Зачем нужна гильзовка блока цилиндров

Статья о гильзовке блока цилиндров мотора автомобиля — для чего нужна гильзовка, ее виды и проведение работы. В конце статьи — видео про гильзовку.Статья о гильзовке блока цилиндров мотора автомобиля — для чего нужна гильзовка, ее виды и проведение работы. В конце статьи — видео про гильзовку.

Содержание статьи:

• Что называют гильзой двигателя
• Эволюция гильзовки на этапе производства двигателя
• Капитальный ремонт мотора
• При чём здесь гильзовка
• Применение гильзовки в процессе ремонта двигателя
• Замена «мокрых» гильз
• Замена «сухих» гильз
• Видео о гильзовке

Гильзовка цилиндрового блока – это с технологической точки зрения достаточно непростой процесс, в ходе которого в цилиндровый блок устанавливаются гильзы (внутренние оболочки). Данные манипуляции могут производиться как на этапе сборки нового двигателя, так и в процессе выполнения ремонтных работ. Рассмотрим оба случая подробней.

Что называют гильзой двигателя

Гильза цилиндрового блока – это цилиндр из металла, представляющий собой внутреннюю оболочку (вставку) блока цилиндра. Различают два типа гильз, применяемых в автомобильных двигателях:

• «сухие» гильзы – те, которые монтируются в блок цилиндров непосредственно на этапе изготовления нового мотора, и каналы для подачи хладагента в области расположения этой гильзы не предусмотрены;
• «мокрые» гильзы – те, которые со своей внешней стороны соприкасаются с хладагентом, который циркулирует между гильзой и телом блока.

Соответственно, гильзовка – это процесс установки гильз в цилиндры двигателя.

Гильзовка цилиндрового блока может производиться в следующих случаях:

• на этапе производства двигателя;
• на этапе ремонта двигателя.

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.

К пятидесятым годам это конструктивное решение стало широко применяться для многих моделей. Но на тот период оставались нерешёнными такие проблемы, как быстрое прогорание прокладок и пониженная жёсткость блока в сочетании с высокой степенью нагрузки на гильзы, поэтому полностью уйти от применения чугуна конструкторам не удавалось.

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.

Капитальный ремонт мотора

В ходе работы двигателя стенки цилиндров получают большую нагрузку от постоянно трущихся поршней. Даже такая прочная сталь, которая идёт на изготовление цилиндров, неизбежно истирается от такого обращения.

Характер нагрузки на стенки таков, что со временем цилиндры из круглых становятся овальными. Как следствие – поршневые кольца прилегают уже неплотно, формирующиеся отработавшие газы и частично горючая смесь поступают в картер. Следствие – высокое потребление масла, общее понижение мощности мотора.

Ещё один признак этой проблемы двигателя – выхлопной дым сизого цвета, указывающий на наличие в выхлопе тех веществ, которых там не должно быть.

«Лечится» овализация цилиндров их расточкой, в ходе которой цилиндры возвращают к их изначальной геометрии, стачивая изнутри «лишнее» с помощью специализированных станков. В расточенный цилиндр устанавливается поршень увеличенного диаметра, и технология работы таким образом восстанавливается.

Иногда расточка применяется не для ремонта, а для того, чтобы повысить мощность мотора. В этом случае действия производятся аналогичные, с той разницей, что изначально обрабатываемые цилиндры имеют нужное круглое сечение, задача – просто увеличить их внутренний радиус. Большие по диаметру цилиндры могут засасывать больше воздушно-топливного состава, соответственно, это даст большее давление на поршень и большую мощность.

При чём здесь гильзовка

Зачастую возникает ситуация, при которой расточить цилиндры двигателя не представляется возможным. Это может случиться, если толщина цилиндра слишком мала или цилиндр имеет глубокие каверны, которые также исключают расточку без риска повреждения целостности узла.

В этом случае изначальную форму цилиндру можно вернуть, поместив в него гильзу круглого сечения. Конечно, такая гильзовка не позволит увеличить мощность агрегата, но она может стать решением в случае проведения ремонтных работ.

Вставленная таким образом в цилиндр гильза будет принимать на себя удар поршня. Со временем она также придёт в негодность, и её можно будет, в свою очередь, заменить. Правда, здесь следует отметить, что к этому моменту по статистике уже будет требоваться замена не только гильзы, но и самого поршня и колец.

