ћосква +7 495 545 6936
E-mail: ab@ab-engine.ru
YouTube Instagram
Ќаш опыт ремонта двигателей Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя
Ќюансы гильзовани€

—≈–√≈… —јћќ’»Ќ,
јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬,
кандидат технических наук,
директор фирмы ЂјЅ-»нжинирингї

—пособ ремонта блоков двигателей установкой чугунных гильз хорошо известен и широко используетс€ автеремонтниками с незапам€тных времен. ѕримен€€ технологию гильзовани€ при ремонте зарубежных двигателей, отличающихс€ большим конструктивным разнообразием, нужно учитывать р€д нюансов. »наче можно легко нажить себе непри€тности.

 огда при вскрытии двигател€ обнаруживаютс€ критические повреждени€ стенок цилиндров, часто оказываетс€, что щад€щий способ ремонта, растачивание и хониигование цилиндров под установку поршней ремонтного размера, неприменим. ƒействительно, таким образом восстановить блок удаетс€ далеко не всегда.

ѕодавл€ющее большинство чугунных блоков современных двигателей имеет так называемую моноблочную конструкцию. ¬ моноблоке гильзы цилиндров (таким термином в общем случае называют стенки цилиндров) составл€ют с телом блока единое целое. ƒл€ таких блоков, как правило, выпускаютс€ поршнекомплекты ремонтного размера. ¬ качестве редкого исключени€ можно упом€нуть отдельные типы дизельных двигателей (к примеру, Isuzu), в которых примен€етс€ блок из чугуна с запрессованными в него тонкими стальными гильзами. ќни не растачиваютс€, а замен€ютс€ при ремонте. “ем не менее, в последнее врем€ увеличиваетс€ дол€ двигателей с блоками, изготовленными из алюминиевых сплавов. «десь, как говоритс€, возможны варианты.

Ќекоторые алюминиевые блоки изготавливаютс€ составными. ¬ них тонкостенные гильзы с толщиной стенки 2Ч3 мм выполн€ютс€ из другого материала (чаще Ч чугуна) и устанавливаютс€ в блок при его отливке. “ака€ конструкци€ получила название Ђблок с сухими чугунными гильзамиї и примен€етс€ в 5- и 6-цилиндровых двигател€х Volvo, 8-цилиндровых двигател€х Land Rover, €понских моторах Honda, Nissan, Suzuki, Subaru и р€де других. “ехнологии ремонта блоков с Ђсухимиї гильзами, как правило, предусматривают возможность растачивани€ и хонинговани€ цилиндров под увеличенный размер поршней, но из этого правила нередко бывают исключени€.

–€д автопроизводителей примен€ет цельноалюминиевые блоки, в которых поверхность стенок цилиндров подвергаетс€ специальной химико-термической обработке. ”прочненна€ структура поверхности, отличающа€с€ высокой концентрацией кристаллов кремни€, получила название Silumal (по терминологии фирмы Mahle). “акую технологию используют при изготовлении блоков двигателей Mercedes V8 и V12, BMW V12, Audi V8, Porsche V8 и L4, Honda L4. ѕомимо этого, в некоторых моторах BMW примен€ютс€ алюминиевые моноблоки, в которых на поверхность цилиндров наноситс€ твердое покрытие Nicasil. ќно представл€ет собой композицию никел€ и частиц карбида кремни€. ƒл€ алюминиевых моноблоков типа Silumal производ€тс€ ремонтные поршнекомплекты с увеличением размера цилиндра на 0,5 мм и даже на 1,0 мм. Ќапротив, дл€ алюминиевых моноблоков с покрытием Nicasil ремонтных поршней не существует.

