Блок-картер автомобильных двигателей часто делают со вставными гильзами.
Жесткость блока цилиндров зависит от типа гильзы и ее установки. Различают сухие и мокрые гильзы.
Гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, называют мокрыми, а гильзы, внешняя поверхность которых соприкасается с внутренней поверхностью цилиндра, называются сухими.
Мокрые гильзы, отличающиеся лучшим отводом теплоты, ставятся на форсированные двигатели. Блок-картеры с мокрыми гильзами по сравнению с блок-картерами с сухими гильзами обладают меньшей жесткостью.
Для повышения жесткости мокрых гильз их наружную поверхность иногда делают с кольцевыми ребрами. Применение вставных сухих гильз позволяет получить износостойкие поверхности прималыхзатратахдорогостоящихлегирующихматериалов.
К гильзам цилиндров предъявляются следующие требования: достаточная прочность стенок при действии на них сил газов, хорошая износостойкость зеркала цилиндра при длительной работе двигателя, высокие антифрикционные и антикоррозионные свойства, надежное уплотнение и свободное расширение в осевом направлении (для мокрых гильз).
Сухие гильзы устанавливаются или по всей длине цилиндра или только в верхней его части, где наблюдается максимальный износ. Иногда сухие гильзы вставляют по всей длине цилиндра свободно, с небольшим зазором. Так, в двигателях ЯАЗ зазор между гильзой и цилиндром достигает 0,05 мм. При работе двигателя вследствие неодинаковости температур гильзы и стенок блока цилиндров зазор исчезает.
Сухие запрессованные гильзы, устанавливаемые по всей длине цилиндра, могут не иметь опорных кольцевых буртиков.
Для предохранения гильзы от осевого сдвига при заедании поршня следует применять упругие предохранительные опорные кольца 1. Зазор sдает возможность свободно перемещаться гильзе при тепловой деформации.
Мокрые гильзы лучше охлаждаются и их легко заменять в случае повреждения без снятия двигателя с шасси. Для того чтобы гильза сохраняла геометрическую форму, на ней имеются два направляющих пояса (вверху и внизу), при этом диаметр нижнего пояса несколько меньше диаметра верхнего. Опорные плоскости мокрой гильзы располагаются в кольцевых приливах блока цилиндров, жесткость которых должна быть такой, чтобы при затяжке шпилек как можно меньше нарушалась геометрическая форма гильзы.
Опорные плоскости гильзы могут быть расположены в верхней, части блока в кольцевом приливе торцовой стенки , в кольцевом приливе, находящемся от торцовой плоскости на расстоянии 1/3—1/2 диаметра цилиндра , и в приливе, расположенном в нижней части блока.
При более низком расположении опорной плоскости гильзы по отношению к головке цилиндров улучшаются условия охлаждения верхней части гильзы и понижается температура поршневых колец. Стык гильзы с головкой цилиндров может быть уплотнен с помощью кольцевой канавки 1 (178, б), проточенной в головке цилиндров, что дает возмоншость уменьшить толщину верхней части гильзы и тем самым несколько понизить ее температуру. Площадь опорной кольцевой поверхности фланца мокрой чугунной гильзы — г(DI — D2)не превышает 15% площади поршня .Опорные приливы могутбытьразличной формы.
Несмотря на отмеченные выше преимущества, применение сменных гильз усложняет конструкцию двигателя и увеличивает его массу и стоимость.
maestria.ru
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие свойства постепенно снижаются, вследствие изнашивания деталей, а также коррозии и усталости металла из которого они изготовлены. В автомобиле появляются различные неисправности, которые устраняются при ТО и ремонте. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлено, прежде всего, неравнопрочностью их деталей и агрегатов. Поэтому в процессе эксплуатации автомобилей проходят на АТО периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт, которое осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов, отказавших в работе. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.
Гильза цилиндров относится к классу полые стержни. Для двигателя ЗиЛ-130 их изготавливают из серого чугуна марки СЧ 18-36 с твердостью не менее НВ 179-229. Рабочая поверхность гильзы закаливается токами высокой частоты до HRC 42-50. Гильза цилиндров ЗиЛ имеет верхней части малые вставные гильзы, изготовлены из легированного чугуна с твердостью НВ 156-197, изготовлены эти вставки из специального антикоррозионного износостойкого чугуна. Гильзы располагаются в блоке цилиндров, их называют мокрые вставные гильзы. В нижней части гильза уплотняется двумя резиновыми кольцами. Верхний фланец гильзы через прокладку зажат головкой цилиндров. На грузовых автомобилях Зил-130 число цилиндров – 8, диаметр – 100 мм, рабочий объем – 6 литров, степень сжатия – 6,5.
1. Технические условия на дефектацию детали
Цель дефектации разборных деталей является определенное техническое состояние, делящее их на годные и негодные. Результаты дефектации и сортировки используется для определения коэффициента годности деталей.
Дефектацию выполняют внешним осмотром, а так же при помощи инструментов, приспособлений и измерительных приборов.
Износ цилиндров определяют индикаторным нутромером. Диаметр цилиндра замеряют в двух плоскостях (вдоль оси коленчатого вала и перпендикулярно к ней) и двух поясах: высоте 10-15мм от верхней плоскости блока и ниже на 40-50мм.
Допустимые износы цилиндров, при которых еще целесообразна замена поршневых колец, приведены ниже.