Применение гильзовки в процессе ремонта двигателя

Гильза цилиндра, как и любая другая деталь, изнашивается и может приходить в негодность. В этом случае проводимый ремонт требует серьёзных навыков и знаний. Ремонт может быть:

• плановый;
• преждевременный.

Необходимость гильзовки может быть вызвана следующими обстоятельствами:

• длительная эксплуатация мотора на некачественном топливе;
• несвоевременное прохождение технического осмотра;
• плохо проведённый ремонт, повлекший за собой выход поршневого пальца.

Все описанные ситуации приводят к тому, что на стенках цилиндров образуются каверны, ссадины и неровности. Когда цилиндр поражён в малой степени, возможна его расточка. В случае, когда каверны слишком глубокие, расточка уже не подойдёт, и нужно применять гильзовку. В этом случае в цилиндры могут быть установлены ремонтные гильзы.

Технологический процесс гильзовки цилиндрового блока в процессе ремонта двигателя зависит от конструктивных особенностей агрегата.

Как правило, для гильзовки чугунного агрегата используются гильзы из чугуна. В случае алюминиевого блока также возможна гильзовка, но здесь применяют либо чугунные гильзы из тонкостенного чугуна либо гильзы из сплава чугуна и ряда особых присадок.

Замена «мокрых» гильз

Если блок содержит «мокрые» гильзы, процесс ремонта выглядит понятно: старую гильзу вытягивают из цилиндра и на её место вставляют новую.

Как правило, производитель мотора предусматривает сменные гильзы для своего агрегата. Некоторые производители заявляют, что в ходе проведения ремонта менять следует не все гильзы блока, а только те, которые пришли в негодность или установлены в цилиндрах с диагностированными изъянами.

Другие утверждают, что менять можно только те гильзы, которые признаны негодными. Решение о замене определяется по результатам измерений нутрометра.

Замена «сухих» гильз

В случае блока с «сухими» гильзами замена может быть проведена двумя способами:

• холодным способом;
• с применением термической обработки.

Метод горячей гильзовки считается наиболее качественным. В ходе такой замены втулку обрабатывают антиконденсатным составом, блок нагревают, после чего в гнездо цилиндра помещают гильзу, предварительно охлаждённую в жидком азоте.

Работы по замене гильзы отличаются высокой сложностью ещё и по причине требуемой высокой точности: для качественной диагностики поверхность гильзы замеряется с десятой степенью точности. От того, как точно будут произведены измерения, зависит правильный подбор гильзы на замену.

Видео о гильзовке:

установка сухих и мокрых гильз

Гильзовка (гильзование) блока цилиндров – это один из этапов капитального ремонта двигателя, предполагающий установку в цилиндры мотора металлических втулок, выполняющих роль их стенок.

Гильзование двигателя становится необходимым вследствие истирания зеркал цилиндров. По мере износа между цилиндром и поршнем образуется зазор. До определенного момента его устраняют методом замены поршня и его колец.

Однако рано или поздно износ цилиндра больше не удается компенсировать подбором поршня ремонтного размера. В такой ситуации осуществляют гильзовку.

Гильзовка блока цилиндров позволяет отсрочить замену двигателя автомобиля, восстановив его работоспособность на 100 и более тысяч километров. Именно поэтому процедура установки металлических вставок так популярна в автосервисах.

Гильзовке можно подвергнуть любой блок цилиндров (чугунный, алюминиевый и др.), особенно если с завода он вышел уже с гильзами.

Как правило, производители автокомпонентов на этапе изготовления двигателей оснащают их мокрыми гильзами.

Детали получили такое название вследствие контакта с охлаждающей жидкостью и наличия уплотнительных элементов.

Моторы, цилиндры которых были выпущены с завода цельными, ремонтируют с помощью так называемых сухих гильз. Они не имеют уплотнений или других дополнительных элементов – представляют собой металлические (как правило, алюминиевые) полые цилиндры.

Установка мокрых гильз обычно не вызывает затруднений. Ремонтная деталь легко входит в гнездо под собственным весом.

Для монтажа сухих гильз приходится проводить трудоемкие операции.

Перед установкой втулок посадочному гнезду придается правильная геометрия, устраняются задиры и повреждения. Это осуществляется путем расточки.

Подходящая гильза для цилиндра подбирается с учетом толщины его стенок, а также приобретенной в процессе эксплуатации формы.

Классическим методом монтажа сухой гильзы является «горячее» гильзование двигателя.