»з сказанного следует, что первое ограничение на применение метода ремонта растачиванием под увеличенный размер поршн€ накладываетс€ конструкцией блока. ¬озможности ремонта блока методом растачивани€ также ограничиваютс€ величиной и характером повреждений. —тепень износа стенок или глубина рисок и задиров могут достигать таких значений, что удалить эти дефекты нельз€ даже при расточке цилиндра в максимально возможный ремонтный размер, ”казанный способ ремонта тем более неприменим в случа€х, когда в стенке образовалась трещина или обширна€ пробоина, или в месте заливки Ђсухойї гильзы по€вилась течь, в результате которой в цилиндр и картер поступает антифриз. Ѕывает, что ремонт, предусматривающий последующую установку комплекта ремонтных поршней, может оказатьс€ просто нецелесообразным ввиду их высокой стоимости или дефицита.

ѕрактически во всех случа€х, когда растачивать цилиндры бесполезно или неэффективно, спасти ситуацию можно установкой в блок ремонтных гильз. “ехнологи€ гильзовки блоков универсальна, ее можно примен€ть дл€ блоков любой конструкции.

”ниверсальна€ технологи€

ƒл€ р€да конструкций блоков заводы-изготовители допускают ремонт методом гильзовани€. ¬ таком случае предусматриваетс€ поставка в запасные части к двигателю ремонтных гильз. Ќапример, они поставл€ютс€ дл€ некоторых цельноалюминиевых блоков, изготовленных с применением технологии Silumal. √ильзы дл€ таких блоков изготавливаютс€ из алюминиевого сплава, структура их материала соответствует материалу блока. Ѕезусловно, применение Ђфирменныхї гильз дает наилучшие результаты с точки зрени€ восстановлени€ работоспособности двигател€, но в наших услови€х ограничиваетс€ их высокой стоимостью {более 100Ч120 ≈вро за гильзу}, а потому экономически оправдано лишь тогда, когда гильзуетс€ один или несколько цилиндров.

Ќапротив, на некоторые типы блоков ремонтные гильзы не выпускаютс€. “ака€ ситуаци€ характерна дл€ алюминиевых моноблоков с покрытием Nicasil, а также и дл€ многих моделей чугунных блоков. ќзначает ли это, что поврежденный блок ремонту не подлежит и его остаетс€ лишь выбросить? ќтнюдь, отечественна€ практика показывает, что даже в тех случа€х, когда ремонт гильзованием официально не одобрен заводом-изготовителем двигател€, его можно успешно примен€ть. ѕравда, непременным условием €вл€етс€ точный расчет и полное владение технологией установки гильз.

ќпыт использовани€ технологии ремонта отечественных моторов установкой ремонтных гильз, изготовленных из чугуна, насчитывает не один дес€ток лет. ≈е особенности хорошо известны, и на них нет смысла останавливатьс€. ¬ то же врем€, ввиду большого конструктивного разнообрази€ двигателей зарубежного производства, единых рекомендаций, касающихс€ процедуры их гильзовки блоков, не существует. ƒл€ успешного выполнени€ работы в каждом конкретном случае нужно учитывать два основных момента.

¬о-первых, дл€ правильного определени€ геометрических параметров ремонтной гильзы необходимо тщательно изучить конструкцию блока. ѕосле растачивани€ цилиндров под установку ремонтных гильз толщина их стенок должна быть достаточной дл€ сохранени€ механической прочности блока. ¬о-вторых, материал, из которого изготавливаетс€ гильза, должен быть работоспособным в паре с материалом (или покрытием) поршней и поршневых колец. –аботоспособность материала гильз можно считать достаточной, если ресурс отремонтированного блока достигает, как минимум, 150 000 км пробега автомобил€.

ѕроверено, что, использу€ гильзы, изготовленные из серого чугуна, обеспечить такой ресурс более чем реально. »х можно примен€ть не только дл€ ремонта чугунных моноблоков или алюминиевых блоков с Ђсухимиї гильзами, но и дл€ восстановлени€ всех типов цельноалюминиевых блоков. ¬ последнем случае установка чугунных гильз означает серьезное изменение конструкции, которое нельз€ не принимать во внимание. ѕрежде всего учитываетс€ разное тепловое расширение алюминиевого блока и ремонтной гильзы.

