описание процесса ремонта блока цилиндров
Зачем проводится гильзовка цилиндров?
Одной из основных операций, включенной в капитальный ремонт ДВС, является гильзовка блока цилиндров.
Она проводится с целью восстановления работоспособности цилиндро-поршневой группы мотора после большого пробега автомобиля.
В процессе возвратно-поступательных движений поршня между его юбками и поверхностью цилиндра возникает трение, приводящее к истиранию контактирующих элементов.
Спустя определенный период работы на внутренней поверхности цилиндров появляются повреждения, мешающие нормальной работе системы. Также стенки цилиндра расширяются вследствие истирания.
Гильзовка цилиндров проводится после расточки с целью уменьшения рабочего объема цилиндра и обеспечения нормального движения поршней.
Расточка и гильзовка блока
В процессе капитального ремонта стенки цилиндров растачивают для удаления повреждений.
Несколько расточек можно проводить без последующей гильзовки. Если расширение отверстия не оказало значительного влияния на объем цилиндра, то увеличивают размер поршневых колец и блок цилиндров в таком виде функционирует до следующей расточки.
После того, как гнезда были расточены до максимального размера или в случае снятия большого слоя металла для удаления повреждений стенок цилиндров, осуществляют гильзовку цилиндров.
Гильзовка – это установка в блок цилиндров металлических втулок, которые выступают в роли стенок цилиндров. Относительно их внутренней поверхности движется поршень.
Гильзы могут устанавливаться как в ремонтируемый двигатель, так и в новый. Чаще всего на заводах в транспортные средства ставят «мокрые» гильзы.
При ремонте меняют только изношенные гильзы. Необходимости в единовременной установке всех новых втулок нет.
Гильзовка является универсальным методом восстановления работоспособности блока цилиндров любого вида.
Для осуществления гильзовки необходимо подобрать втулку подходящего размера, расточить цилиндр для придания его стенкам необходимых характеристик и установить гильзу тем способом, который соответствует виду гильзы.
Важно правильно расточить поверхность цилиндра, чтобы посадочные гнезда под гильзы имели необходимую геометрию. В противном случае все дефекты, имеющиеся на стенках цилиндра, появятся на вставке и поршень не сможет оптимально двигаться в загильзованном цилиндре.
Многие автовладельцы не обращаются в автомастерские для установки гильз в блок цилиндров. Они осуществляют этот процесс самостоятельно.
Установка гильз
После расточки и подбора вставки оптимального размера приступают к процессу гильзовки.
Все гильзы делятся на два основных вида: «сухие» и «мокрые».
«Сухие» вставки получили свое название в связи с отсутствием контакта с охлаждающей жидкостью. Они не имеют уплотнительных элементов.
«Мокрые» же вставки одной своей стороной контактируют с системой охлаждения, поэтому они обжимаются уплотнительными прокладками для предотвращения попадания среды в рабочее пространство цилиндра и газов их рабочего блока в систему охлаждения.
Данные детали различаются по способу установки.
Установка сухих гильз
Сухие гильзы монтируются в блок цилиндров методом запрессовки. Этот процесс относится к наиболее сложным из всех видов гильзования.
Процесс «сухой» гильзовки в своем привычном варианте требует изменения температуры ремонтных деталей.
Гнездо для гильзы нагревается до высокой температуры (около +150 °С), в то время как сама втулка охлаждается с помощью жидкого азота.
После охлаждения гильзы ее поверхность обрабатывается средством для предотвращения образования конденсата.
Установка гильз производится методом их помещения в гнездо. Они принимают необходимое положение под собственным весом или в результате непродолжительного постукивания молотком.
Благодаря такому методу гильзования достигается высокая плотность посадки и оптимальный натяг в месте соприкосновения деталей.
Однако данному трудоемкому процессу есть эффективная альтернатива – использование при запрессовке гильзы сухого смазочного материала, например, MODENGY A — MOLY.
На поверхности гильзы создается смазочный слой, содержащий частицы дисульфида молибдена. Он снижает коэффициент трения в процессе установки гильзы и предотвращает образование задиров при запрессовке.
Материал наносится распылением из аэрозольного баллона.
После запрессовки остатки состава необходимо удалить методом продувки.
Такой способ запрессовки исключает необходимость нагрева блока цилиндров и охлаждения втулки в жидком азоте, благодаря чему значительно упрощается процесс гильзовки.
Установка мокрых гильз
Мокрые гильзы монтируются значительно проще, чем сухие. Их установка не предусматривает повышения или понижения температуры деталей.