Плотная посадка достигается за счет расширения посадочного гнезда путем его нагрева до +150 °С и уменьшения размера гильзы методом ее охлаждения – погружения в жидкий азот.

Для предупреждения появления влаги из-за разницы температур на этапе установки на гильзу наносят специальное средство против образования конденсата.

Гильзование блока цилиндров можно осуществить и альтернативным способом – с применением специальной смазки для облегчения посадки с натягом.

Для этого на внешнюю часть гильзы наносят сухой адаптивный смазочный материал Modengy A-Moly. После распыления состава на гильзе создается тонкий слой из твердых смазочных веществ, который значительно облегчает вхождение одной детали в другую, уменьшает трение и исключает появление задиров в процессе запресcовки.

После установки сухой гильзы излишки материала удаляются струей воздуха.

Запрессовку гильзы можно осуществлять только с использованием смазки, иначе поверхности цилиндра и втулки повредятся – на них появятся задиры.

Была ли полезна статья?

Рейтинг: 0 ( оценок)

Гильзы цилиндров для дизельных двигателей: преимущества и применение

Гильзы цилиндров для дизельных двигателей: преимущества и применение | ИТР

Запасные части

— 17. 02.2021

Как продлить срок службы двигателя: значение

вкладышей для системы привода

Правильная работа двигателя является одним из основных факторов обеспечения производительности землеройных машин, таких как экскаваторы, мини-экскаваторы, бульдозеры, фронтальные погрузчики и самосвалы, которые обычно подвергаются интенсивной эксплуатации.

Выбор и тщательное техническое обслуживание компонентов двигателя может продлить срок службы машин, снизить затраты на техническое обслуживание и повысить производительность за счет сокращения времени простоя. В этой статье показано, как и почему гильзы цилиндров, также известные как гильзы цилиндров, могут внести ценный вклад.

Types of cylinder liners and their advantages

Liners are cylindrical surfacing elements capable of retaining a thin film of oil on the inside surface . Вставленные в цилиндры блока цилиндров, они защищают его от износа и от проскальзывания поршней. Блоки двигателей промышленных машин, в отличие от менее требовательных приложений, обычно имеют гильзы цилиндров, а не позволяют поршням двигаться в прямом контакте со стенками блока цилиндров.

Существует  два основных типа вкладыша.  Первый тип не имеет прямого контакта со стенкой блока цилиндров двигателя, а гильза омывается потоком охлаждающей жидкости . По этой причине они называются « мокрые » вкладыши. второго типа известны как « сухие » вкладыши или « втулки » 90 блок цилиндров  , наружная стенка которого находится в непосредственном контакте с цилиндром блока цилиндров .

Производители двигателей используют цилиндры с гильзой из-за преимуществ  этой системы, основными причинами которых являются:

• Большее сопротивление . Изготовление вкладышей отдельно от блока цилиндров позволяет использовать специальные материалы с более высокими эксплуатационными характеристиками, чем те, которые используются для изготовления самого блока. Футеровки обычно изготавливаются из специальных сплавов чугуна, содержащих элементы с естественными смазывающими свойствами, такие как графит. Добавляются другие компоненты, такие как хром, ванадий и молибден, чтобы обеспечить устойчивость к коррозии и износу, вызванному высокими температурами.

• Более простое обслуживание . Когда гильзы изношены, их легче заменить, чем заменить весь блок цилиндров.

• Повышенная теплопроводность.  При рабочих температурах гильзы нагреваются больше, чем цилиндры, и должны иметь возможность расширяться как в диаметре, так и в длину. Если бы они были отлиты вместе с цилиндрами, результирующая тепловая нагрузка была бы достаточно высокой, чтобы разрушить материалы.
• Меньший риск дефектов . Чем сложнее отливка, тем сложнее добиться идеально ровных поверхностей с низкими остаточными напряжениями.

Какие характеристики необходимы гильзам цилиндров двигателя для хорошей работы?

Вкладыши подвергаются многим типам нагрузочного давления:

• механическим, вызванным давлением сгорания;
• термический, вызванный высокими температурами процесса горения;
• износ, от трех основных факторов:
  • истирание, которое зависит от эффективности воздушного и масляного фильтров,
  • коррозия, вызванная побочными продуктами сгорания,
  • трение или трение, вызванное плохой смазкой.

По всем этим причинам процесс производства этих компонентов очень важен, и их конструкция должна соответствовать точным спецификациям, чтобы защитить двигатель и продлить срок его службы. К ним относятся:

• высокая стойкость и антикоррозионные свойства,
• низкий коэффициент трения,
• высокая точность.

Фундаментальной особенностью вкладышей для снижения трения и увеличения срока службы двигателя является перекрестный рисунок канавок на внутренней стенке. Эта рифленая поверхность удерживает достаточное количество масла на внутренней стенке гильзы, что обеспечивает достаточную смазку в точке контакта между поршневыми кольцами и гильзой.   Правильный угол пересечения канавки   стенок  обычно оценивается приблизительно в 45° , поскольку это способствует равномерному смазыванию  и, следовательно, продлевает срок службы поверхностей . Однако бывают случаи, когда для конкретных материалов и форм использования создаются разные углы.

Наконец, другими факторами, которые помогают увеличить сопротивление и ограничить износ поверхностей гильзы, являются прокатка фланца и антикоррозионное покрытие наружной стенки.

Как правильно установить гильзы внутри цилиндров?

Ниже перечислены основные этапы правильной установки гильз внутри цилиндров, а также некоторые меры предосторожности и приемы, позволяющие избежать неисправностей и преждевременного износа.

1. Тщательно очистите блок цилиндров, так как застрявшая грязь может привести к поломке фланца.

2. Проверьте, нет ли заусенцев или выступающих материалов, и удалите их, чтобы избежать проблем с прокладками.

3. Вставьте гильзы в блок цилиндров без прокладок и других наполнительных элементов и проверьте, правильно ли выступает фланец, при необходимости вращая его, пока не будет найдено правильное положение.

4. Когда положение гильзы правильное, снимите ее, нанеся установочные метки как на гильзе, так и на блоке цилиндров, чтобы ее можно было снова вставить в то же положение.

5. Вставьте прокладки, избегая перекручивания, которое может вызвать деформацию втулки, вызвать трение или уменьшить зазор между поршнем и втулкой.
   Многие установщики советуют смазывать прокладки перед установкой, чтобы упростить процесс. Тем не менее, правильный метод заключается в том, чтобы установить прокладки «насухо» и вставить круглый стержень, как отвертку, и перемещать его по всей окружности прокладки, чтобы обеспечить ее равномерное прилегание. Только теперь следует смазывать различные компоненты.

6. Погрузите прокладку в чистое масло SAE 30. Наденьте его на гильзу, которую необходимо вставить в блок цилиндров непосредственно перед расширением прокладки.

7. Убедитесь, что контрольная метка на сделанной ранее втулке совмещена с меткой на блоке. Используйте специальный инструмент, чтобы вставить втулку в нужное положение.

8. Ripetere i passaggi per tutte le canne disposizione.

1. Повторите те же действия для всех устанавливаемых втулок.

Втулки для цилиндров ITR

Выбор и правильное использование всего одного небольшого компонента могут иметь решающее значение для производительности и срока службы землеройных машин. Вот почему так важно найти надежного опытного партнера.
ITR USCO предлагает широкий ассортимент рукавов , с отверстиями от 94 мм до 170 мм, для Caterpillar ® , Komatsu ® , Volvo ® , Hitachi ® . И JBB . . . Свяжитесь с нашим персоналом  для получения дополнительной информации о наиболее подходящем типе и материалах для ваших приложений.

Автор контента

Массимилиано Феделе
Менеджер по разработке продукции – Отдел запчастей

Свяжитесь со мной

Написать автору

Любые названия производителей, торговых марок или продуктов, товарные знаки, номера деталей, символы, чертежи, изображения, цвета и описания, встречающиеся в этом документе, предназначены только для справочных целей, и это не подразумевает, что какая-либо из перечисленных частей является продуктом этих производителей. Все упомянутые товарные знаки и зарегистрированные товарные знаки являются собственностью их соответствующих владельцев.