„тобы в процессе работы не нарушалс€ тепловой контакт между гильзой и блоком, гильза должна устанавливатьс€ с нат€гом не менее 0,05Ч0,07 мм. ¬ противном случае возможна потер€ нат€га гильзы при работе двигател€, перегрев и разрушение поршн€, тепло от которого в основном отводитс€ в стенки цилиндра через кольца. ѕомимо этого, необходимо внести изменени€ в тепловой зазор между поршнем и гильзой. ¬ алюминиевом моноблоке он обычно составл€ет 0,01Ч0,02 мм. ѕри использовании чугунной гильзы его следует увеличить в 2, а то и в 3 раза. ”становлено, что долговечность вновь образующихс€ пар трени€ Ђчугун-стальї и Ђчугун-хромї в местах контакта гильзы с поршнем и кольцами не намного ниже в сравнении с вариантом, когда цилиндры обработаны по заводским технологи€м.

ќднако не все так безоблачно. ѕри выборочном пользовании отдельных цилиндров алюминиевых блоков чугунными гильзами часто наблюдаетс€ деформаци€ цилиндров, соседствующих с ремонтируемыми. »скажени€ формы цилиндров в виде эллипсности возникают из-за двух факторов: вынужденно большой величины нат€га ремонтной гильзы и недостаточно большой прочности алюминиевого сплава. ≈сли эллипсность не превышает величины в 0,02Ч0,03 мм, это не так страшно. “акие отклонени€ могут быть компенсированы податливостью тонких поршневых колец, которые примен€ютс€ в моторах зарубежного производства. » все же более правильным в этой ситуации будет либо гильзовать весь блок (одну сторону в случае V-образного двигател€), либо провести последующую обработку всех цилиндров под установку поршней ремонтного размера, если таковые предусмотрены. »менно по этой причине использование упоминавшихс€ Ђфирменныхї алюминиевых гильз при ремонте отдельных цилиндров цельноалюминиевых блоков предлочтительнее. ќни устанавливаютс€ с меньшим нат€гом (около 0,02 мм) и потому не вызывают деформацию соседних цилиндров.

Ёффект искажени€ формы соседних с ремонтируемыми цилиндров характерен и дл€ чугунных блоков. ¬ зависимости от жесткости стенок он может про€вл€тьс€ в большей или меньшей степени. ѕоэтому, установив ремонтную гильзу, об€зательно нужно проверить, как это отразилось на геометрии расположенных р€дом цилиндров и после этого прин€ть оптимальное решение.

¬се будет ЂќТкейї

Ќесмотр€ на то, что основные этапы гильзовки блоков неплохо отработаны, проблемы все же возникают. ќдна из самых распространенных заключаетс€ в том, что после непродолжительной эксплуатации в гильзованном блоке может нарушитьс€ герметичность прокладки головки блока. “акой серьезный дефект, перечеркивающий результаты многодневной работы, случаетс€ в основном при восстановлении блоков из алюминиевых сплавов и вызываетс€ просадкой гильз. ¬скрытие двигател€ в таких случа€х показывает, что гильзы опускаютс€ от первоначального положени€ на величину 0,05Ч0,1 мм. ƒавление на прокладку ослабевает, что провоцирует по€вление течи.

Ќе понаслышке зна€ о существовании такой проблемы, специалисты моторного центра фирмы ЂјЅ-»нжинирингї провели специальное исследование. ќно показало, что причина просадки гильз кроетс€ в самом процессе установки гильзы в блок, ¬ насто€щее врем€ редко кто устанавливает гильзы, задавлива€ их прессом. “акой метод применим только дл€ чугунных блоков, да и то чреват деформацией тонкостенных гильз. «апрессовывать гильзы в алюминиевые блоки и вовсе не рекомендуетс€. ѕри этом существует больша€ веро€тность Ђподхватаї м€гкого алюминиевого материала и образовани€ обширных задиров. ¬ таких местах нарушаетс€ тепловой контакт между гильзой и блоком.   тому же в месте неплотного прилегани€ к блоку гильза Ђдышитї, что не позвол€ет выполнить ее качественную механическую обработку.