Мокрые гильзы легко достаются из гнезда вручную, после чего так же просто устанавливаются в блок цилиндров.
Сначала гильзу вставляют без уплотнительного эластомерного элемента для проверки правильности подобранного размера втулки и отсутствия защемления при монтаже. При возникновении неточностей корректируют размер деталей.
Окончательный монтаж осуществляют при наличии уплотнений на гильзе. Втулку устанавливают медленно, нельзя допускать резких движений и сильных ударов молотком.
Плюсы и минусы гильзовки блока цилиндров
Плюсы и минусы гильзовки блока цилиндров
Увы, не все детали могут выдержать те или иные ремонтные работы, так как они банально не предназначены для них. Именно к таким относиться и гильзовка блока цилиндров, которая выполняется когда сам блок уж слишком поврежден, а необходимых деталей нужного размера нет.
Суть заключается в том, что отверстия цилиндров растачиваются под размеры конкретной (имеющийся) гильзы, после чего она немного разрезается и подгоняется под отверстия самого поршня.
Стоит отметить, что иногда приходится проверять само место для гильзы, так как оно может быть сильно деформированным, тогда его так же приходится растачивать, а гильзу брать больше, что автоматически повышает стоимость ремонта. Все зависит от конкретного блока цилиндров и его состояния, а уже на месте механик решает, как именно необходимо поступить.
Процедура довольно сложна и для ее выполнения требуется специальное оборудование, более того нет уверенности в качественном результате.
Что дает такая процедура:
• Она позволяет отремонтировать двигатель без применения крайних мер.
• Обновляется гнездо и сама гильза.
• Возвращается выносливость стандартных нагрузок, которые заявлены производителем.
• Ремонт обходится значительно дешевле, чем при покупке полностью нового элемента.
• Позволяет провести ремонт при отсутствии точно подходящих деталей.
В нем недостаток гильзовки блока цилиндор:
• Ее можно провести не на каждом двигателе.
• Сама процедура достаточно сложная, так как она выполняется не заводским способом, более того из-за этого же нельзя гарантировать успешный результат и долгое эксплуатирование.
• Многое зависит от материала новой гильзы и самого блока, ибо некоторые из них могут просто не выдержать процедуру и в процессе эксплуатирования полностью выйти из строя, что может быть опасно.
• Не каждый мастер сможет провести процедуру, а дома это вообще невозможно сделать.
Ввиду всего этого нужно провести тщательную диагностику и проконсультироваться со специалистом, ибо состояние цилиндра может быть таким, что процесс гильзовки ему уже не поможет, а наоборот только ухудшить ситуацию.
Кроме того иногда нужно определиться с типом процедуры (помимо гильзовки есть еще одна похожая), и некоторые водители могут их путать, особенно если принимают решение самостоятельно.
Когда двигатель отремонтирован таким образом, есть несколько условий его дальнейшего эксплуатирования:
• После ремонта нужно обязательно провести обкатку, чтобы новые элементы смогли постепенно притереться и оптимально работали.
• Ездить на повышенных оборотах придется прекратить, нужно будет перейти на средние.
• В первое время эксплуатирования нельзя будет резко увеличивать скорость.
• Точное выполнение рекомендаций механика и периодическая диагностика.
В целом она может принести пользу, но много зависит от конкретного мотора и состояние блока цилиндров, потому особо надеется на нее не рекомендуется, как и обращаться в первый попавшийся сервис.
Разница между гильзой цилиндра и гильзой
Поддержание всего вашего оборудования в наилучшем состоянии необходимо для стабильной и бесперебойной работы вашего бизнеса.
Конечно, даже самое качественное оборудование со временем изнашивается, но эффективное техническое обслуживание может ограничить это ухудшение до минимального уровня и обеспечить гораздо более длительный срок службы вашего оборудования.
Со временем, даже при регулярном техническом обслуживании, большие генераторные двигатели и компрессоры могут подвергаться чрезмерному износу верхней и нижней областей посадочного уплотнения гильзы. Это может потребовать чрезвычайно дорогостоящей замены основного компонента и еще более дорогостоящего простоя для вашего бизнеса.
Блоки цилиндров, а также верхняя и нижняя области посадочного уплотнения гильзы могут быть повреждены в результате отказа двигателя, сильного износа или фреттинг-коррозии. Все это проблемы, которые необходимо решить, прежде чем вы сможете снова начать использовать оборудование. Квалифицированная ремонтная служба может предложить экономичное решение для восстановления работоспособности вашего оборудования.