-конусность 0.025мм
-овальность 0,025мм
- общий износ цилиндра не более 0,4мм
При большой величине износа цилиндр необходимо растачивать. Трещины и сколы являются выбраковочными признаками.
Дефектация производиться по ремонтным размерам. Так как деталь подвергается большим износам из-за трения, высоких температур, а так же из-за механических повреждений.
Карта дефектации цилиндров
*Допустимый для ремонта: если щуп шириной 10мм и толщиной 0,05 входит в образовавшийся зазор на глубину до 0,15.
Заключение: браковать при условии. Если щуп шириной 10мм и толщиной 0,03мм входит в зазор на глубину 15мм.
Карта припусков
2. Описание дефектов и причин их появления
Основными дефектами являются износы, задиры, кольцевые риски, на трущихся поверхностях, сколы или трещины любого размера, износ зеркала гильзы, износ верхнего или нижнего посадочного пояска, потеря натяжения вставки гильзы.
Причины появления: неправильный износ рабочей поверхности, внутреннее напряжение, остаточная деформация, коррозионные повреждения в результате электрохимических воздействий внешней среды, изменение физико-химических свойств материала возникающих в процессе нагрева рабочей поверхности детали до температур превышающих температуры термообработки детали и проявляющихся в снижении плотности и упругости материала детали.
3. Выбор рациональных способов ремонта
Ремонт деталей предназначен восстанавливать исправное техническое состояние, и безотказность работы подвижного состава и его составных частей Для выбора рационального способа ремонта необходимо знать неисправности данной детали и какими способами воздействия необходимо на неё воздействовать. Для данной детали: расточка и хонингование под ремонтный размер при этом способе восстанавливается правильность геометрической формы и шероховатость поверхности без сохранения начальных размеров. При помощи механической обработки изнашиваемый поверхностный слой детали удаляется, и деталь получает новый ремонтный размер.
Преимущество стандартных ремонтных размеров заключается в том они позволяют заранее иметь детали готовыми и осуществлять ремонт методом частичной взаимно заменяемости, что позволяет сократить продолжительность ремонта.
Расточка предназначена для растачивания отверстия в гильзах растачивание производиться на вертикальном алмазно-расточном станке.
4. Определение месячной партии деталей
Партия деталей - количество одного наименования, одновременно ремонтируемых или изготавливаемых в производстве. Размер партии устанавливается в зависимости от вида ремонта и производственной программы авторемонтного завода, масштабов ремонтного производства, норм деталей на складе и коэффициента ремонта. Размер партии определяется, что бы обеспечить бесперебойность сборки агрегатов.
Определим месячную партию деталей:
Где: N-годовая производственная программа АРЗ
Кр -маршрутный коэффициент ремонта
n-количество деталей на агрегате
Определим партию деталей:
Где: ДРМ - количество рабочих дней в месяце
5. Выбор баз
Базой называется совокупность поверхностей, линий и точек детали, по отношению к которым ориентируют другие поверхности детали при обработке или измерении, или по отношению к которым ориентируют другие детали узла, агрегата при сборке. Базы бывают конструкционные, сборочные, установочные и измерительные.
Точность обработки деталей во многом зависит от правильного выбора установочных баз и применяемых приспособлений. При востановленнии деталей желательно использовать те же базы, что и при их изготовлении.
Выбранные базы должны гарантировать надежное крепление и минимальную деформацию деталей. В качестве установочных баз следует использовать поверхности. Которые изготовлены с повышенной точностью, и которые в процессе работы были подвержены минимальному износу и деформации. При установке гильз на расточку базовыми поверхностями служат наружный чисто обработанный поясок и верхний торец гильзы. При установке гильзы используют приспособление. Которое крепится на столе станка.
6. Разработка технологического процесса восстановления гильз цилиндров двигателя ЗиЛ-130
Схема 1
При поступлении детали в цех её измеряют и выявляют наличие дефектов, если деталь не подлежит эксплуатации – её бракуют. После дефектации определяют ближайший ремонтный размер, под который необходимо расточить деталь. Далее идет расточка на алмазно-расточном станке, что бы убрать овальности цилиндра, чистовым растачиванием восстанавливают плоскости зеркала. Гильзы хонингуют на хонинговальном станке типа 3Г 833 (3А 833) и доводят до точной формы (по ремонтному размеру). Для того что бы поверхность не была слишком гладкой. Что приводит в процессе эксплуатации к стеканию масла и в дальнейшем к повышенному износу, на ней наносят насечку. Затем деталь отправляют далее на сборку двигателя.
7. Расчет припусков на обработку
mirznanii.com
Мокрые гильзы устанавливаются в гнёзда блока цилиндров с зазором. От осевого перемещения, гильзы удерживаются головкой блока. Для надёжного прижатия гильзы, её верхняя часть должна выступать над привалочной плоскостью блока цилиндров на рекомендованную величину (0,02 – 0,12 мм.). Величина выступания гильзы, как правило, регулируется подбором шайб, устанавливаемых под опорный бурт. Эти же шайбы уплотняют гильзу в гнезде, предотвращая попадание охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения через стык гильзы с её опорой в картер двигателя. В конструкциях двигателей, где применение шайб не предусмотрено, на привалочную плоскость бурта гильзы или посадочную плоскость гнезда, наносится тонкий слой специального термостойкого клея или герметика. Проверка выступания гильзы показана на рис. 6.16.
Сухие гильзы удерживаются в гнёздах блока цилиндров натягом. В зависимости от требуемой величины натяга, для соединения чугунной гильзы и алюминиевого блока цилиндров, необходимо обеспечить разницу температуры соединяемых деталей в пределах 100 - 180 градусов С, для чего блок цилиндров нагревают в муфельной печи или, помещая его в горячую воду, а гильзу охлаждают «сухим льдом» или жидким азотом. В «сухом льду» (твёрдой углекислоте) возможно охлаждение до -80 градусов С (реально, до -60 градусов), а в жидком азоте до -140 градусов. Нагревание блока цилиндров открытым пламенем равно как и запрессовка чугунных гильз в алюминиевый блок давлением, недопустимо.Гильзование чугунных блоков цилиндров, в ряде случаев, разрешается проводить способом запрессовки.Запрессовка чугунных гильз в чугунный же блок цилиндров, как правило, возможна при величине натяга, не превышающем 0,05 мм. (редко более). Запрессовку гильз осуществляют с помощью пресса. При отсутствии заводского пресса, приспособление для запрессовки можно сконструировать из металлических швеллеров, соединив их с помощью сварки в виде рамы должного размера, и гидравлического или винтового домкрата. В продаже можно так же увидеть, более компактные и простые в применении, винтовые приспособления.Производить запрессовку детали в отверстие ударом запрещается. Для упрощения процесса запрессовки, можно нагреть блок или охладить гильзу, обеспечив разницу температур соединяемых деталей, примерно в 60 - 100 градусов С. При указанной величине натяга и разнице температур, гильза должна опустится в гнездо без применения каких либо приспособлений. При необходимости «помочь» гильзе опустится в гнездо можно постукивая по ней деревянной киянкой или молотком через деревянную проставку.
poznayka.org
Гильза ДВС состоит из тела, размещаемого при сборке двигателя в отверстии блока, и верхнего опорного бурта, нагружаемого по одной поверхности усилиями со стороны головки, формируемыми шпильками, и опирающегося противоположной поверхностью на блок. Верхний опорный бурт гильзы в поперечном сечении выполнен в виде эллипса, большая ось которого является биссектрисой большего угла между отверстиями головки под шпильки (болты) крепления. Под опорный бурт и на нижнюю часть тела гильзы устанавливаются уплотнительные кольца, предотвращающие попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания. При установке гильзы с опорным буртом, имеющим форму эллипса, с условием, что его большая ось является биссектрисой большего угла между отверстиями головки под шпильки (болты) крепления, нагрузки распределяются более равномерно по примеру опорного бурта. Технический результат: изменение характера и уменьшение величины деформаций рабочей поверхности гильзы цилиндра, контактирующей с поршневыми кольцами и определяющей вместе с ними и поршнем основные мощностные и экологические характеристики двигателя. 6 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поршневых машинах.Аналогом предлагаемого изобретения может служить гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания, запрессовываемая в его блок и поджимаемая с торца неразделенной головкой блока, охватывающей одновременно все гильзы двигателя /1/.К недостаткам данного устройства следует отнести1) зависимость деформации гильзы от точности выполнения отверстия под нее в блоке двигателя;2) зависимость деформации гильзы от последовательности и усилий затяжки шпилек (болтов) головки блока двигателя.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту (прототипом) является гильза двигателя внутреннего сгорания “мокрого” типа, состоящая из тела, размещаемого в отверстии блока двигателя, и верхнего опорного бурта, нагружаемого по одной поверхности усилиями со стороны головки, поджимаемой к блоку через отверстия болтами (шпильками), а противоположной поверхностью опирающегося на блок. При этом каждая гильза поджимается только одной головкой блока /2/.К недостаткам данного устройства можно отнести овализацию рабочей поверхности гильзы при затяжке шпилек (болтов) головки блока, при этом величины деформации стенки гильзы часто превышают границы адаптации поршневого кольца.Технической задачей изобретения является изменение характера и уменьшение величины деформаций рабочей поверхности гильзы цилиндра, контактирующей с поршневыми кольцами и определяющей - вместе с ними и поршнем - основные мощностные и экологические характеристики двигателя.Поставленная техническая задача решается в гильзе двигателя внутреннего сгорания, состоящей из тела, размещенного в отверстии блока двигателя, и верхнего опорного бурта, нагруженного по одной поверхности усилиями со стороны головки, поджимаемой к блоку через отверстия болтами (шпильками), и противоположной поверхностью опирающегося на блок, верхний опорный бурт которой в поперечном сечении имеет форму эллипса, а его большая ось является биссектрисой большего угла между отверстиями под шпильки (болты) крепления головки к блоку.