–азумна€ альтернатива запрессовке, одинаково пригодна€ дл€ ремонта как чугунных, так и легкосплавных блоков, Ч установка гильз Ђот рукиї после создани€ большой разницы температур между гильзой и блоком, ƒл€ этого предварительно нагревают блок или глубоко охлаждают гильзу, либо воздействуют на обе детали одновременно. ќдин из наиболее удобных способов Ч охлаждение гильз в жидком азоте. ѕри соблюдении несложных мер безопасности можно быстро довести температуру гильз до такого уровн€, когда останетс€ лишь аккуратно опустить их в предварительно расточенные цилиндры.

ƒл€ фиксаций положени€ гильзы в цилиндре чаще используетс€ хорошо себ€ зарекомендовавша€ схема с упорным Ђбуртикомї в верхней ее части (см. рис. 1). √ильза спускаетс€ в крайнее нижнее положение до касани€ буртом поверхности ответной выточки, выполненной при растачивании цилиндра. ќбычно касание хорошо ощущаетс€ рукой по возникающему легкому стуку.  азалось бы, все очень просто, ничто не предвещает непри€тностей, но исследовани€ убедительно показали, что именно на этом этапе допускаютс€ ошибки.

ѕри изготовлении гильзы у большинства специалистов инстинктивно возникает желание минимизировать зазор между наружной поверхностью бурта и выточкой (б). ¬ этом случае после финишной обработки привалочна€ плоскость блока выгл€дит абсолютно монолитной. —тремление сделать Ђкак лучшеї, в соответствие с известной житейской практикой, приводит к обратным последстви€м. ƒело в том, что на заключительном этапе установки гильзы в полости (ј), образующейс€ между буртом и выточкой, скапливаетс€ воздух. ≈сли зазор недостаточен, воздух не успевает полностью покинуть полость. —жима€сь, он работает аналогично пневмоподвеске Ч после легкого касани€ бурта упорной поверхности происходит Ђотбойї. √ильза незаметно дл€ глаза приподнимаетс€ и, нагрева€сь, в этом положении Ђсхватываетс€ї. Ќагрев при работе двигател€ ослабл€ет нат€г и гильза проваливаетс€.

јналогична€ картина наблюдаетс€ в случае попадани€ в ту же полость герметика. √ерметик примен€етс€ при установке гильзы в цилиндр. ќн наноситс€ в верхней (всегда) и нижней (если стенки цилиндра имеют трещины или пробоины) зонах расточенного цилиндра дл€ исключени€ просачивани€ антифриза в цилиндр и картер. ¬ыполн€ть эту операцию нужно очень аккуратно, чтобы исключить попадание герметика в выточку.

≈сли гильзуетс€ чугунный блок, после установки допускаетс€ Ђдодавитьї гильзы до упора. ¬еро€тность их проседани€ при этом будет исключена. ƒругое дело, если блок Ч алюминиевый и особенно V-образный. ¬ этом случае прилагать большие усили€ не рекомендуетс€, так как его можно легко деформировать. ≈динственное, что можно и даже нужно сделать после установки гильз, Ч нагрузить (Ђзаневолитьї) их тем или иным способом. Ёта мера предотвратит их подъем на этапе выравнивани€ температур из-за разницы коэффициентов теплового расширени€ материалов блока и гильз.