Что такое гильза цилиндра? Гильза цилиндра представляет собой цилиндр, прикрепленный к блоку цилиндров; он становится неотъемлемой частью его работы.
По сути, это внутренняя металлическая защита от износа двигателя. Кроме того, они будут защищать его от тепла и загрязнений, но по-разному, в зависимости от их конструкции. Известно, что они выполняют три функции (в зависимости от вашей конструкции) в двигателе.
Во-первых, они образуют поверхность скольжения. Вкладыш плотно держится, когда соответствующий клапан сидит. Это предотвращает утечку сжатого газа или газа сгорания в коллектор между клапаном и седлом клапана. Они обладают высокой устойчивостью к прогоранию при низком собственном трении или с поршневым кольцом. Кроме того, они имеют низкий расход смазочного масла.
Во-вторых, они обладают отличной теплопроводностью. Отвод тепла внутреннего сгорания через гильзу одновременно снижает трение как клапана, так и головки блока цилиндров.
В-третьих, они обеспечивают герметичность. Сохраняя абсолютно герметичное уплотнение, гильза предотвращает внутреннее сгорание и сжимает газ от утечки и снижения эффективности двигателя.
Кроме того, вкладыш не должен подвергаться деформации из-за высокой температуры и давления внутри.
Разницы нет, это взаимозаменяемое имя, и разные страны принимают то одно, то другое. Но есть разные типы на выбор при замене гильзы цилиндра.
Сухие гильзы цилиндров имеют более простую конструкцию, но очень практичны. Эта конструкция должна выдерживать ранее упомянутые высокие температуры и защищать внутреннюю часть поршня от загрязнений. Это достигается за счет очень плотного прилегания кожуха к блоку цилиндров. Сухие вкладыши обычно сравнительно тоньше, чем влажные, из-за их более простой конструкции.
Влажные гильзы цилиндров защитят ваш поршень немного по-другому. Эти вкладыши будут взаимодействовать с охлаждающей жидкостью, отсюда и название. Кроме того, некоторые мокрые гильзы цилиндров помогают рассеивать тепло и загрязнения, если в них есть крошечные отверстия.
Ребристые гильзы цилиндров предназначены для двигателей с воздушным охлаждением.
Они изготавливаются из тех же самых примесей и термостойких металлов, что и сухая гильза цилиндра, и работают почти так же. Однако ребристая гильза цилиндра оснащена крошечными вентиляторами, которые увеличивают силу входящего воздуха и повышают эффективность охлаждения.
Протечка воды из цилиндра в отсеки кривошипа может привести к повреждению коленчатого вала и сопряженных деталей. Если это произойдет, опыт In-Situ с коленчатыми валами делает нас идеально подходящими для помощи в любом связанном ремонте коленчатого вала.
Мы предлагаем услугу сшивания металлом, если в этих местах уплотнения возникают сломанные детали или трещины. Наши опытные инженеры успешно использовали эту передовую систему сшивания для решения любой из этих проблем. В сочетании с процедурой вставки свинчивающейся втулки металлическая прошивка доказала свою неоценимую ценность в качестве надежного, но экономичного решения для ремонта для OEM-производителей, а также для владельцев оборудования
Как мы можем ремонтировать блоки цилиндров десятилетия мы в In-Situ совершенствовали наш способ проектирования и разработки специализированной системы для сверления и торцевания, чтобы предоставить владельцам активов более экономичную альтернативу замене изношенных компонентов.
За последние 20 лет мы накопили опыт для успешного ремонта поврежденных участков блоков цилиндров. В результате мы уверены, что сможем восстановить повреждения верхней и нижней областей посадочного уплотнения, повреждения, обычно вызванные проблемами, упомянутыми ранее, чтобы оставить ваш актив как новый благодаря нашему мобильному обрабатывающему оборудованию на месте.
Услуги по механической обработке на местеМы предлагаем несколько вариантов ремонта для всех типов двигателей, чтобы гарантировать, что мы сможем снова запустить ваш бизнес. Мы предлагаем компенсационные втулки и кольца, вставляемые с посадкой с натягом, термическим напылением и селективным покрытием. Выбор In-Situ означает, что вы можете быть уверены в том, что ваши потребности в техническом обслуживании будут адекватно покрыты, не беспокоясь о какой-либо дорогостоящей замене блока цилиндров.
Чтобы узнать больше о нашей обработке посадки вкладышей и других услугах по обработке на месте, ознакомьтесь с нашими различными услугами.