Оригинальность изобретения состоит в том, что в отличие от прототипа в гильзе двигателя внутреннего сгорания ее верхний опорный бурт, нагружаемый по одной поверхности усилиями со стороны головки и опирающийся противоположной поверхностью на блок, в поперечном сечении имеет форму эллипса, большая ось которого является биссектрисой большего угла между отверстиями под шпильки (болты) крепления головки к блоку, что дает возможность изменять характер и величину деформаций за счет изменения размера малой оси эллипса опорного бурта.Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема возникновения деформаций гильзы двигателя внутреннего сгорания в составе цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя, на фиг.2 показано сечение А-А ЦПГ, представленной на фиг.1, на фиг.3 показана расчетная схема овализации бурта гильзы, на фиг.4 показано влияние овализации бурта на изгибающий момент, на фиг.5 приведена конструкция гильзы с уменьшенной деформацией рабочей поверхности, на фиг.6 приведена деформация рабочей поверхности гильзы в координатах “отклонение, мкм-угол, градус” со стандартным опорным буртом (кривая 1) и эллиптическим опорным буртом - разность диаметров осей эллипса d4-d5=2 мм (кривая 2 - при расположении большой оси эллипса параллельно оси коленвала, кривая 3 - при расположении большой оси эллипса перпендикулярно оси коленвала).Гильза двигателя внутреннего сгорания состоит (фиг.1, 2) из тела 1, размещаемого при сборке двигателя в отверстии блока 2, и верхнего опорного бурта 3, нагружаемого по поверхности "АВ" и "ЕС" усилиями со стороны головки 4, формируемыми шпильками 5, 6, 7, 8, и опирающегося противоположной поверхностью на блок 2. Верхний опорный бурт 3 гильзы в поперечном сечении выполнен в виде эллипса, большая ось которого является биссектрисой большего угла между отверстиями под шпильки (болты) 5 и 7, 6 и 8 крепления головки 4 к блоку 2. Под опорный бурт 3 и на нижнюю часть тела 1 гильзы установлены уплотнительные кольца 9, предотвращающие попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания.Произведем расчет деформаций стенки гильзы, используя следующие обозначения: u - радиальные перемещения точек внутреннего контура гильзы; F - стягивающая сила болтов (шпилек) 5-8; q - интенсивность распределения нагрузки по поверхности верхнего опорного бурта 3 гильзы; M1 - изгибающий момент, создаваемый силой F; M2 - изгибающий момент от распределенной нагрузки, действующей по области АВ; Sec - площадь верхней части гильзы, соответствующей участку ЕС; SAB - площадь верхней части гильзы, соответствующей участку АВ; S=SAB=SEC - площадь верхнего полукольца гильзы, по которой действует распределенная нагрузка с интенсивностью q=const (фиг.1).Распределенная нагрузка, действующая по верхнему полукольцу гильзы, статически эквивалентна силе F, т.е.:F=q·S
q=F/S.При этомFAB+ Fec=F,где FAB=q·SAB, FEC=q·SEC.Моменты, действующие на верхний бурт гильзы:M1=F·|ДС|,М2=FAB(1/2|АВ|+1/2|BE|)=1/2FAB·(|АВ|+|BE|).Условие равновесияM
=M1-М2=F·|ДС|-1/2FAB·(|АВ+BE|).Составим следующую систему для вычисления FAB и FEC: 
ОткудаFEC=F-FAB 
Тогда суммарный момент будет выглядеть следующим образом: 
Суммарный изгибающий момент порождает некоторую силу 
, действующую по линии, соединяющей стягивающие болты 5 и 6 (фиг.2). Обозначим через u0 максимальное перемещение точки контура N в направлении к центру гильзы, вызванное силой 
. Таким образом, максимальное уменьшение диаметра по линии KN будет 2u0. В силу симметрии в направлении, перпендикулярном KN - по линии LG, - будет наблюдаться увеличение диаметра гильзы на 2u0.Радиальное изменение внутреннего (рабочего) диаметра гильзы можно задать формулойu1=a·M·cos2
,где угол отсчитывается от линии KN против часовой стрелки, а - коэффициент пропорциональности.Аналогично для стягивающих болтов 7 и 8 получаемu2=a·M·cos2( -95
).В результате полное перемещение точек внутреннего контура (рабочей поверхности) определиться функциейu=u1+u2=а·М·[cos2 +cos2( -95 )].Найдем максимум и минимум этой функции, для чего определим ее производнуюu’=a·M·[-2sin2 -2sin2 -95 )].Приравнивая u’=0, получаем2sin2 +2sin2( -95 )=0 2sin(2 -95 )·cos95 =0 sin(2 -95 )=0=2 -95 =180 ·к.При к=0 имеем 1=47,5 , при к=1 2=137,5u(47,5 )=a·M·(cos95 +cos95 )=-2·a·M·sin5u(137,5 )=u(90 +47,5 )=a·M·[cos2(90 +47,5 )+cos2(90 +47,5 -95 )]==a·M·[cos(180 +95 )+cos(180 -95 )]=a·M·[-cos95 -cos95 ]=2·a·M·sin5 .Коэффициент "а" находится из уравнения u0=а·М.Овализируем пояс |ЕС|, тогда его площадь выразится следующим соотношением:SEC=
·(d4·d5-d23)/4,где d4 - большая ось, d5 - малая ось.Эксцентриситет эллипса и фокальный параметр задаются выражениями 
В полярных координатах эллипс задан уравнением 
Поскольку при эллипсном исполнении верхнего опорного бурта 3 параметр |ДС| будет зависеть от угла , то новое плечо действия момента M (фиг.3)|ДС’|=|ДC|+(d4/2-
( )).Поскольку изменится площадь SEC, то изменится и отношение площадей 