ќдин из способов избежать просадки гильз, установленных в легкосплавный блок, Ч перейти на другую схему фиксации гильзы. ¬ ней гильза изготавливаетс€ без упорного буртика. ”порна€ поверхность, до которой она досылаетс€, образуетс€ растачиванием цилиндра не Ђна проходї, а на рассчитанную глубину.   сожалению, рекомендовать этот способ к широкому применению нельз€. ¬ такой конструкции, как и в блоках с Ђмокрымиї чугунными гильзами, последние, установленные Ђв распорї между прокладкой и выступом блока, посто€нно испытывают продольные нагрузки и могут непредсказуемо деформироватьс€ при работе.

¬ то же врем€ проведенные эксперименты показали, что существует очень простой выход из создавшегос€ положени€. ѕри установке гильзы с верхним упорным буртом достаточно обеспечить радиальный зазор (б) не менее 0,2 мм. ѕри этом условии подъем гильзы в момент установки практически исключаетс€. “о, что на привалочной поверхности блока по€вл€ютс€ кольцевые щели, никак не отражаетс€ на работоспособности блока.

„тобы полностью исключить возможность ошибки, все этапы процесса установки гильз рекомендуетс€ отражать в технологической карте. Ќа ней можно поместить чертеж зоны посадки. ѕеред сборкой гильзы и соответствующие им цилиндры маркируютс€. «атем с точностью до 0,01 мм измер€ютс€ высота буртиков и глубина выточек. ƒл€ каждой пары деталей рассчитываетс€ теоретическа€ величина выступани€ гильзы над плоскостью блока, равна€ разности измеренных величин (см. рис. 2). ¬се данные занос€тс€ в карту. ѕосле гильзовани€ величина выступани€ каждой гильзы точно вымер€етс€ и сравниваетс€ с расчетной. ≈сли обнаруживаетс€ расхождение, указывающее на неплотную посадку, гильза безжалостно вырезаетс€, и процесс повтор€етс€ до полной Ђвикторииї.

—облюдение именно такого комплекса правил гарантирует от непри€тностей. ѕо крайней мере, с прокладкой все будет ЂоТкейї.


ƒругие наши статьи...



ѕри недостаточной величине радиального зазора (б) между упорным Ђбуртикомї и выточкой воздух, наход€щийс€ в полости ЂAї, в момент установки гильзы работает аналогично пневмоподвеске. ¬ результате после касани€ упорной поверхности гильза успевает приподн€тьс€ на 0,05Ч0,1 мм.




“еоретическа€ величина выступани€ гильзы над плоскостью блока определ€етс€ как разность высоты бурта и глубины выточки.




»зготовленные гильзы маркируютс€ в соответствие с номерами цилиндров и тщательно обмер€ютс€ с занесением результатов в технологическую карту. Ќаружный диаметр упорного бурта должен быть таким, чтобы радиальный зазор (б) был не менее 0,2 мм.




ѕосле растачивани€ цилиндра глубина выточки измер€етс€ с точностью по 0,01 мм. ƒл€ этого удобно использовать глубиномер с индикаторной головкой.




— такой же точностью необходимо измерить высоту упорного буртика.




Ќеобходимый перепад температур между блоком и гильзой можно создать, охладив гильзы в жидком азоте. “акой способ требует минимальных затрат времени и не снижает работоспособности деталей.




ƒл€ надежности на верхнюю область стенки цилиндра наноситс€ специальный герметик. ≈сли вы€влена негерметичность стенки, делать это нужно об€зательно, причем нужно также покрыть герметиком и нижнюю часть цилиндра.




”становленные гильзы об€зательно нагружаютс€. ƒл€ этого лучше примен€ть резьбовые шпильки с подход€щими по размерам шайбами.




ѕосле выравнивани€ температуры деталей блока измер€етс€ выступание гильзы и сравниваетс€ с расчетной величиной, отмеченной. в технологической карте. ≈сли значени€ совпадают, можно двигатьс€ дальше.




Ќа обработанной привалочной плоскости блока по периметру гильзы хорошо заметна кольцева€ щель. Ќа работоспособность двигател€ она никакого вли€ни€ не оказывает.





—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены