Итак, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.
Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров
Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.
Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.
Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.
Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.
Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.
Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.
Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.
И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.
Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.
Что может поломаться
Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.
С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.
С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.
Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.
Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.
В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.
Что измеряют при капремонте
Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.
Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.
Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.
В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.
Как ремонтируется блок
Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.
Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.
Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.
Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41
В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.
Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.
Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.
После обмера поршней и цилиндров мы пришли к выводу, что коленчатый вал снимать смысла нет, так как биение отсутствует. Кольца все же заменили — да и то только потому, что они были предусмотрительно приобретены владельцем.
Дефекты же в разобранном нами моторе просто отсутствовали: никаких чрезмерных люфтов в сборке шатун-поршень, никаких задиров на шатунных вкладышах… Закончив дефектовку, мы в очередной раз убедились, что дорогое масло себя окупило.
После измерения коробления поверхности блока цилиндров мастер со словами «Ну хоть что-то же надо с ним сделать?!», отправил его на хонинговку цилиндров, а все прочие элементы — на тщательную мойку. После этого начался процесс сборки КШМ (кривошипно-шатунного механизма).
В шатуны и их крышки были установлены новые вкладыши, на поршни установили новые кольца.
Компрессионные кольца необходимо устанавливать в строго определенном направлении, и касается это абсолютно всех двигателей, а потому, чтобы не перепутать их, на поверхности кольца нанесены метки: надпись «ТОР» или иная.
Особенности установки поршневых колец на этом не заканчиваются. Поршневые кольца имеют разрез — ведь, во-первых, кольцо все-таки надо как-то установить на поршень, а во-вторых, компенсировать его тепловое расширение. Разрез этот называется замком кольца. Так вот, при установке колец их замки необходимо развести в разные стороны, чтобы минимизировать прорыв газов.
После выполнения всех вышеперечисленных операций мы нанесли на цилиндры свежее масло, установили на поршень специальное приспособление для обжима колец, четко сориентировали поршень относительно коленвала и блока, и легкими ударами рукояткой молотка установили шатунно-поршневую группу в блок.
Если бы мы разбирали шатунно-поршневую группу, то при ее сборке пришлось бы следить за правильной установкой шатуна относительно поршня — в противном случае может возникнуть чрезмерный износ шатунных шеек коленвала. Нельзя изменять и расположение поршня в цилиндре: это очень важно, так как ось пальца самую малость не совпадает с осью поршня. Если нарушить установку, со временем в двигателе может возникнуть стук. Установив все поршни в блок цилиндров, мы подвели шатуны к шейкам коленчатого вала, установили крышки шатунов и затянули гайки их крепления с определенным моментом затяжки.
Отдельно остановлюсь на подборе прокладки головки блока цилиндров: у всех современных дизельных двигателей необходимо подбирать прокладку ГБЦ по толщине. Толщина эта будет зависеть от величины выступания поршня над поверхностью блока цилиндров. Так, после сборки КШМ каждый из поршней поочередно выводят в ВМТ и с помощью индикатора часового типа на стойке измеряют выступание поршня. Замер выполняют в двух противоположных точках поршня, потом вычисляют среднее арифметическое и в зависимости от высоты выступания подбирают толщину прокладки. Это — весьма важный момент, не уделив должного внимания которому можно поплатиться скорым прогоранием прокладки.
После установки всех и вся в блок цилиндров, мы накрыли его снизу масляным поддоном, предварительно тщательно очистив оный, промыв и высушив. Непосредственно перед установкой поддона на его поверхность нанесли специальный герметик и в течение 15 минут после нанесения установили поддон на блок, затянув болты крепления с необходимым моментом затяжки.
Ремонт завершен!
На этом ремонт нашего мотора был завершен — пожалуй, нам удалось описать его в мельчайших подробностях. Вместо вывода можно было бы составить оду моторному маслу, но мы ограничимся малым, сказав очевидное: следите за тем, что льете в системы двигателя. Это, разумеется, не решит абсолютно всех потенциальных проблем вроде перегрева или перегрузки, но определенно поможет мотору прожить более долгую и счастливую жизнь.
Опрос
Приходилось ли вам ремонтировать блок цилиндров на своем автомобиле?
Всего голосов:
www.kolesa.ru
Ремонт Блока Цилиндров / Ремонт / Всё для моторов
Ремонт и восстановление блока цилиндров двигателя
Компания All4Motoros проводит комплексный ремонт блоков цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, а так же восстановление ремонтно пригодных блоков двигателя.