.Согласно "золотому правилу механики" малую ось эллипса верхнего опорного бурта необходимо расположить вдоль оси действия максимальных моментов, т.е. выражение для расчета координат эллипса примет вид 
Тогда выражение для момента будет иметь следующий вид: 
Окончательно отклонения профиля гильзы определятся выражениемu'( )=a·M’ ( )-[cos2 +cos2( -95 )].Варьируя диаметром полуоси d5 эллипса верхнего опорного бурта 3 (фиг.4, 5), можно получить требуемую форму деформаций рабочей поверхности тела 1 гильзы (фиг.6), при этом исходный изгибающий момент Mизг.2 в этом сечении больше, чем Мов.изг.2, для предлагаемой конструкции гильзы (фиг.4).Предлагаемое устройство работает следующим образом: на тело 1 и под опорный бурт 3 гильзы двигателя внутреннего сгорания устанавливается уплотнительное кольцо 9. После этого гильза размещается в отверстии блока 2 таким образом, чтобы большая ось эллипса верхнего опорного бурта 3 гильзы являлась биссектрисой большего угла между отверстиями в блоке 2 под шпильки 5 и 7, 6 и 8. Посредством шпилек (болтов) 5, 6, 7, 8, проходящих через отверстия в головке 4 и ввинчиваемых в соответствующие отверстия блока 2, на головке 4 создаются усилия, передаваемые на верхний опорный бурт 3 гильзы и удерживающие гильзу в блоке 2, в том числе при протекании рабочих процессов двигателя внутреннего сгорания.В прототипе, за счет разности углов между отверстиями в головке 4 под шпильки 5 и 7, 6 и 8, в зоне 0 ..85 180 ...265 - симметрично - формируются области повышенного удельного давления - в результате на верхний опорный бурт 3 действуют моменты, вызывающие овализацию рабочей поверхности гильзы (фиг.6, кривая 1). Рассматриваемый характер деформаций не удается изменить ни изменением последовательности и усилий затяжки шпилек (болтов) 5-8, проходящих через соответствующие отверстия головки 4 блока, ни применением уплотнительных колец 9, изготовленных из материала с отличающимися от исходного своими физико-механическими свойствами.При установке гильзы с верхним опорным буртом 3, имеющим форму эллипса, с условием, что его большая ось является биссектрисой большего угла между отверстиями в головке 4 под шпильки 5 и 7, 6 и 8, нагрузки распределяются более равномерно по периметру опорного бурта 3 (фиг.6, кривая 2). При этом, варьируя разностью диаметров осей эллипса верхнего опорного бурта 3 и расположением этих осей относительно оси коленчатого вала, можно добиться желаемых форм и величин деформаций (фиг.6, кривая 3).Равномерная деформация рабочей поверхности гильзы по периметру позволяет максимально полно поддерживать с ней контакт рабочих поверхностей поршневых колец в процессе работы двигателя и тем самым обеспечить требуемую долговечность всей конструкции.Техническое преимущество предлагаемой конструкции состоит в том, что имеется возможность изменять характер и величины деформаций рабочей поверхности гильзы цилиндра "мокрого" типа за счет изменения соотношения размеров осей эллипса опорного бурта гильзы.Источники информации1. Двигатели внутреннего сгорания. Изд. в 3-х т. Общ. ред. А.С.Орлина. М., Машгиз, 1962. Т.2. Конструкция и расчет, - с.365, фиг.287.2. Там же, с.360, фиг.279.Формула изобретения
Гильза двигателя внутреннего сгорания, содержащая тело, размещенное в отверстии блока двигателя, и верхний опорный бурт, нагруженный по одной поверхности усилиями со стороны головки, поджимаемой к блоку через отверстия шпильками, а противоположной поверхностью опирающийся на блок, отличающаяся тем, что верхний опорный бурт в поперечном сечении имеет форму эллипса, большая ось которого является биссектрисой большего угла между отверстиями под шпильки крепления головки к блоку.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6www.findpatent.ru
Описание повреждения
Трещины большей частью проходят в вертикальном направлении. Это распространяется отчасти также на сухие гильзы изза относительно небольшой толщины стенки.
Оценка повреждения
Трещины гильз такого рода часто вызваны ненадлежащим обращением (ударные нагрузки). Даже если повреждение гильзы не сразу видно, микротрещина или насечка может в последующей работе двигателя привести к поломке и тем самым к выходу двигателя из строя. Как уже было описано выше, дефектный опорный поясок буртика или загрязнение между гильзой и блоком цилиндров также может вызвать такие повреждения. Если дефектный опорный поясок буртика является причиной продольных трещинах, то вместе с продольным трещинами часто наблюдаются также поперечные трещины.
Возможные причины повреждения
• ненадлежащее или неосторожное обращение с гильзами во время транспортировки или ремонта и связанные с этим трещины или насечки.
• гидравлические удары
• посторонние тела под контактными или уплотнительными поверхностями
• дефектные опоры буртиков (см. также пункт 3.10.1 «Буртик на гильзе цилиндра отломался»).
 |
рис. 1 |
Описание повреждения
В гильзе цилиндра весь буртик гильзы полностью оторван (рис. 1). Трещина буртика начинается в углублении нижней кромки буртика гильзы и проходит под углом ок. 30° наверх.