Если у вас есть какие-либо вопросы об услугах, мы рекомендуем заполнить форму запроса или позвонить нам в рабочее время по телефону 01788 572777, и один из наших инженеров ответит на ваши вопросы.
Из чего сделаны гильзы цилиндров?
Фото предоставлено: Applied Nano Surface
В этой статье мы подробно обсудим, из каких материалов состоят высококачественные гильзы цилиндров, используемые в двигателях внутреннего сгорания вашего автомобиля. Если у вас есть автомобиль, вы должны знать, что гильзы цилиндров недешевы. Это точно изготовленные компоненты двигателя, которые вы можете купить в магазинах автозапчастей.
Гильзы цилиндров обычно изготавливаются из чугуна, легированного никелем, хромом, молибденом, ванадием или другими элементами. Это важные компоненты двигателей, используемые в автомобилях, фургонах, грузовиках, холодильных установках на колесах, двигателях землеройных машин, тракторах и многих других автомобильных транспортных средствах. Он также широко используется в судовых дизельных двигателях и дизельных электростанциях для эффективного обеспечения хорошего сгорания.
Любопытно, как устроен этот металлический компонент для выполнения своих функций? Давай выясним!
Гильза цилиндра представляет собой тонкий и полый металлический цилиндр, установленный в блоке цилиндров для приема движущегося поршня. Гильза цилиндра существует по многим причинам.
1. Обеспечить хорошо смазанную, антикоррозионную поверхность скольжения для поршня
Во-первых, она должна образовывать эффективную поверхность скольжения для возвратно-поступательного движения поршня, сохраняя смазку на его стенках. Для этого гильза должна быть изготовлена из материалов, препятствующих заеданию и коррозии, которые естественным образом взаимодействуют со смазочными материалами и вызывают меньший износ контактирующих частей.
Решение: Это одна из причин, по которой часто используется чугун, так как он содержит графит, природную смазку. Его легирующие элементы также противостоят коррозии и улучшают износостойкость при высоких температурах.
2. Отвод высокотемпературного тепла к охлаждающей жидкости во избежание высоких термических напряжений
Далее, гильза цилиндра должна быть изготовлена из материала, который может способствовать эффективной передаче тепла между ее внутренней стенкой и водяной рубашкой/охлаждающей жидкостью. Во время сгорания цилиндр и поршень подвергаются высокому давлению и высокой температуре. Гильза цилиндра должна отводить тепло к охлаждающей жидкости, чтобы предотвратить износ деталей двигателя.
Решение:
Вкладыш вставляется в секцию охлаждающей жидкости/водяную рубашку, чтобы обеспечить циркуляцию воды и снизить температуру во время сгорания. Чтобы предотвратить утечку воды в порты вкладыша, уплотнительные кольца герметизируют проход над продувкой и портами.
3. Выдерживать кольцевые и радиальные нагрузки от системы высокого давления
Как упоминалось ранее, во время сгорания гильза цилиндра нагревается сильнее, чем водяная рубашка. Поскольку более горячие объекты имеют тенденцию к расширению, то же самое происходит и с вкладышем при рабочей температуре.
Представьте себе, что блок двигателя отлит как одно целое, как гильза. Это определенно поставит блок двигателя под большие термические напряжения, которые приведут к разрушению.
Решение:
Для предотвращения разрушения блока цилиндров гильза изготавливается отдельно от блока. Они также изготавливаются из разных материалов, а подкладка из более качественного набора элементов. В то время как блок цилиндров может быть изготовлен из серого чугуна, гильза изготавливается из чугуна, легированного ванадием, молибденом, хромом или другими сплавами.
Гильза цилиндра также сделана съемной для замены, когда она изнашивается.
Материалы для производства гильз цилиндров
Теперь разные производители гильз цилиндров используют разные материалы, которые они обычно указывают в своих руководствах. Причина в том, что разные блоки двигателей автомобилей изготавливаются из разных материалов, с которыми должна быть совместима гильза.
Гильзы цилиндров изготавливаются по старому и известному металлургическому процессу центробежного литья. Литейные заводы часто используют чугун или переплавленный чугун для изготовления гильз цилиндров в доменной печи или индукционной печи. Мягкая сталь и другой металлический лом также могут использоваться в качестве сырья в зависимости от требований.
Однако чугун сам по себе не может обеспечить все необходимые свойства гильзы цилиндра, упомянутые выше, поэтому добавляются легирующие элементы для повышения ее прочности, твердости и общих свойств.
Кроме того, содержание серы, фосфора и загрязняющих веществ поддерживается на должном уровне.
