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:

Гильзовка блока цилиндров двигателя.

ГИЛЬЗОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРА
С ЗАВОДСКИМИ РЕМОНТАМИ, КАК У ШТАТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Гильзовка блока цилиндров практически для всех видов моторов — это операция нестандартная и вынужденная.

Суть данной операции заключается в том, что при отсутствии ремонтных размеров и слишком большом износе блока цилиндров, или при значительном повреждении рабочей поверхности цилиндра — блок растачивается под ремонтную гильзу.

В полученное отверстие с натягом запрессовывается «сухая» гильза. Далее — запрессованная гильза подрезается, растачивается и хонингуется под исходный размер поршня. В итоге получатся блок цилиндров в номинальном размере, который имеет те же заводские ремонты, что и штатный двигатель.

МЫ ОСУЩЕСТВЛЯЕМ
ГИЛЬЗОВКУ АЛЮМИНИМЕВЫХ И ЧУГУННЫХ
БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ

Существует несколько типов моторов, у которых возможно загильзовать блок цилиндра.

Мы перегильзовываем двигатели чугунных блоков, в которые на заводе изготовителе установлена «сухая» гильза.

В таких моторах гильза вырезается или прессуется полностью, и на ее место устанавливается новая гильза.

Необходимо обратить внимание на то, что перед установкой штатной гильзы на месте старой гильзы — необходимо промерять посадочное место.

Зачастую геометрия заводского посадочного отверстия под гильзу сильно нарушается, что приводит к необходимости дополнительной расточки блока, и изготовления увеличенной гильзы цилиндра, что приводит к удорожанию ремонта.

Алюминиевые блоки цилиндров, в которых с завода установлена стальная гильза, гильзовка происходит без удаления заводской гильзы. Посадочное место под новую гильзу растачивается в старой, а в полученное отверстие запрессовывается новая тонкостенная гильза.

Чугунный блок цилиндров, который не имеет штатной гильзы, подлежит гильзовке в том случае, если у мотора не осталось ремонтных размеров под расточку, или цилиндры имеют сильные механические повреждения.

Гильзовку блока с целью устранения проломов и трещин целесообразно  производить в том случае, если трещина не доходит до плоскости головки блока. В противном случае — эффективность ремонта крайне мала. И в этом случае блок цилиндров придется заменить. Суть такого ремонта состоит в дополнительной герметизации посадки гильзы в блоке, чтобы предотвратить попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания, и картер двигателя.

АЛЮМИНИЕВЫЕ БЛОКИ ЦИЛИНДРОВ
С ПОКРЫТИЕМ НИКАСИЛ (NICASIL)
МЫ ГИЛЬЗУЕМ СТАЛЬНОЙ ГИЛЬЗОЙ
ДО РЕСУРСА ЗАВОДСКОГО ДВИГАТЕЛЯ

Это гальваническое покрытие, восстановление которого в нашей стране пока не налажено. Оно широко применяется таким производителем автомобилей, как BMW, а так же производителями моторов для мото- и водной техники. Мы предлагаем гильзовать такие моторы стальной гильзой. Практика показывает, что ресурс отремонтированных двигателей сопоставим с заводским ресурсом.

Когда заходит разговор о гильзовке двигателя, у клиентов часто возникает вопрос качества гильз, и ресурса отремонтированного двигателя.

МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ ГИЛЬЗЫ ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ —
MAHLEKOLBEN и KLBENSCHMIDT (ГЕРМАНИЯ)

Изготовить гильзу из качественного материала гораздо проще и экономически более целесообразно, чем блок цилиндров целиком, поэтому ведущие автопроизводители применяют технологию гильзования в производстве своих моторов, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования.

Дизельные двигатели Mersedes, и большинство моторов грузовых автомобилей имеют «сухую» или «мокрую» гильзу.

Хотелось бы обратить внимание, что гильзовка блока цилиндров — это крайняя мера и производится в тех случаях, когда встает выбор между покупкой нового двигателя или восстановлением старого.
Зачастую эта операция дорогостоящая,  и не предусмотрена заводом изготовителем двигателей. Перед тем, как решиться на гильзовку, необходимо оценить экономическую целесообразность такого ремонта.

После гильзовки блока рекомендуется производить шлифовку привалочной плоскости головки блока цилиндров, если это позволяют допуски завода производителя мотора.
Такая операция необходима для того, чтобы убрать выступание гильзы после подрезки резцом и устранить микронеровности плоскости блока цилиндров, возникшие в процессе эксплуатации мотора.

Что такое блок цилиндров и гильза цилиндра? Типы вкладышей

от Андреса Гарсии

Надежность автомобильного двигателя зависит от правильной конструкции компонентов двигателя. Детали конструкции зависят от напряжений и функции элементов.

В этой статье вы узнаете, что такое блок цилиндров или блок цилиндров? Что такое гильза цилиндра? и типы гильз цилиндров.