Читайте также

Запчасти

Бортовые редукторы: практическое руководство по замене

Ремонт главной передачи — долгая, сложная и дорогая операция. В случае неисправности или…

Подробнее

Корпоративный

Экологически чистая логистика

Содействие экологической устойчивости является основной целью будущего, и для компаний она представляет…

Подробнее

Инструменты для зацепления грунта

Безударная система

В производстве запасных частей для землеройного оборудования инструменты для зацепления грунта (GET), такие как тройники…

Подробнее

Различные типы гильз цилиндров — сухие гильзы цилиндров, мокрые гильзы цилиндров и гильзы цилиндров с воздушным охлаждением/оребрением

При рассмотрении деталей двигателя транспортного средства гильза цилиндра или гильза является одним из наиболее важных элементов двигателя. Это полое цилиндрическое отверстие, которое действует как корпус, в котором происходит сгорание топлива. Гильза цилиндра или гильза съемный цилиндрический компонент, установленный в блоке двигателя, который обеспечивает поверхность для поршня, совершающего возвратно-поступательное движение внутри и выполняющего его сжатие. Гильзы цилиндров можно легко заменить, когда они изнашиваются. И из-за критического движения поршня во время его работы гильзы цилиндров должны быть износостойкими и устойчивыми к коррозии. Это означает, что гильза цилиндра должна быть высокопрочной.

Материал, используемый в гильзах цилиндров:

Поскольку гильзы цилиндров должны быть высокопрочными, гильзы цилиндров обычно изготавливаются из серого чугуна.

Как изготавливается гильза цилиндра?

Гильзы цилиндров обычно изготавливаются методом центробежного литья.
Серый чугун нагревается в индукционной печи, а расплавленный металл поступает в машину центробежного литья. Постоянная литейная форма непрерывно вращается вокруг своей оси на высоких скоростях по мере заливки расплавленного металла, в результате чего металл равномерно распределяется вокруг матрицы. Поскольку примеси легче железа, они вытесняются на поверхность отверстия под действием центробежной силы, а затем удаляются механической обработкой. Полученное литье имеет гораздо более мелкое зерно и не имеет газовых отверстий и пористости, чем при обычном процессе литья. .Коррозионная стойкость дополнительно улучшается за счет добавления хрома. Теперь давайте перейдем к основной цели этой статьи, т.е. к объяснению различных типов гильз цилиндров.

Гильзы цилиндров подразделяются преимущественно на 3 типа в зависимости от метода охлаждения.

Гильза цилиндра сухого типа:

Гильза цилиндра сухого типа является наиболее распространенным типом гильзы цилиндра. Он работает при высоком давлении и температуре и, следовательно, должен быть изготовлен из чугуна и керамического никелевого покрытия, которые являются высококачественными материалами.

Состав материала сухих гильз в основном состоит из чугуна и керамических и никелевых соединений, что придает ему несколько характеристик, недостижимых в мокрых гильзах. Блок цилиндров с сухими гильзами более надежен, чем его аналог, гильзы с мокрыми гильзами. Сухие гильзы относительно тоньше, чем мокрые гильзы. .
Сухая гильза не находится в прямом контакте с охлаждающей жидкостью, но защищает поршень от износа и загрязнений. Сухая гильза прилегает непосредственно к стенке рубашки охлаждения в блоке цилиндров.   Преимущество сухой гильзы цилиндра заключается в том, что ее замена проста и не вызывает проблем с водяной рубашкой. Сухие вкладыши можно использовать почти во всех типах двигателей. Недостаток сухой гильзы цилиндра заключается в том, что блок цилиндров, в котором она установлена, сложен в изготовлении, а теплоотвод не совсем эффективен.

Гильза цилиндра мокрого типа:

Цилиндры мокрого типа изготовлены из того же материала, что и гильзы цилиндров сухого типа. Мокрые гильзы взаимодействуют с охлаждающей жидкостью двигателя напрямую для защиты поршня. Мокрые гильзы лучше рассеивают тепло и охлаждаются, чем гильзы цилиндров сухого типа. Мокрые гильзы могут иметь охлаждение. водяное пространство между блоком двигателя и гильзой, либо они могут иметь встроенное охлаждение
переходы.
А в мокрых гильзах, которые не имеют встроенных охлаждающих каналов, водяная рубашка образована гильзой и отдельной рубашкой, которая является частью блока. Статическое уплотнение должно быть обеспечено как со стороны сгорания, так и со стороны коленчатого вала цилиндров, чтобы предотвратить утечка охлаждающей жидкости в поддон масляного поддона или камеру сгорания.
Как правило, уплотнение гильзы со стороны сгорания состоит либо из прокладки под фланцем, либо из механической посадки. Стенка гильзы цилиндра должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать давление сгорания.   Преимущество вкладыша мокрого типа заключается в том, что он сравнительно прост в изготовлении, более эффективно охлаждается, а продольное напряжение уменьшается за счет теплового расширения вкладыша. Недостаток вкладышей мокрого типа заключается в том, что их замена сложна и существует риск проблем с утечкой воды.