Процесс ремонта блока цилиндров требует применения специализированного оборудования и высокоточных автоматизированных станков для проведения работ по расточке, хонинговке, сварке и тд. Для достижения высокого качества и предоставления гарантии на работы по ремонту блока двигателя. Все работы по ремонту должны выполняться высоко квалифицированными профессионалами с большим опытом работы с применением качественного импортного оборудования, для гарантии выполнения ремонтных работ согласно спецификацией завода производителя.
1. Химическая Мойка Головки блока Цилиндров.
Перед началом дефектовочных работ и ремонтом блока цилиндров производится обязательная Мойка Блока Цилиндров на специализированном оборудовании. Для достижения лучшего вымывания всех грязевых и масляных отложений из двигателя перед установкой блока цилиндров на стенд моечного комплекса проводятся следующие подготовительные операции: - Внешняя обработка блока ДВС от налёта и внешних отложений, затем с помощью спец. оборудования начинается выпрессовка заглушек масляных каналов, для более тщательной мойки. Затем Блок двигателя размещается на стенде современного моечного комплекса для тщательной промывки всех внутренних каналов и плоскостей новейшими моющими средствами, что позволяет отмыть блок двигателя практически до идеального состояния, а так же получить уверенность в полном удалении масляных отложений даже труднодоступных местах блока двигателя.
2.Расточка блока и хонинговка цилиндров
При выполнении работ по расточке блока - наша компания All4Motoros использует только новейшие технологии, которые выполняем на усовершенствованных станках зарубежных брендов. Высокое качество проведения работ по расточке и хонингованию блока цилиндров гарантирует большой ресурс остаточный ресурс отремонтированного блока цилиндров. Вначале ремонтных работ по блоку цилиндров производятся контрольные замеры Выработки рабочих и привалочных поверхностей, а так же состояния и расположение опорных шеек коленвала относительно блока цилиндров. По результатам проведения замеров принимается решение о стоимости и сроках проведения восстановительных работ по блоку цилиндров. Если в результате промера цилиндров - блок подлежит расточке, то наши мастера произведут его расточку под ремонтный размер и путем хонингования нанесут на зеркало цилиндра микроструктурный сетчатый "узор", который необходим для удержания масляной пленки на стенках цилиндра. Удержание масляной пленки на зеркале цилиндра обеспечивает необходимый тепловой зазор между рабочей поверхностью поршня и стенками цилиндра. Процедура обработки внутренней поверхности блока, а именно цилиндров, которые может быть нарушены в период эксплуатации двигателя, что проводит к критическим тепловым зазорам в следствии образования эллипсности цилиндра и называется расточкой блока цилиндров. В случае когда блок двигателя уже исчерпал все возможные ремонтные размеры и нет возможности произвести расточку в ремонтный размер, то нашими мастерами будет произведена гильзовка блока цилиндров, что даст возможность восстановить Ваш блок в стандартных размерах поршневой группы.
3. Гильзовка Блока Цилиндров
Мы выполняем работы по гильзовке блока цилиндров из любых металлов и сплавов, силами наших высококвалифицированных мастеров с многолетним стажем работы в короткие строки 1-2 дня. После проведения замеров цилиндров двигателя и выявления превышения допустимого износа зеркала цилиндра при котором не представляется возможным произвести расточку блока под ремонтный размер, остается последний технологически приемлемый вариант - Установка Гильз.
Ремонтные работы по гильзовке блока цилиндров имеют незначительное технологическое отличие, от типа блока: Чугунный или Алюминиевый.
При установке "Сухой" гильзы в чугунный блок сначала выполняются токарные работы по расточке блока цилиндров под ремонтный размер гильзы, а уже затем в блок двигателя запрессовывается гильза. При расточке блока двигателя для запрессовки гильзы, наши мастера неоднократно промеряю размеры и геометрию посадочного отверстия под ремонтную гильзу - это одна из важнейших операций, так как от качества ее исполнения будет зависеть дальнейший ресурс двигателя. В завершении токарных работ обязательно проводиться очистка и мойка подготовленных отверстий под гильзы. Все работы по расточке и установке гильз выполняются на современном оборудовании иностранного производства с высоким классом точности.
