупке контрактного двигателя б/у: прошло время чугунных «миллионников», сейчас уже хорошо, если двигатель с алюминиевым блоком выхаживает 200 тыс. километров. «Форд», «Тойота», «Хонда», «Мазда», «Нисан», «Сузуки», «Субару», «Мицубиси», «Вольво», «Ауди», «Фольксваген», «Опель» (да и весь «Дженерал Моторс») спокойно используют чугунные гильзы в алюминиевых блоках уже много лет, при этом для большинства двигателей расточка под ремонтные поршни не предусмотрена (многие даже разбирать нельзя – только замена «шорт-блока»). Между тем абсолютно все блоки можно отремонтировать при помощи гильзовки блока без ухудшения их потребительских качеств, и прилично сэкономив.
2. Некоторые особенности гильзовки алюминиевых блоков цилиндров.
Гильзы с буртами или без?
Основная проблема при гильзовке алюминиевого блока цилиндров чугунными гильзами – разный коэффициент расширения алюминия и чугуна. Чтобы компенсировать ослабление посадки гильзы в блоке при нагреве двигателя до рабочих температур гильза изначально устанавливается в блок с большим натягом, а чтобы исключить возможность подвижности гильзы в цилиндре даже при больших перегревах гильза выполняется с буртом (с «шляпкой»), которая зажимается между блоком и головкой (см. рис.1).
Если устанавливать гильзу без бурта (см. рис.2), то гарантировать, что она не сдвинется после гильзовки, невозможно (кстати, такое часто случалось со старыми бензиновыми двигателями V-8 «Ленд-Ровер»).
Особенности гильзовки
А как с поршневыми кольцами – ведь материал цилиндра поменялся?
Теперь о том, что касается взаимозаменяемости поршневых колец для различных блоков. Есть простые правила:
— кольца для «никасила» не подходят для чугунных гильз (слишком мягкие, быстро стираются), требуется подбор колец от двигателей с чугунными цилиндрами (возможно, с доработкой канавок под кольца на поршнях)
— кольца для «алюсила» вполне можно использовать для чугунных гильз.
А что такое вообще — «никасил» и «алюсил» («силумал»)?
Немножко подробнее о том, что такое «никасил» и «алюсил», а также общие мысли о расходе масла современными двигателями:
«никасил» — очень твердое и тонкое (0,2…0,3 мм толщиной) гальваническое покрытие на стенках цилиндра (внешне блестящее, с рисками от хонинговки – очень похоже на обычную чугунную гильзу). Вся проблема в том, что при истирании (а такое не редкость, например, на турбодизелях 2,5 л «Фольксваген-Транспортер», «Фольксваген-Туарег») происходит моментальный прихват поршня к стенкам цилиндра и заклинивание двигателя. Кроме того, нередки случаи, когда никасилевое покрытие внешне выглядит идеально, но при этом оказывается вмятым в стенки цилиндра (особенно в верхней части цилиндра, где поршень «перекладывается»). Цилиндричность нарушается, поршни и поршневые кольца перестают нормально работать – отсюда повышенный расход масла и стуки (особенно на «холодную»). «Никасил» полностью удаляется при расточке блока под гильзы.
«Алюсил» («силумал») — специальный алюминиевый сплав, из которого сделан цилиндр (внешне матовый и гладкий). Есть два варианта: весь блок цилиндров сделан из такого сплава или же блок из более дешевого (или более легкого (например, магниевого) – смотря какие цели ставятся) материала гильзуется гильзами из «алюсила».
Вся хитрость в том, что алюминий почти полностью химически удаляется с поверхности специальной пастой при окончательной обработке цилиндра, поршневые кольца скользят по микрочастичкам кремния, а в микропорах между ними задерживается масло, исключая сухое трение (в чугунных цилиндрах для этого на стенки при окончательной обработке наносят специальные риски – процесс хонингования). И здесь есть проблема – как исключить прихват поршней к стенкам цилиндров? Раньше юбки поршней подвергали «железнению» (покрытию частичками железа), можете сами проверить – к поршням таких двигателей, например, как «Мерседес-Бенц» серии М116, М117, М119, М120, «БМВ» серии М70, М72, притягивается магнит, покрытие было очень стойким к истиранию.
Сейчас технологии шагнули далеко вперед, поэтому используется покрытие, подобное «тефлону» (да-да, как на сковородках!). И все бы хорошо, только современные двигатели очень любят кушать масло (расход в 1..1,5 л на 1000 км уже официально считается дилерами нормой). На это тоже есть свои причины: все производители очень озабочены снижением механических потерь, поэтому усилие разжима поршневых колец делают все меньше и меньше, кольца оставляют больше масла на стенках (кстати, постоянный долив масла позволяет дилерам еще и увеличить межсервисные интервалы до его замены).
Получается следующая цепочка: масло сгорает – образуется нагар – абразивные частицы нагара стирают покрытие на поршнях (так же, как стирается покрытие на сковородках) – происходит прихват поршня к стенкам цилиндра – задиры, разрушение. Например, этим страдают бензиновые двигатели 4,8 л «Порше-Кайен» (у нас были экземпляры с пробегом всего около 70 000 км).
Гильзовка. Стоимость в Центр МОТОРwww.c-motor.ru