Восстановление гильзы цилиндра своими руками

Ремонт гильз цилиндров своими руками

Состояние гильз цилиндра в значительной мере определяет ресурс двигателя. В переводе с нем. гильза – оболочка. А для того, чтобы понять в каких случаях производится ремонт гильз цилиндров, и что он собой представляет, разберемся с тем, какой бывает гильза цилиндра.

Какая она, гильза цилиндра

На современных легковых автомобилях применяются две группы гильз:

• «мокрые» гильзы — данный тип гильз конструктивно соприкасается с охлаждающей жидкостью двигателя. Комплектуются уплотнительными прокладками для предотвращения попадания газов в охлаждающую жидкость и наоборот. Гильза цилиндра этой группы более ремонтопригодная.

• «сухие» гильзы – гильза цилиндра данной группы в некоторых двигателях заливается в блок при изготовлении. Естественно, они не соприкасаются с охлаждающей жидкостью, отсюда и название.

Основными свойствами, которыми должна обладать гильза цилиндра, являются: износостойкость, прочность, высокая антикоррозийная устойчивость. Конструктивные особенности гильз должны обеспечивать надёжность уплотнений в местах стыка гильзы с ГБЦ и блоком цилиндров.

Ремонт гильз цилиндров

Как правило, восстановление ресурса двигателя возможно при помощи метода гильзования. Для этого производителем предусмотрены ремонтные гильзы (втулки). Согласитесь, что ремонт блока цилиндров, ремонт ГБЦ и ремонт гильз цилиндров, это намного более дешёвая процедура, чем покупка нового двигателя.

Ремонт гильз цилиндров в блоках из разных материалов (чугун, алюминий) отличается по своей технологии.

• «сухие» гильзы, как правило, устанавливаются способом термической обработки, или устанавливаются холодным способом, т.е. с применением специализированного оборудования.
• «мокрые» гильзы проще поддаются ремонту, так как вставляются и удаляются при ремонте блока цилиндров, вручную.

Не является обязательным условием при ремонте гильз, их замена во всех цилиндрах. Во время диагностики цилиндров блока выявляется, какая гильза цилиндра требует ремонта (замены).

Реконструкция блока цилиндров

Этот процесс начинается с расточки цилиндров под гильзы. На качество расточки очень сильно влияет ресурс ремонтируемого двигателя. Расточка блока позволяет добиться как необходимого размера, так и правильной геометрии гнёзд.

Если расточка проведена неправильно, то эллипсоидная геометрия гнезда, после гильзования передастся самой гильзе. Для придания точности и необходимой гладкости поверхности гнёзд, после расточки их подвергают хонингованию.

Процедура гильзования

Если с «мокрыми» гильзами процедура гильзования более менее понятна, в силу конструктивных особенностей, то гильзование «сухих» гильз цилиндра вам вряд ли удастся провести своими руками в гараже.

Горячее гильзование производится с учетом разницы температур. Блок цилиндров нагревается при помощи газовой горелки до температуры 120-150 . После этого в подготовленное гнездо вставляется охлаждённая гильза.

Монтажу гильзы цилиндра предшествует её обработка специальным составом для избавления от водяного конденсата. Метод горячего гильзования «сухих» гильз цилиндра является самым качественным.

В силу особенностей структуры материала цилиндры блоков, выполненные из галникала, не поддаются расточки. Поэтому в такие блоки цилиндров при ремонте производится запрессовка алюминиевых гильз.

Критерии качества гильзы цилиндра

Форма. Конусность и эллипсность гильзы не должна выходить за пределы 0,02 мм. Разность толщины стенки не должна превышать 0,01 мм.

Поверхность. Шлифовка поверхности гильзы цилиндра выполняется не ниже 8-10 класса точности, иначе через некоторое время вам вновь понадобится ремонт двигателя.

Выбор гильз. Ремонтные гильзы выбираются по каталогу с учетом припуска для последующей расточки. Допустимый разнос может быть не более 0,5 мм.

Удачи вам при проведении ремонта гильз цилиндров.

Источник

Восстановление гильз цилиндров гальваноконтактным осаждением композитных покрытий

Для восстановления наружной поверхности гильз цилиндров необходимо провести очистку наружной поверхности гильзы от накипи и возникшей коррозии. Для очистки поверхности гильзы потребуется стальная щетка и токарный станок.

Для очистки гильз цилиндров существует специальная установка ОМ-21601.

Очищающий материал для установки ОМ-21601: металлический песок, косточковая крошка, флюс.

Производительность установки ОМ-21601: 40 гильз цилиндров в час.