Оценка повреждения
Такие повреждения вызваны изгибающими моментами, появляющимися при некачественной сборке (загрязнения и дефекты формы). Причины, приводящие к таким поломкам, различны. В большинстве случаев буртик гильзы цилиндра отжимается уже при затяжке головки блока цилиндром. В новых поколениях двигателей для грузовых автомобилей с системой впрыскивания «насос-форсунка» или «общий топливопровод высокого давления» нагрузка на блок двигателя все больше возрастает в связи с более высоким давлением горения В связи с конструктивным использованием в таких типах очень прочных стальных уплотнений головки блока цилиндров, после большого пробега может возникнуть перекос блок-картера в зоне опоры буртика гильзы. Деформацию опорной поверхности невозможно выявить чисто визуально без вспомогательных средств. Простым методом контроля перекоса является использование туши. Тушь наносится очень тонким слоем на опорную поверхность буртика гильзы на блок-картер. После этого вставляют новую гильзу без уплотнений и вжимают гильзу в свое седло. Затем снова снимают гильзу. Опорная поверхность гильзы должна быть равномерно покрыта тушью по всему периметру. Если части поверхности не вошли в контакт в краской, необходимо доработать седло гильзы. Эту доработку лучше всего проводить на стационарном сверлильном станке или на переносном устройстве для торцовки буртика гильзы (см. приложение с инструментом). Только таким образом обеспечена плоскопараллельность к поверхности картера (рис. 2)
 |
рис. 2 |
Возможные причины повреждения
• Не использовались предписанные уплотнения (уплотнения других изготовителей имеют отчасти другую форму и другой диаметр).
• Не соблюдались предписанные изготовителем двигателя моменты затяжки и углы затяжки.
• Седло гильзы в блок-картере не было тщательно очищено от грязи.
• Прямоугольность и/или плоскопараллельность опоры буртика не были обеспечены (рис. 2 и рис. 5).
• Если буртик гильзы не выходит за уплотнительную поверхность цилиндра на предписанный размер (В) или если он входит даже немного вглубь (рис. 6), буртик при сборке недостаточно сильно прижимается к седлу гильзы. При работе двигателя это может вызвать также качающееся движение гильзы из-за качательного движения поршня. Постоянно действующие из-за этого усилия приводят к тому, что буртик гильзы отламывается. Если необходимо доработать опору буртика гильзы при ремонте двигателя, то можно или вложить компенсационные шайбы из стали или использовать гильзы более крупных размеров, чтобы обеспечить необходимый выступ гильзы относительно поверхности цилиндра. Гильзе более крупных размеров буртика* следует дать предпочтение по сравнению с компенсационными шайбами, потому что это ведет к технически большей стабильности.
 |
рис. 3 |
 |
рис. 4 |
 |
рис. 5 |
 |
рис. 6 |
Описание повреждения
Мокрая гильза цилиндра в зоне водяной рубашки имеет сильно выраженную кавитацию. Она доходит до такой степени, что уже появилась дыра во внутренней полости цилиндра.
Оценка повреждения
Кавитация появляется в основном в плоскости качания поршня (на нагруженной стороне или на ненагруженной стороне), она вызвана вибрациями стенки цилиндра. Высокочастотные вибрации вызваны давлением сжигания, боковыми усилиями поршня и перекладка поршня в нижней и верхней мертвой точке. Если охлаждающая вода не может больше повторять вибрации стенки цилиндра, водяная пленка кратковременно приподнимается с гильзы цилиндра. В возникшей изза этого зоны разряжения образовываются пузырьки пара, которые при обратном движении стенки цилиндра разрушаются (имплозия) с чрезвычайно высокой скоростью. Вытесненная пузырьками вода при имплозии ударяет о поверхность цилиндра. В результате энергии удара из поверхности цилиндра вылетают малейшие частицы. Со временем вследствие этого образовываются (вымываются) настоящие дырки. Особенность кавитации заключается в том, что происходит расширение дырок вовнутрь (рис. 3) и в результате образовываются полости в материале, откуда в конечном счете также взято название кавитации.
Возможные причины повреждения
• Не соблюден правильный зазор поршня (повторная установка уже работавших поршней
или цилиндры со слишком большими размерами)
• Некачественная или неточная посадка гильзы в корпусе.
• Отсутствует предписанная присадка для защиты от замерзания с защитой от коррозии или соответствующая присадка для охлаждающей воды. Средство защиты от коррозии содержит ингибиторы, предотвращающие пенообразование. Эти ингибиторы,однако, в течение времени теряют свой эффект. Поэтому необходимо заменять средство защиты от коррозии через каждые 2 года и предусматривать правильное соотношение смеси.
• Использование неподходящих средств охлаждения, как напр соленая вода (морская вода), агрессивная или содержащая кислоту вода или другие жидкости.
• недостаточное избыточное давление в системе охлаждения. Необходимое избыточное давление радиатора не обеспечено из-за неподходящих крышек радиатора (недостаточная герметизация из-за дефектного предохранительного клапана) или из-за негерметичности в системе охлаждения. При правильном избыточном давлении в системе охлаждения температура кипения охлаждающего средства выше, чем при атмосферном давлении. Избыточное давление в системе охлаждения не может устранить причину для образования паровых пузырьков, но во всяком случае это мешает образованию пузырьков.
• Слишком низкая рабочая температура двигателя: если двигатель в определенных условиях эксплуатации или из-за дефектов термостата не достигает обычной рабочей температуры, то в системе охлаждения не может образоваться избыточное давление из-за более низкого теплового расширения охлаждающего средства. Изза слишком низкой рабочей температуры поршни также не имеют правильного теплового расширения. Они работают при эксплуатации с повышенным поршневым зазором. И то, и другое способствует образованию пузырьков и тем самым кавитации.