Чугун
Чугун обычно является основным материалом, используемым при производстве гильз двигателя. Он содержит графит, который отлично подходит для создания естественной смазки для поршня, перемещающегося по нему. Чугун также имеет пористую поверхность, которая служит естественным демпфером всякий раз, когда двигатель подвергается вибрации.
Хром
Хром в сплаве с чугуном придает ему твердость текстуры и антикоррозионные свойства. Кроме того, хром повышает износостойкость гильзы цилиндра.
Молибден
Молибден стабилизирует карбид в чугуне, повышая его прочность без ущерба для обрабатываемости. Следовательно, добавление молибдена в качестве легирующего элемента в чугун повышает его износостойкость при воздействии высокого давления и температуры.
Никель
Никель в небольших количествах добавляется в чугун для улучшения его обрабатываемости и обеспечения равномерной прочности отливки. Это также повышает механические свойства чугуна.
Медь
Медь упрочняет феррит и перлит чугуна, тем самым повышая его прочность и твердость, вязкость и обрабатываемость. Это также улучшает его коррозионную стойкость, износостойкость и снижает коэффициент трения, чтобы улучшить поверхность скольжения для движущегося поршня.
Ванадий
Ванадий улучшает микроструктуру чугуна, улучшая его зернистость и тем самым улучшая структуру его металлической основы.
Это делает чугун менее хрупким и твердым.
Титан
Титан добавляется для соединения с азотом с образованием нитрида титана (TiN). Это предотвращает образование уплотненного графитового железа, которое становится нежелательным толстым и коротким образованием. Титан уменьшает количество примесей и предотвращает образование газовых пузырей, но более высокое его количество может иметь нежелательные свойства для чугуна.
Фосфор
Фосфор улучшает текучесть чугуна, что дополнительно улучшает его зернистую структуру.
Кремний
Кремний помогает уменьшить скорость усадки чугуна и укрепляет его структуру.
Компоненты
Химический состав
Чугунный железо
2,5 до 4%
CR
Хром
0,006-0,4%
MO
Molybdenum
0,5%
NI
0,005-0,5%
CU
.
0,02–0,54 %
Ti
Титан
0,005–0,05 %
P
Фосфор
0,35 %
Si
Кремний
1,6–2,7 %
Из чего изготавливаются гильзы?
Существует 3 типа гильз цилиндров: сухие, мокрые и ребристые.
Сухие гильзы цилиндров являются наиболее распространенным типом. Они могут иметь небольшие различия в составе материалов в зависимости от того, что вы используете для своего двигателя.
Сухие гильзы цилиндров
Сухие гильзы цилиндров не контактируют с охлаждающей жидкостью двигателя, вместо этого они очень плотно прилегают к рубашке, обеспечивая эффективную теплопередачу поршневого кольца. Следовательно, они имеют более тонкие стенки, чем мокрые вкладыши. Для удовлетворения конструктивных требований они изготавливаются из высококачественного чугуна с керамо-никелевым покрытием.
Сухие вкладыши часто хонингуют для чистовой обработки с переходной посадкой (минимальный зазор). Готовые сухие гильзы цилиндров не нужно снимать с блока цилиндров, и их можно легко установить с помощью основных инструментов. Сухие гильзы цилиндров также могут поставляться полуфабрикатными с прессовой посадкой. Это означает, что вам придется профессионально установить его внутри блока цилиндров с усилием, а блок двигателя будет снят перед установкой гильзы.
Мокрые гильзы цилиндров
Мокрые гильзы цилиндров подвергаются прямому контакту с охлаждающей жидкостью. Гильза изготовлена с буртиком в верхней части, который входит в канавку на блоке цилиндров.
Для предотвращения попадания воды внутрь картера мокрая гильза уплотнена снизу уплотнительными кольцами. Кроме того, чтобы выдерживать высокое давление, ударную нагрузку и осевую нагрузку, толщина его стенки больше, чем у сухого вкладыша, и составляет от 3 до 6 мм.
Мокрые гильзы цилиндров часто отделаны алюминием для защиты от коррозии и ржавчины.
Ребристые гильзы цилиндров
Ребристые гильзы цилиндров также изготавливаются из устойчивого к загрязнениям металла, но с дополнительными ребрами в верхней части для обеспечения эффективного охлаждения. Они используются для двигателей с воздушным охлаждением и работают как сухие гильзы. Разница лишь в том, что в качестве охлаждающей среды используется воздух. Для повышения коррозионной стойкости оребренные гильзы цилиндров часто фосфатируют.