Рабочее давление сжатого воздуха установки для очистки гильз: 0,5- 0,56 МПа.

Устранение кавитационных разрушений гильз цилиндров эпоксидным ссоставом.

Кавитационные разрушения гильз цилиндров устраняют покрытиями созданными на основе эпоксидных смол и состоит устраняются в такой последовательности:

• Зачистка поверхности гильзы цилиндров (до металлического блеска);
• Обезжиривание поверхности гильзы цилиндров (техническим ацетоном);
• Приготовление эпоксидного состава (после добавления отвердителя состав необходимо использовать за 20 мин.);
• Нанесения эпоксидного состава на поверхность;
• Отвердевание нанесенного слоя (при температуре 20 градусов Цельсия 3 суток).

Перед нанесением эпоксидного состава на гильзу цилиндров необходимо гильзу до температуры выше 40 градусов Цельсия. Эпоксидный состав наноситься на поверхность гильзы цилиндров специальным шпателем.

На эпоксидный состав не должно попадать вода, масло и грязь. Не допускается подтекание эпоксидного состава на посадочные пояски гильзы цилиндров во время ремонта гильз цилиндров.

Способ устранения кавитационных разрушений гильз цилиндров привариванием стальной ленты.

Существует простой метод контактной приварки стальной ленты для устранения кавитационных разрушений гильзы цилиндров.

Для приваривания стальной ленты к поверхности гильзы используют установку 011-1-07. Стальная лента вырезается из стального листа толщиной 0,3 мм. Поврежденный участок гильзы должен быть перекрыт стальной лентой на 5-10 мм. Стальная лента приваривается одной сварной точкой к поверхности гильзы, так чтобы сварная точка была не дальше чем 1-2мм от края ленты. Нижнюю часть стальной ленты приваривают симметрично верхней одной точкой сваривания. Затем приваривают края ленты.

Для сварки рекомендуется применять широкие электроды в целях не разрушения гильзы.

Диаметр электродов 150 мм, ширина верхней рабочей части — 5 мм, нижней— 12 мм.

Когда стальная лента уже приварена, начинают шлифовать пояски гильзы до номинального размера. Для шлифования поясков гильзы цилиндров используют шлифовальный станок. Аккуратно устанавливаем гильзу цилиндров на шлифовальный станок, чтобы не возникало никаких деформаций гильзы. Обратите внимание, чтобы приваренный слой не выступал за поверхность посадочного пояска.

Принимаемся за восстановление внутренней поверхности гильз цилиндров. После проведения очистки, контроля и устранения кавитационных разрушений на наружной поверхности гильзы цилиндров, восстановления посадочных поясков необходимо обработать внутреннюю поверхность гильзы цилиндров под ремонтный размер, то есть увеличить внутренний диаметр гильзы цилиндра на 0,5-0,7 мм. в зависимости от типа двигателя.

Дефекты блоков цилиндров и их устранение

Блок цилиндров является базовой деталью, которая служит для заданного расположения всех механизмов и деталей двигателя. У большинства дизелей блоки изготовлены из серого или специального легированного чугуна. Используют для изготовления этих деталей алюминиевый сплав AЛ-4 (двигатель 3M3-53).
Наиболее часто встречающимися дефектами блоков цилиндров являются:

• трещины и пробоины в стенках рубашки охлаждения
• износ гнезд под вкладыши коренных подшипников, нарушение соосности гнезд
• износ отверстий во втулках и отверстий под втулки распределительного вала или нарушение их соосности
• износ посадочных мест под гильзы, резьбовых отверстий и отверстий под толкатели
• коробление поверхностей
• трещины на перемычках между посадочными местами под гильзы цилиндров
• и др.

Блок выбраковывают при трещинах или обломах в гнездах под вкладыши коренных подшипников, в отверстиях под втулки распределительного вала, в масляных каналах и в местах, недоступных для их устранения, а также в случаях, когда обнаружено более двух трещин в перемычках между посадочными местами под гильзы или клапанными гнездами, более четырех трещин в рубашке охлаждения или более двух трещин, выходящих на обработанные поверхности.

Трещины и пробоины устраняют с помощью сварочных процессов, наложением заплат и закреплением их винтами или сваркой, наложением заплат с применением эпоксидных композиций. В местах, не испытывающих больших нагрузок, трещины заделывают стягивающими или уплотняющими фигурными вставками.