Описание повреждения
Отверстия цилиндра имеют признаки неравномерного износа в виде отдельных блестящих полированных мест (рис. 2} Поршень не имеет признаков износа или мест истирания. Двигатель теряет масло в точках стыка, особенно, однако, на радиальных уплотнительных кольцах для вала. На рис. 1 четко видна коррозия на наружном периметре гильзы, которая после установки в цилиндр вызвала некруглость цилиндра
 |
рис. 2 |
Оценка повреждения
Неравномерный зеркальный внешний вид поверхности скольжения на рабочих поверхностях цилиндра всегда является признаком перекоса цилиндра. Слишком мокрые или сухие гильзы цилиндров могут иметь перекос уже непосредственно после сборки. Поршневые кольца не могут безупречно герметизировать перекос цилиндра ни относительно масла, ни относительно газов сжигания. Масло проходит мимо поршневых колец, попадает в камеру сгорания и сжигается. В результате газов сжигания, протекающих в большом объеме мимо поршня, также повышается давление в блок-картере. Это избыточное давление приводит к потере масла в различных местах стыка двигателя, особенно на радиальных уплотнительных кольцах для вала. Кроме того, масло продавливается во впускной и выпускной коллекторы через направляющую клапана, всасывается двигателем и сжигается или выбрасывается.
Возможные причины повреждения
• неравномерная или неправильная затяжка болтов головки блока цилиндров
• неплоские торцевые поверхности блока цилиндров и головки блока цилиндров.
• нечистая или перекошенная резьба болтов головки блока цилиндров
• неподходящие или неправильные уплотнения головки блока цилиндров.
• дефектная опора буртика в картере, неправильный выступ буртика и перекос и/или износ нижней направляющей буртика могут быть причиной существенного перекоса цилиндра.
• слишком слабая или слишком прочная посадка буртика в картере (в сухих гильзах цилиндра).
• В базовых отверстиях картера в сухих втулках в эксплуатации часто появляются существенные неровности из-за контактной коррозии (коррозия в посадке, рис. 1). В таком случае базовое отверстие цилиндра должно быть тщательно очищено. Если эта очистка сама не обещает успеха, необходимо доработать базовые отверстия цилиндра и затем установить гильзы цилиндра с избыточным наружным размером. Эти очень тонкостенные гильзы должны прилегать к отверстию по всей длине и всему периметру. Если этого нет то, гильзы деформируются уже при вводе в базовое отверстие и тем более в работе двигателя. В сухих гильзах цилиндра различают исполнения «Pressfit» и «Slipfit». Гильзы «Pressfit» впрессовываются в блок цилиндров двигателя, после этого необходимо провести еще расточку и хонингование. Гильзы «Slipfit» полностью обработаны, они вводятся только в базовое отверстие. Из-за зазора, который остается в гильзах «Slipfit» между гильзой и базовым отверстием цилиндра, это исполнение в отличие от исполнения «Pressfit» скорее вызывает проблемы, связанные с перекосом и коррозией.
двигатели склонны к перекосу при монтаже головки блока цилиндров. Если расточка и хонингование в этих двигателях осуществляются обычным способом, то при последующей эксплуатации могут возникнуть проблемы в связи с перекосами.
Рекомендация:
в блоках цилиндров без гильз с цилиндрами,просверленными непосредственно в блок цилиндров, рекомендуется перед обработкой цилиндров навинтить на торцевую поверхность блока цилиндров нажимную пластину. Эта нажимная пластина имеет те же отверстия, что и блок цилиндров за исключением водяных каналов, ее толщина составляет несколько сантиметров. Благодаря навинчиванию и заданной затяжке с моментом затяжки болтов головки блока цилиндров создаются условия напряжений при обработке цилиндра, как будто установлена головка блока цилиндров. Перекосы в отверстиях цилиндров, которые могут возникнуть при затяжке болтов головки, создаются таким образом в определенном виде и учитываются при обработке. Это обеспечивает (при условии правильной обработки) максимальную круглость и цилиндричность отверстия цилиндра при последующей эксплуатации двигателя
Описание повреждения
Рабочая поверхность цилиндра имеет в верхней части металлические места с глянцевым блеском, на которых уже исчезла хонинговальная структура (рис, 1 + 2). Сам поршень не имеет значительных следов износа. Двигатель имеет повышенный расход масла.
Оценка повреждения
Такие виды износа появляются тогда, когда при эксплуатации на жаровом поясе поршня образовывается твердый масляный нагар в результате несгоревшего масла и остатков горения (рис. 3). Этот нагар имеет абразивный эффект и в работе приводит к повышенному износу в верхней части цилиндра от движения поршня вверх и вниз и перекладка. Повышенный расход масла не вызывается самими местами блеска, потому что цилиндр в результате полирования не теряет существенно свою круглую форму и поршневые кольца и далее могут выполнять свою функцию уплотнения. Смазка цилиндра также не понижается, потому что несмотря на потерю хонинговальной структуры в открытых зернах графита поверхности цилиндра всетаки находится достаточное количество масла. При оценке такого повреждения важно, что в данном случае места блеска появились только в местах в цилиндре, которые в работе вступают в контакт с жаровым поясом с масляным нагаром. Если места блеска имеются также в других местах, по которым жаровой пояс не проходит, то причина скорее связана с перекосом цилиндра (пункт «3.10.4 Неравномерный износ цилиндров»), с переполнением топливом (пункт 3.11.3 Износ поршней, поршневых колец и цилиндров от переполнения топливом») или с попаданием загрязнений (пункт «3.11.2 Износ поршней, поршневых колец и цилиндров вследствие загрязнений»).