Содержание

• Что такое блок цилиндров?
• Что такое гильза цилиндра?
  • Материал для гильзы цилиндра.
  • Типы гильз цилиндров.
    • 1. Сухие вкладыши.
    • 2. Влажные вкладыши.
    • Сравнение сухих и мокрых футеровок.

Что такое блок цилиндров?

Все основные компоненты двигателя установлены на блоке цилиндров или внутри него. Эти компоненты, включая отверстия цилиндров, обработаны очень точно. Они должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать давление горящей топливной смеси.

Необходимо обеспечить плотную посадку между основанием цилиндра и поршневыми кольцами, чтобы поршневые кольца могли герметизировать горючий газ.

Если цилиндр из-за износа становится овальным, часть газа выходит через поршневые кольца.

Газ, просачивающийся через поршневые кольца, называется прорывом картерных газов. Прорыв газов снижает КПД двигателя. Обработка стенок цилиндра также влияет на кольцевое уплотнение.

Стенки цилиндра обработаны для обеспечения очень гладкой поверхности. Специальные шлифовальные камни делают в стенках цилиндров небольшие канавки, в которые собирается масло.

Эти канавки помогают смазывать поршневые кольца и юбки поршней. Ранее большинство блоков цилиндров изготавливались из чугуна или серого чугуна, так как этот материал легко поддавался механической обработке.

Алюминиевые поршни очень хорошо изнашиваются относительно чугунных стенок цилиндров. Главный недостаток железного существа — его вес, блоки двигателей сейчас отливают из легкого алюминия.

Алюминиевый блок весит намного меньше чугунного блока. Алюминиевая оболочка поршня, трущаяся об алюминиевую стенку цилиндра, очень быстро изнашивается.

Большинство алюминиевых блоков цилиндров оснащены гильзами цилиндров из стали или ковкого чугуна.

Что такое гильза цилиндра?

Гильза цилиндра представляет собой гильзу, в которой поршень двигателя совершает возвратно-поступательное движение. Срок службы цилиндра между повторными отверстиями зависит от двух основных факторов:

(i)  Истирание и

(ii)  Коррозия.

Истирание зависит от атмосферных условий и эффективности воздушного и масляного фильтров. Запыленный атмосферный воздух более вреден, так как увеличивает истирание в цилиндре.

Коррозия цилиндра возникает из-за агрессивных продуктов сгорания, образующихся при сгорании топлива с воздухом.

Коррозия ускоряется при низкой температуре цилиндра из-за кислотосодержащей влаги на стенках цилиндра. Использование отдельных цилиндров или гильз, известных как гильзы цилиндров, обеспечивает долгий срок службы цилиндра.

Эти гильзы цилиндров изготовлены из превосходного материала и устанавливаются в блок цилиндров. Вкладыши являются съемными и могут быть заменены при износе или повреждении.

Гильза цилиндра должна обладать хорошей износостойкостью и способностью удерживать масло для смазывания поверхности между стенками и поршневыми кольцами.

Материал для гильзы цилиндра.

Для гильзы цилиндра обычно используется никель-хромовое железо.

Используемый хромоникелевый чугун содержит;

Углерод 3,5%;

Марганец 0,6%;

Фосфор 1,5%;

Сера 0,05%;

Кремний 2%;

Никель 2%; и

Хром 0,7%.

Для повышения износостойкости гильзы закаляются путем нагревания до 855°С-865°С в течение 30-40 минут с последующей закалкой в ​​масле.

При такой термообработке срок службы гильз увеличивается в три раза по сравнению с цилиндрами из серого чугуна или чугуна.

Типы гильз цилиндров.

Гильзы или гильзы цилиндров бывают двух типов:

 1.  Сухие гильзы.

 2.  Влажные вкладыши.

1. Сухие вкладыши.

Сухие вкладыши изготавливаются в виде бочонка с фланцем вверху. Фланец удерживает гильзу на месте в блоке цилиндров.

Гильза точно входит в цилиндр. Идеальный контакт гильзы с блоком цилиндров необходим для эффективного охлаждения гильзы.

Кроме того, давлению газа, давлению поршня и ударной нагрузке во время сгорания противостоит общая толщина гильзы и цилиндра.

Поэтому сухие вкладыши тоньше, имеют толщину стенок от 1,5 мм до 3 мм и используются в основном для восстановления изношенных вкладышей.

Сухие вкладыши не находятся в прямом контакте с охлаждающей водой.

2. Влажные вкладыши.

Мокрая гильза называется так потому, что охлаждающая вода соприкасается с гильзой. Эта гильза снабжена фланцем вверху, который входит в канавку, выполненную в блоке цилиндров.

Для предотвращения утечки охлаждающей воды в картер нижний конец мокрой гильзы герметизируется с помощью уплотнительных колец или сальниковых колец.

Поскольку мокрый лейнер должен выдерживать давление газа, осевые и ударные нагрузки, толщина стенки лейнера увеличена и сделана больше, чем у сухого лайнера.

Обычно толщина стенки мокрого вкладыша составляет от 3 мм до 6 мм. Снаружи лайнер покрыт алюминием для защиты от ржавчины.

Влажный вкладыш охлаждается лучше, чем сухой вкладыш. Его легко снять, когда он изношен или поврежден.

Сравнение сухих и мокрых футеровок.

 1.  Мокрая гильза легко заменяется, тогда как для сухой гильзы требуются специальные инструменты, поскольку она плотно прилегает к блоку цилиндров.

 2.  Влажный лайнер правильно охлаждается, поскольку он вступает в непосредственный контакт с охлаждающей водой, тогда как сухой лайнер не вступает в прямой контакт с охлаждающей водой. Следовательно, рабочая температура сухой подводки выше, чем у мокрой подводки.

3.  Мокрая гильза требует герметичных соединений, чтобы охлаждающая вода не просачивалась в картер, тогда как для сухой гильзы такого требования нет.

4.  Мокрая подводка не требует точной обработки снаружи, в то время как сухая подводка требует точной отделки.

 5.  Отделка мокрой футеровки может быть завершена перед сборкой, в то время как сухая футеровка требует финишной обработки после сборки.

Это все, что касается блока цилиндров или блока цилиндров и гильзы цилиндра. Я надеюсь, вам понравится. Пожалуйста, не забудьте поделиться им.

Спасибо!

A-trac Engineering Company — Блог

Прежде чем перейти к различным типам гильз цилиндров

, сначала давайте разберемся, что такое гильза цилиндра?

При рассмотрении деталей двигателя транспортного средства гильза или гильза цилиндра является одним из наиболее важных элементов двигателя.

Представляет собой полое цилиндрическое отверстие, которое действует как камера, в которой происходит сгорание топлива.

Гильза или гильза цилиндра представляет собой съемный цилиндрический компонент, который устанавливается в блок цилиндров и обеспечивает поверхность для поршня, совершающего возвратно-поступательное движение внутри и выполняющего его сжатие. Гильзы цилиндров можно легко заменить, когда они изнашиваются.

Из-за критического движения поршня во время его работы гильзы цилиндров должны быть износостойкими и коррозионно-стойкими. 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 нагревают в индукционной печи, а расплавленный металл направляют в установку центробежного литья.

Постоянная литейная форма непрерывно вращается вокруг своей оси на высоких скоростях по мере разливки расплавленного металла, в результате чего металл равномерно распределяется вокруг матрицы.

Поскольку примеси легче железа, они прижимаются к поверхности отверстия под действием центробежной силы, а затем удаляются механической обработкой.

Полученная отливка имеет гораздо более мелкое зерно и не имеет газовых отверстий и пористости, чем при обычном процессе литья.

Коррозионная стойкость дополнительно повышается 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.

Сухая гильза цилиндра:

9Гильза цилиндра сухого типа 0077 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.

Материал сухих гильз Состав в основном состоит из чугуна и керамических и никелевых соединений, что придает ему ряд характеристик, недостижимых для мокрых гильз.

Сухие вкладыши относительно тоньше влажных.

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.

Недостатком сухой гильзы цилиндра является то, что блок цилиндров, в котором она установлена, сложен в изготовлении, а отвод тепла не совсем эффективен.

Гильза цилиндра мокрого типа:

Цилиндры мокрого типа изготовлены из того же материала, что и гильза цилиндра сухого типа.

Мокрые вкладыши взаимодействуют непосредственно с охлаждающей жидкостью двигателя, защищая поршень.

Мокрые гильзы лучше рассеивают тепло и охлаждаются, чем гильзы цилиндров сухого типа.

Мокрые гильзы могут иметь пространство для охлаждающей воды между блоком цилиндров и гильзой или могут иметь встроенные охлаждающие

каналы.

А в мокрых футеровках, не имеющих встроенных охлаждающих каналов, водяная рубашка образована лейнером и отдельной рубашкой, являющейся частью блока.

Статическое уплотнение должно быть предусмотрено как на стороне сгорания, так и на стороне коленчатого вала цилиндров, чтобы предотвратить утечку охлаждающей жидкости в поддон масляного поддона или камеру сгорания.

Как правило, уплотнение на стороне сгорания футеровки 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 и снимается продольное напряжение за счет теплового расширения вкладыша.

Недостаток Вкладыша мокрого типа заключается в том, что его замена затруднена и существует риск проблем с утечкой воды.

Гильза цилиндра с воздушным охлаждением или ребристая:

Гильза цилиндра с воздушным охлаждением изготавливается по специальному «процессу литья в оболочку» с износостойким мелкозернистым чугунным литьем для обеспечения длительного срока службы и эффективного охлаждения.

Как следует из названия, вкладыши с воздушным охлаждением специально разработаны для двигателей с воздушным охлаждением. Вкладыши с воздушным охлаждением чаще всего используются в автомобилях.

Работает так же, как и с сухой гильзой цилиндра, но охлаждающей средой в этом сценарии является воздух.

Теплоотвод лайнера с воздушным охлаждением осуществляется в режиме принудительной конвекции с помощью ребер, нанесенных на его поверхность. Как правило, материал ребра обладает высокой теплопроводностью.