Изношенные резьбовые отверстия восстанавливают постановкой спиральных резьбовых вставок, нарезанием резьбы ремонтного (увеличенного) размера. Шпильки с изношенной резьбой выбраковывают: При наличии обломанных болтов и шпилек место облома зачищают заподлицо с поверхностью блока. В центре облома сверлят отверстие на всю длину обломанной части болта (шпильки). Затем забивают экстрактор соответствующего номера, на него надевают соответствующую гайку и вывинчивают обломанную часть из отверстия. При необходимости прогоняют резьбу метчиком.

Посадочные места (гнезда) под вкладыши коренных подшипников восстанавливают растачиванием под вкладыши ремонтного размера с увеличенным наружным диаметром на станке РД-14.

При отсутствии вкладышей ремонтного размера гнезда коренных подшипников восстанавливают путем фрезерования плоскостей разъема крышек коренных подшипников на 0,3-0,4 мм и последующего растачивания до номинального размера при условии сохранения допустимого расстояния от оси отверстия гнезд до верхней плоскости блока цилиндров. Перед фрезерованием плоскостей разъема комплект крышек устанавливают в специальное приспособление и фрезеруют сначала опорные поверхности под гайки. Затем переставляют крышки плоскостью разъема вверх и фрезеруют их. Паз под усик вкладыша углубляют фрезой.

Разработан технологический процесс и оборудование для восстановления изношенных гнезд коренных подшипников с диаметром более 95 мм электроконтактной приваркой стальной ленты с последующим растачиванием приваренного слоя до номинального размера.

При наличии повреждений отдельных гнезд коренных подшипников их восстанавливают газовой наплавкой латунью Л-63 с применением флюса, напаивают припоем ПМЦ-54. Перед наплавкой постели вкладыша в блоке растачивают на глубину 1,0-1,5 мм и подогревают до температуры 500-600°С. Наплавленный слой латуни легко обрабатывается, но его твердость ниже твердости чугуна. Отдельные изношенные гнезда восстанавливают эпоксидными композициями без последующей обработки. Изношенные поверхности шлифуют вручную, обезжиривают и наносят приготовленный состав слоем не менее 1 мм. Затем укладывают на все гнезда специальную скалку диаметром, равным номинальному размеру отверстий под коренные подшипники. Перед укладкой скалку смазывают минеральным маслом. Гнезда, не подлежащие восстановлению, служат для центрирования скалки. Зажимают скалку крышками и отверждают эпоксидный состав, после чего крышки и скалку снимают, а наплывы состава зачищают шабером.

При несоосности опор коренных подшипников не более 0,07 мм и отсутствии других дефектов коренные вкладыши устанавливают в опоры и растачивают по антифрикционному слою под размеры имеющихся коленчатых валов. Не допускается раскомплектовывать вкладыши после расточки.

Гнезда коренных подшипников в блоках автомобильных двигателей восстанавливают железнением в проточном электролите. Применяют специальные установки, позволяющие одновременно наращивать все гнезда подшипников.

Коробление поверхности прилегания головки цилиндров, превышающее 0,15 мм, устраняют шлифованием на плоскошлифовальном станке или вертикально-сверлильном при помощи специального приспособления. В ЦРМ хозяйств допускается устранять коробление шлифованием вручную кругом диаметром 300-450 мм в зависимости от размеров блока или пришабриванием.

Изношенные гнезда под втулки распределительного вала растачивают на горизонтально-расточных станках и запрессовывают новые втулки с последующей расточкой под номинальный или ремонтный размер шеек распределительного вала. Непараллельность оси отверстий под опоры распределительного вала с осью отверстий под вкладыши коренных подшипников коленчатого вала допускается не более 0,1 мм по всей длине.

Износ нижнего посадочного пояска под гильзу цилиндров устраняют растачиванием на пояске новой уплотнительной канавки под резиновое кольцо номинального размера. Канавку формируют выше или ниже существующей. Торцовую поверхность гнезда блока цилиндров под бурт гильзы, имеющую разницу по глубине при промерах в двух взаимно перпендикулярных плоскостях более 0,05 мм, зенкеруют или протачивают. При сборке увеличение глубины выточки компенсируют постановкой металлического кольца под торец бурта гильзы.

После устранения всех неисправностей блок подвергают контролю, так как применение сварки и других способов устранения дефектов может вызвать искажение его основных геометрических параметров. Коробление поверхности прилегания головки цилиндров контролируют с помощью поверочной линейки ШП-1- 650 и набора щупов. Соосность гнезд под коренные подшипники проверяют при помощи гладких оправок, индикаторных и других приспособлений.

Биение торцов выточек под бурт гильзы цилиндров контролируют специальным индикаторным приспособлением. Непараллельность опорной поверхности выточек относительно верхней плоскости блока не должно превышать 0,03 мм.

Перпендикулярность осей посадочных поясков под гильзы цилиндров к оси отверстий под коренные подшипники проверяют приспособлениями 70-8704-1002, КИ-4862 и др.

После запрессовки гильз проверяют испытание блока на герметичность. Испытывают блоки на специальном гидравлическом стенде КИ-5372, создавая давление 0,4 МПа. Подтекание воды или запотевание указывает на неисправность блока.

Растачивание гильз цилиндров двигателя

Растачивание гильз цилиндров проводится на алмазно-расточном станке. Станок 278, 278Н для растачивания гильз цилиндров оснащен специальным приспособлением для крепления гильзы.

Растачивание гильз цилиндров проводится, обычно за один проход.

Режим растачивания гильзы цилиндров на алмазно-расточном станке:

• Частота вращения шпинделя 112 об/мин.
• Подача инструмента0,2 мм/об.
• Глубина резания0,3 мм.

Рекомендуемый режим растачивания гильз цилиндров обеспечивает минимальную конусность, овальность и шероховатость.

• Овальность и конусность не более 0,04-0,05 мм.
• Шероховатость поверхности гильзы цилиндра не более 2,5-1,25 мкм.

Для растачивания гильзы цилиндров применяются специальные режущие инструменты – резцы из твердого сплава.

При растачивании гильз цилиндров необходимо следить за износом резца, так как при его повышенном износе параметры овальности, конусности и шероховатости будут возрастать. Наиболее оптимальное количество расточенных цилиндров одним резцом 5-7 штук.

Расточка блока цилиндров. Зачем нужно двигателю и можно ли сделать своими руками + подробное видео

Ко мне на блог часто приходят вопросы касательно силового агрегата, а именно его расточки. Новичкам не совсем понятно — зачем вообще происходит этот процесс, что он дает и сколько раз можно делать. Лично я, когда то сам лично перебирал мотор, нам приходилось точить блок и после этого «гильзовать», все это было на моем МОСКВИЧЕ 2140. В современных же реалиях при совершенно другом уровне смазывающих и охлаждающих жидкостей, такие ремонты ОЧЕНЬ редки, сейчас это делается больше для тюнинга, однако все по порядку …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала небольшое определение

Расточка блока – это процесс физической проточки стенок цилиндров двигателя (на специальных станках) для восстановления правильной (почти идеальной) геометрической формы.

Делается при капитальных ремонтах мотора, либо для тюнинга в основном для увеличения мощности.

Шлифование гильз цилиндров

Очень часто вместо растачивания внутренней поверхности гильз цилиндров проводят шлифование на шлифовальном станке.

Шлифуют гильзы цилиндров при помощи плоских абразивных кругов с зернистостью 40 средне мягкой твердости изготовленных из белого электрокорунда. Шлифование гильз проводится за два прохода:

• Черновое шлифование;
• Чистовое шлифование;

Охлаждающая жидкость:

• Вода с добавками кальцинированной соды 2%.
• Мыло.

Скорость перемещения стола: 0,3… 8 м/мин.

Частота вращения шлифовального круга: 5600 об/мин.

Частота вращения детали: 160 об/мин.

Скорость шлифовального круга: 25… 35 м/с.

Скорость детали: 55… 65 м/с.

Поперечная подача круга: 0,01 …0,03 мм.

Поперечная подача при чистовом проходе: до 0,005… …0,015 мм.

Cкорость перемещения стола: до 0,3.. 4,5 м/мин.

Шлифование гильз цилиндров отличается высокой скоростью съема металла и обеспечивает заданную высокую точность и требуемую шероховатость обработанной поверхности гильз цилиндров. Эти параметры позволяют добиться хорошего качества хонингования и снижают расходы на абразивы.

Хонингование гильз цилиндров двигателя. После операций растачивания или шлифования внутренняя поверхность гильзы поддается хонингованию. Хонингование проводится на вертикально-хонинговальном станке 3A83.

Виды гильз

В двигателестроении распространено два типа гильз:

«сухие»

Они получили свое название потому, что в ходе работы двигателя на них не попадает охлаждающая жидкость. Установка гильз «на сухую» потребует предварительной расточки гнезда с помощью высокоточных станков.

«мокрые»

В отличие от сухого типа, такие вставки контактируют с ОЖ, но лишь частично. Чтобы ОЖ не попала непосредственно в цилиндр, такие вставки оснащают прочными уплотнителями, которые также препятствуют проникновению продуктов сгорания в охладительную систему двигателя. Такой тип гильз наиболее ремонтопригоден. Вид вставки зависит от материала, из которого изготовлен блок цилиндров. Для чугунных БЦ используют вставки из чугуна с легирующими добавками и низким количеством углерода, а для алюминиевых БЦ – используется гильза из алюминия с примесью других металлов.

Зачем нужно растачивать блок цилиндров

В настоящее время расточка блока цилиндров делается чаще из желания увеличить мощность двигателя, тогда как раньше к подобным работам приступали чаще с целью ремонта силового агрегата.

Как известно, в процессе работы все элементы мотора испытывают серьезные нагрузки. Особенно это касается цилиндров и поршней. В процессе работы поршень постоянно трется о стенки цилиндра с огромной скоростью. Несмотря на то, что стенки цилиндров выполнены из прочной стали, она все равно стирается в процессе работы поршней, а сам цилиндр деформируется, переставая быть идеальной округлой формы. Из-за изменения формы цилиндров в сторону овала, ухудшается прилегание поршневых колец, вследствие чего при детонации топливовоздушной смеси отработавшие газы попадают в картер, как и сама горючая смесь. Отсюда сразу начинает снижаться общая мощность двигателя, а мотор начинает активно потреблять масло.

Важно: Основным симптомом, указывающим на «овализацию» цилиндров и попадание отработавших газов в картер, является сизый дым из выхлопной трубы в процессе работы двигателя. Также данный симптом характерен при залегании компрессионных колец.

Причиной того, что раньше более часто к расточке блока цилиндров прибегали при необходимости ремонта, а сейчас из-за тюнинга, кроется в шагнувших вперед технологиях. Дело в том, что до конца 1990-х годов сложно было найти в продаже хорошее масло или охлаждающую жидкость. Вернее, они были хороши для тех времен, тогда как сейчас они значительно лучше и сложнее. Каждое моторное масло – это настоящий «склад химии», равно как и охлаждающая жидкость. Различные присадки позволяют значительно продлить жизнь мотора до капитального ремонта. Если раньше капитальный ремонт двигателя, в том числе и расточка блоков цилиндров по причине их «овализации», мог потребоваться уже через 50-60 тысяч пробега, то сейчас современные моторы при правильном уходе за ними достигают подобного износа к 200-250 тысячам километров пробега.

Что такое гильзовка блока цилиндров

В ситуации, когда просто расточить блок цилиндров нельзя по конструктивным причинам, может потребоваться выполнение гильзовки. Под гильзовкой понимается установка непосредственно в цилиндр полой гильзы, которая чаще всего выполняется из чугуна. Такая гильза имеет округлую форму и, по сути, она будет взаимодействовать с поршнем при работе мотора.

Во время гильзовки блока цилиндров специальная гильза запрессовывается внутрь под температурой, чтобы она держалась максимально крепко. Во время работы гильза берет весь удар на себя, в чем и состоит смысл ее использования. Соответственно, когда ее ресурс работы подойдет к концу, гильзу можно будет просто достать и на ее место поставить новую. Правда, скорее всего, к этому моменту потребуется заменить и поршни с кольцами.

Стоит отметить: Чаще всего подобные гильзы выполняются из легированного серого чугуна, даже если сам блок цилиндров алюминиевый. Но бывают исключения. В некоторых ситуациях специалисты не рекомендуют устанавливать чугунные гильзы в алюминиевый блок цилиндров.

Как выполняется расточка блока цилиндров

Определившись с базовыми принципами расточки и некоторыми нюансами двигателей, которые могут быть подвергнуты процедуре, перейдет непосредственно к рассмотрению того, как выполняется расточка блока цилиндров. Можно выделить несколько шагов данной процедуры:

1. Необходимо полностью разобрать двигатель и достать блок цилиндров;
2. Далее блок цилиндров крепится на станину специального станка, при этом очень важно закрепить его по уровню;
3. В ситуации, когда к расточке блока цилиндров пришлось прибегнуть из-за «овализации» цилиндров, потребуется сперва выполнить все необходимые измерения с помощью микрометрических приборов, чтобы определить, насколько много металла с какой стороны придется снимать;
4. Далее на станке начинаются работы. Здесь очень важно, чтобы работы проводил квалифицированный мастер с хорошим оборудованием. Если станок не может держать требуемый размер, результаты для блока цилиндров могут быть плачевными;

• Заключительным этапом является хонингование внутренних стенок цилиндра или «нанесение зеркала». Оба способа приемлемы, и каждый мастер выбирает более удобный для него вариант.
• После этого двигатель собирается и устанавливается на автомобиль.

Как можно видеть, процесс довольно простой. Но в описанной выше процедуре не затронут вариант с гильзовкой блока цилиндров. С ним все становится несколько сложнее.

Источник