Возможные причины повреждения
• Попадание чрезмерно большого количества моторного масла в камеру сгорания из-за дефектов турбонагнетателя, недостаточное отделение масла в системе вентиляции двигателя, дефектов уплотнений стержней клапанов и т. д.
• Избыточное давление в блок-картере из-за большого количества газов, проникших в картер из камеры сгорания, или из-за дефектного клапана вентиляции картера.
• Недостаточная конечная обработка цилиндра и в результате этого повышенный выход масла в камеру сгорания (см. к этому также пункт 3.11.3 Износ поршневых колец вскоре после капитального ремонта двигателя).
• Использование неразрешенных к применению моторных масел или моторных масел низкого качества.
Описание повреждения
Гильза имеет в верхней зоне большую трещину и задиры на рабочей поверхности (рис. 1 и 2). Соответствующий поршень также имеет задиры на стороне давления и на ненагруженной стороне. В днище поршня в той зоне, в которой на стержне имеются задиры, появилось углубление (рис. 3).
Оценка повреждения
Цилиндр повергался в работе гидравлическим ударам. Высокое давление жидкости разорвало гильзу и образовало углубление в днище поршня. В результате этого материал поршня выдавился наружу, что привело к резкому уменьшению зазора в этой зоне и к задирам на обеих сторонах поршня и на гильзе.
Больше невозможно установить, появился ли гидравлический удар при работе двигателя или во время его пуска.
Возможные причины повреждения
• непреднамеренное всасывание воды при переезде через воду, лужи или низкие воды или из-за попадания большого количества воды от брызг проезжающих впереди или мимо автомобилей.
• заполнение цилиндра водой при неработающем двигателе из-за негерметичности уплотнения головки цилиндра или трещин в конструктивных элементах.
• заполнение цилиндра топливом при неработающем двигателе из-за негерметичных форсунок. Остаточное давление в системе впрыскивания сбрасывается через негерметичную форсунку в цилиндр. В этом и в предыдущем случае при пуске возникают описанные повреждения.
opelastra10.ru
Гильза — что это? Начиная с того, что само название переводится с немецкого, как оболочка. И что немало важно также знать, как определить состояние гильзы, так как от этого зависит прохождение основного ресурса двигателя. И уже вторым делом, мы должны научиться производить сами ремонт гильзы цилиндра, а может потребоваться замена гильзы самостоятельно и важно знать, в каком порядке она должна правильно проходить. Ведь нам необходимо будет улучшить качество двигателя, а не в коем случае не на оборот.
Замена гильзы самостоятельно
Сегодня в автомобилестроении используется два вида гильз.
Это первый вид — такой как «МОКРАЯ ГИЛЬЗА» — в этом виде идёт прямой контакт с охлаждающей жидкостью двигателя. Такие гильзы комплектуются уплотнителями, всевозможными прокладками, где эти самые прокладки служат для предотвращения попадания газов в охлаждающую жидкость, и, соответственно, на оборот.
Также существует и второй вид — такой как «СУХАЯ ГИЛЬЗА», в основном, такие гильзы заливаются в блок цилиндров при изготовлении двигателя. И как вы уже поняли, такие гильзы не соприкасаются с охлаждающей жидкостью, и поэтому они и получили название «СУХИЕ».
Теперь обсудим саму гильзу и определим, каким свойством должна обладать гильза, а именно — быть прочной и иметь высокую антикоррозийную устойчивость и особенно повышенную износостойкость. Основная конструкционная особенность их в том, что они должны быть надёжно уплотнены именно в тех местах, где происходит стыковка блоков цилиндра с головкой блока цилиндров.
Гильзы ремонтные
И переходим непосредственно к самому ремонту двигателя, а именно, замена гильзы – этот метод называется гильзованием.
Установка гильзы происходит разными методами; например, гильзование «сухой гильзы» происходит методом на сухую, подразумевающий перед собой предварительный разогрев.
«Мокрые гильзы», которые проще всего ремонтируются, так как вставляются и удаляются с блока цилиндра вручную. Также при замене самой гильзы иногда приходится растачивать сам блок и тут следует обратить внимание на то, что от точности такой расточки и будет зависеть качество работы нашего двигателя.
Процесс прост, то есть если вы расточили блок с эллипсом, то при запрессовке гильзы, этот эллипс передастся самой гильзе. Но не следует ждать, что вы произвели удачный ремонт двигателя.
Итак, начиная гильзование, к примеру, «мокрых гильз» это более или менее понятно. А вот процедура гильзования «сухих гильз» доставит вам массу хлопот.
Итак, это гильзование происходит с учётом разницы в температуре. Для начала блок цилиндра разогревается газовой горелкой до температуры 150 градусов и после разогрева вставляется подготовленная охлаждённая гильза.
И как практика показывает, такой метод гильзования является на сегодняшний день самым качественным.
Смотрим видео:
Замена гильзы самостоятельно Замена гильзы самостоятельно Замена гильзы самостоятельноsochi-avto-remont.ru