Основное отличие "Сухих" гильз от "Мокрых" в том, что "мокрые" гильзы имеют постоянный контакт с охлаждающей жидкостью и процесс их замены намного быстрее, так как не требуется предварительная механическая обработка блока двигателя.
На данный момент Мы можем предложить два варианта запрессовки гильзы в блок двигателя.
А. "На холодную" - Блок Двигателя Фиксируется в подвижной каретке станка, а гильза запрессовывается с помощью гидравлического пресса.
Б. "На горячую" - Термический способ установки гильзы: Производится равномерный нагрев блока цилиндров до 145 градусов, а ремонтная гильза охлаждается азотом и устанавливается в блок.
4. Перепрессовка поршней
Мы производим перепресовку всех видов пальцев поршня одним из методов запресовки: "Холодным и "Горячим".
Порядок работ по Выпресовки-Запресовки поршневого пальца в поршень:
1. Производим нагрев в специализированной термопечи до 230 градусов. (В зависимости от технической спецификации нагревается либо поршень, либо шатун).
2. Производится фиксация шатуна в специализированном прессовом станке.
3. С помощью переходника - оправки, производится запрессовка или выпрессовка пальца из поршня.
5. Мы проводим ремонтные работы по восстановлению балансирных и промежуточных валов блока двигателя
После проведение промерных работ по определению износа рабочих поверхностей вала, нашими специалистами принимается решение о возможности ограничиться только заменой вкладышей или произвести ремонтные работы по расточке и наплавке балансирного или промежуточного вала.
6. Восстановление постелей коленвала
При повреждении шейки коленчатого вала (образовании задира) а так же при большом износе постели, а также при изменении геометрии посадочной плоскости коленвала в следствии перегрева - Производиться ремонт постели коленчатого вала: путем расточки или наплавки рабочих поверхностей. Конечной операцией, после проведения расточки или наплавки постелей коленвала производиться финишный замер соосности коленвала относительно пастели, что является обязательно процедурой внутреннего контроля качественного выполнения работ.
7. Проведение Фрезеровочных работ по блоку цилиндров
При значительно перегреве двигателя может произойти не только деформации привалочной плоскости головки блока цилиндров, но и самого блока цилиндров. Вслед за проведением замеров кривизны поверхностей определяется допустимая высота снимаемой плоскости для проведения фрезеровочных работ и восстановления параметров привалочной плоскости. Мы проводим ремонтно шлифовальные работы блоков цилиндров из любых металлов и сплавов которые поддаются фрезеровке в промышленных условиях.
8. Опрессовка блока цилиндров
При невозможности визуально выявит место утечки антифриза или моторного масла на специальном станке выполняется процедура опрессовки блока двигателя. Сам процесс по проведению опрессовки достаточно прост:
а. Все технологические отверстия блока двигателя перекрываются специальными заглушками, которые гарантируют отсутствия утечек.
б. Блок двигателя погружается в специализированную чашу которая заполнена подогретой до 76 градусов водой.
в. Через заглушку блока двигателя оснащенную техническим клапаном подается воздушная смесь под давлением около 7 атмосфер.
Мы производим опресовку блока цилиндров в кратчайшие сроки с гарантией!
9. Замена никасилового покрытия (никасил nikasik) или алюсилового (алюсил / alusil) на чугунное
Никасиловые и алюсиловые блоки цилиндров выделяются на фоне других своими динамическими характеристиками. Немаловажная характеристика таких аллюминиевых эсплавов это высокая теплопроводимость, благодаря чему блок разогревается быстрее и равномернее. И именно из-за высокотехнологичного процесса литья таких блоков ремонт никосиловых покрытий цилиндров практически не подлежат восстановлению. Самое оптимальное в данной ситуации это произвести гильзовку блока заменив никосиловые или алюсиловые гильзы на чугунные.
На примере никосиловый (nikosil) блок компании Mercedes M272. На первой фотографии задранная гильза никосилового блока мерседес. На второй подготовка блока к гильзовке, снимается слой никосила. На третьей готовый блок с чугунной гильзой. Причины задира обычно это неправильная эксплуатация двигателя, перегрев или маслянное голодание. После гильзовки блока чугуном Ваш двигатель проедет еще более 200 тысяч км! (конечно при грамотной эксплуатации двигателя).
Наша компания производит профессиональную гильзовку двигателей с заменой никасиловых или алюсиловых гильз на чугунные с гарантией и в короткие сроки!
all4motors.ru
Восстановление блока цилиндров двигателя: дефектовка и ремонт
Как известно, блок цилиндров двигателя является основой любого ДВС. Фактически, блок представляет собой объемную деталь, внутри которой размещаются различные узлы и механизмы (поршни и кольца, а также гильзы ЦПГ, коленчатый вал, шатуны КШМ и т.д.).
Также на блок цилиндров через прокладку устанавливается головка блока цилиндров, которая является «продолжением» блока. В ГБЦ находится ГРМ. При этом как узлы внутри блока, так и в ГБЦ подвергаются значительным механическим и температурным нагрузкам во время работы двигателя.
Не удивительно, что повреждения блока цилиндров не только нарушат работоспособность, но и выведут из строя силовой агрегат. По этой причине восстановление блока и его ремонт должен быть выполнен качественно и своевременно.
Содержание статьи
Основные дефекты и неисправности блока цилиндров двигателя
Начнем с того, что существует два вида блоков цилиндров:
чугунные БЦ;
блоки из алюминиевых сплавов;
Как правило, блоки из чугуна дополнительно упрочнены при помощи графита, а облегченные изделия из алюминия делают гильзованными (в блок вставляется гильза из чугуна). Также существуют алюминиевые блоки цилиндров без гильз. В состав сплава включен кремний, который значительно упрочняет блок.
Что касается гильзованных блоков, гильзы бывают «мокрыми» и «сухими». В первом случае охлаждающая жидкость напрямую контактирует с гильзой, тогда как во втором гильза плотно запрессована в тело блока во время изготовления.
Так или иначе, каждое решение имеет свои плюсы и минусы, а также в процессе эксплуатации возникают различные повреждения и дефекты блока цилиндров или дефекты гильз блока (в зависимости от типа БЦ).
Ремонт блока цилиндров необходимо начинать с установления причины неисправностей и дефектовки. Зачастую основной проблемой на моторах с большим пробегом является износ поверхности цилиндра или гильзы. На поверхности (зеркале) цилиндра появляются задиры, могут образоваться трещины, раковины и т.д.
Также нередко возникает износ цилиндров по направлению оси коленвала. Как правило, к повреждениям цилиндров на «свежем» моторе приводит перегрев двигателя или гидроудар, а также снижение уровня или значительная потеря свойств моторного масла.
Реже причиной дефектов блока становится неожиданное разрушение поршневых колец и другие непредвиденные поломки. Еще добавим, что в БЦ часто происходит деформация постели подшипников коленвала и т.п.
Что касается износа поверхностей цилиндров, в этом случае такой износ зачастую является «естественным», то есть становится результатом эксплуатации двигателя в нормальных рабочих режимах. Сам ремонт цилиндров в этом случае зачастую предполагает расточку и хонингование цилиндра (нанесение хона). Это позволяет убрать эллипсность цилиндра, удалить царапины и задиры на зеркале.
Более сложным случаем можно считать обрыв шатуна, так как повреждения обычно более серьезные. Также причиной возникновения дефектов блока является и обрыв клапана, разрушение седла клапана и т.д. Результат — задиры на поверхности цилиндра и другие повреждения. Также в списке частых неисправностей следует выделить трещины блока или гильзы.
Еще добавим, что существуют так называемые «скрытые» проблемы, то есть определить дефекты визуально в рамках поверхностного осмотра может быть затруднительно. При этом неквалифицированный ремонт, который ограничен банальной заменой изношенных частей, все равно приведет к тому, что двигатель потребуется разбирать повторно через несколько сотен или тыс. километров пробега.
К указанным «скрытым» дефектам, прежде всего, следует отнести деформацию блока цилиндров. Зачастую такая деформация является следствием нарушения технологии в процессе изготовления блока. Простыми словами, если в блоке не снять внутреннее напряжение, возникнет деформация.
Кстати, данная проблема больше присуща блокам из чугуна. Также к деформации блока (как чугунного, так и алюминиевого) может привести перегрев двигателя или его неравномерный нагрев во время эксплуатации.
Восстановление цилиндров двигателя
Итак, ремонт блока цилиндров и восстановление самих цилиндров предполагает:
Для многих двигателей растачивание цилиндров является обязательной процедурой в рамках капитального ремонта мотора. Для выполнения процедуры используется специальный станок для расточки цилиндров двигателей. Под самой расточкой блока следует понимать обработку внутренней поверхности.
Такая обработка фактически представляет собой снятие слоя металла для выравнивания неровностей, удаления задиров, сглаживания раковин и т.д. Главная задача обработки заключается в том, чтобы придать цилиндрам нормальную форму (цилиндрическую).
Следующим шагом после расточки является хонингование. Нанесение хона на внутренние поверхности цилиндров выполняется абразивным мелкозернистым материалом (хонинговальный брус на хонинговальной головке). Сама хонинговальная головка крепится в шпинделе хонинговального станка. Такой станок позволяет реализовать вращательные и возвратно-поступательные движения.
Еще ремонт блока цилиндров может предполагать гильзовку или перегильзовку. В первом случае следует понимать установку гильз, хотя заводская конструкция изначально этого не предполагает. Во втором изношенную гильзу извлекают из блока, после чего устанавливают ремонтную новую.
Как правило, гильзовка блока может быть выполнена двумя способами, когда гильзу охлаждают жидким азотом или же осуществляется нагрев ответной детали. В первом случае охлажденная гильза уменьшается в размере и с легкостью ставится (запрессовывается) на посадочное место. Второй способ предполагает нагрев. Оба метода запрессовки гильз позволяет добиться нужного натяга.
Напоследок отметим, что также в рамках восстановления блока может потребоваться выполнить ремонт постели подшипников коленчатого вала. Также в некоторых случаях возникает необходимость устранить деформацию блока. Для этого используется метод искусственного старения, когда блок нагревают до определенной температуры, после чего производится обработка различных участков.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гильзовка блока цилиндров. Из этой статьи вы узнаете о том, для чего выполняется данная процедура, а также когда возникает необходимость загильзовать двигатель, который изначально не рассчитан на установку гильз в блоке цилиндров.
Что в итоге
Как видно, существует достаточно много неисправностей самого блока цилиндров. Некоторые можно считать мелкими (например, если болт обломался в блоке и т.п.), тогда как другие являются достаточно серьезными (например, износ стенок цилиндра, трещины и т.д.)
При этом важно понимать, что в каждом случае технология ремонта блока цилиндров может отличаться. Также сложность ремонта блока двигателя напрямую будет зависеть от самой проблемы, от общего состояние поврежденной детали, от особенностей конструкции и т.д.
На практике это означает, что в одних случаях можно выполнить восстановление блока цилиндров своими руками даже в условиях гаража, тогда как в других потребуется обязательное наличие спецоборудования (станки для расточки блока, хонингования, шлифовки). Также очень важным аспектом является опыт и квалификация самого мастера.
С учетом вышесказанного становится понятно, что доверять выполнение подобных работ следует только опытным специалистам, а сам двигатель оптимально ремонтировать на таких СТО, где реализована возможность производить все необходимые операции прямо на месте. Прежде всего, это позволит сократить сроки ремонта, а также зачастую может служить гарантией качества.
Читайте также
krutimotor.ru
Ремонт и восстановление блока цилиндров двигателя -Услуги
Задача ремонта заключается в том, чтобы после ремонта, двигатель имел характеристики максимально приближенные к заводским нормам.
Предварительная мойка блока цилиндров
Перед сборкой двигатель должен быть тщательно отмыт. Прежде всего, перед процессом мойки, выпрессовываются все заглушки масляных магистралей, для их гарантированной проходимости и снятия многолетнего налета. Сегодня существуют самые современные моющие средства, которые способны отмыть даже труднорастворимые отложения внутри блока. Это достигается благодаря применению паровых установок, где вместе с паром подается моющее средство, которое способно вымыть блок до блеска, даже в самых труднодоступных местах.
Расточка / хонингование блока цилиндров
Перед ремонтом блок подлежит обязательным промерам и по их результату, принимается решение о предстоящем виде ремонта. Если блок имеет допустимый износ, то он подлежит расточке и дальнейшему хонингованию. Расточка производится по замерам ремонтных поршней, для каждого цилиндра отдельно. Целью хонингования является нанесение на зеркало цилиндра мелкоструктурного рельефа в виде сетки, глубиной до 0.01мм под углом 20–60 градусов, необходимого для удержания масляной пленки, для бесконтактной работы пары поршень-цилиндр. Постоянное наличие масляной пленки на зеркале цилиндра многократно увеличивает ресурс блока, а стало быть, и всего двигателя.
Гильзовка чугунного блока цилиндров
Когда износ зеркала цилиндров превышает предельно допустимый и выходит за все существующие ремонтные размеры, ремонт блока выполняется методом гильзования. Для чугунных блоков, в таких случаях используются гильзы из легированных износостойких чугунов. Существуют два вида гильз: «сухие» и «мокрые». «Сухие» гильзы устанавливаются в уже расточенные гнезда цилиндров, с предварительным натягом и непосредственно не имеют контакта с охлаждающей жидкостью. Гильзы могут запрессовываться как «на холодную», так и термическим способом. «Мокрые» гильзы постоянно контактируют с охлаждающей жидкостью. Процедура ремонта в этом случае гораздо проще, так как выполняется вручную. Старые гильзы вытаскиваются и заменяются новыми.
Перед установкой «сухих» гильз производят расточку блока под их размеры. Это одна из важнейших операций, так как от качества ее исполнения будет зависеть дальнейший ресурс двигателя. Во время расточки, помимо необходимого размера, соблюдают геометрию и степень чистоты отверстия под гильзы. В противном случае оставшиеся бочкообразность или конусность передадутся гильзе, с которой для устранения этих недостатков, придется снимать дополнительный слой металла, что скажется на прочности гильзы.
Поэтому нужно избегать ремонта на старых станках с невысоким классом точности. Эти работы у нас выполняются специалистами, имеющими многолетний стаж в этой области.
При установке гильз на «горячую» обеспечивают натяг порядка 50– 80 мкм, предварительно равномерно нагрев блок до 120–150 градусов. Затем, охлажденные в азоте гильзы, вставляют в блок. После выравнивания температуры, гильза будет сидеть в блоке «намертво».
При установке гильз на «холодную», приходится увеличивать толщину гильзы, чтобы не наступило коробления при запрессовке, и так как в этом случае натяг составляет лишь 0,05 мм,
Гильзовка алюминиевого блока цилиндров
Алюминиевые блоки гильзуются по аналогии с чугунными блоками, с установкой специальных гильз из алюминия с содержанием различных присадок. Так если блок отлит из сплава локасила, то для восстановления цилиндров используют гильзы, с высоким содержанием кремния (до 28%), из алюминия. В современных блоках с покрытием цилиндров никелем, вообще не предусмотрена расточка, и такие блоки восстанавливаются алюминиевыми гильзами. В отдельных случаях могут применяться и чугунные гильзы, что удешевляет ремонт.
Гильзовка двигателя
Производится гильзовка любых двигателей, блоки которых изготовлены из чугуна, цельноалюминиевых блоков и сплавов алюминия.
Перепрессование поршней
Выполняется перепрессовка всех видов поршней, как горячим, так и холодным способом, в зависимости от посадки поршневого пальца. Выпрессовка выполняется с использованием гидравлического пресса, имеющего переходники под все виды поршней. Сборка поршней с шатунами, производится после предварительного нагрева в термопечи. В зависимости от конструкции поршневого пальца, нагреву подлежит либо поршень, либо шатун.
Замена вкладышей промежуточного вала
При износе вкладышей промежуточного вала, производится их замена с последующей обработкой с использованием одноходовой развертки. Эта одна из ответственных работ, так как вкладыши вала имеют прямой магистральный канал давления и, при износе это сказывается на общем давлении в двигателе.
Шлифовка промежуточного вала
При замене вкладышей промежуточного вала при необходимости производится его шлифовка, в этом случае вкладыши устанавливаются ремонтного размера.
Установка заглушек с изготовлением
Температурные заглушки блока и заглушки масляных каналов, а также заглушки масляных полостей коленчатого вала заменяются при их повреждении или при проведении ремонтных работ. Все виды заглушек изготавливаются на месте и устанавливаются с соблюдением необходимого натяга.
Ремонт постели коленвала
В случаях предельно допустимого износа или аварийного задира шейки коленвала, а также при сильных перегревах происходит деформирование постели коленвала. В этих случаях крышки (бугеля) коленвала занижаются на незначительную величину, затем их затягивают предписанным моментом и производят расточку и хонингование постели коленчатого вала. Этой операцией достигается восстановление геометрии и соосности постели коленвала.
Шлифовка плоскости блока цилиндров
Обычно при перегреве головки блока происходит её деформация, а при сильном перегреве деформируется и плоскость блока цилиндров. Для устранения этого дефекта плоскость блока цилиндров подлежит шлифованию до допустимого размера. Выполняются шлифовальные работы любых блоков.
Опрессовка блока цилиндров
В случаях, когда невозможно определить место утечки жидкости или масла, производится опрессовывание блоков или головок блока, с использованием специального оборудования с полным погружением деталей в горячую (80°С) воду и подачей повышенного давления для обнаружения места утечки. Оборудование позволяет производить опрессовывание любых видов блоков двигателей или головок блока.
altushka.com
скупой платит дважды — DRIVE2
Ремонт двигателя можно разделить на операции: Диагностика. Снятие и разборка силового агрегата. Дефектовка. Подбор всех необходимых комплектующих. Развесовка шатунно-поршневой группы с точностью до 0,5г. Правка, восстановление геометрии коленвала, шлифовка-полировка шеек коленвала, динамическая балансировка коленчатого вала в сборе с маховиком и корзиной сцепления. Расточка блока. Плосковершинное хонингование. Ремонт головки блока. Сборка двигателя, установка, регулировка.
Невысокая цена на услугу ремонта двигателя, казалось бы, неплохо для клиента. Откуда она берется на некоторых автосервисах? Работа часто удешевляется за счет невысокой заработанной платы автомеханика (читай – его низкой квалификации).
Технология ремонта двигателя упрощается, из нее выбрасываются «ненужные» операции. Возьмем, к примеру, обработку блока цилиндров. Общепринятой технологией сегодня является плосковершинное хонингование цилиндров: на поверхности вначале создается сеть рисок определенной шероховатости, а затем их вершины сглаживаются специальной, финишной операцией. В некоторых мастерских по ремонту двигателя, хонингование выполняют по упрощенной технологии, без придания поверхности цилиндров необходимого профиля.
Аналогичная ситуация и с коленчатыми валами. Много Вы видели мастерских, где шейки коленвалов полируют после шлифовки? Обычно шлифовкой и ограничиваются. А это идет в разрез с общепринятыми в мировой практике технологиями ремонта коленчатого вала. Полировка (казалось бы, «лишняя» операция) заметно повышает ресурс шеек коленвала и вкладышей. Можно встретить и несоосность поверхностей шеек после шлифования кривых коленвалов, ведь править дорого, «лишняя» технологическая операция при ремонте двигателя, «лишнее» время и деньги, а ремонт двигателя клиент просил сделать быстро и недорого.
Оборудование в отдельных автосервисах морально устарело, что напрямую сказывается на качестве ремонта двигателя. Лакмусовой бумажкой, позволяющей отличить моториста профессионала от дилетанта, является его отношение к контрольно-измерительным приборам в частности при дефектовке и сборке. Для нас не стоит вопрос, нужно ли тратить «лишнее» время на контрольные замеры или ими можно пренебречь при ремонте двигателя. Контрольно-измерительные операции действительно отнимают зачастую значительно больше времени, чем сам процесс сборки. Но это необходимая плата за то, чтобы отремонтированный двигатель служил надежно и долго.
Пару слов об использовании некачественных автозапчастей при ремонте двигателя. Если для иномарок встретить брак автозапчастей сравнительно трудно, то для двигателей отечественных ВАЗ – это частая практика. Кривые вкладыши, направляющие втулки клапанов из «сырой» стали, текущие сальники, «левые» поршни, некачественные кольца, деформированные шатуны, бракованные прокладки. Как ни странно, не менее грустная картина наблюдается с импортными автозапчастями для ремонта двигателей. Многие известные иностранные производители для снижения цены на автозапчасти, чтобы сделать их конкурентноспособными с отечественными, упрощают технологию производства, удешевляя материалы. Так что теперь «кривые» клапаны, поршневые кольца, которые развалятся через 10тыс. км, или маслосъемные колпачки, которые через 1тыс. км разбухнут и перестанут держать масло, можно купить даже у дилеров мировых производителей. На заводскую сборку моторов поступают автозапчасти заметно лучше тех, что идут как автозапчасти на розничный рынок.
Шатуны, к примеру, купленные на рынке могут иметь значительный разброс по массе и запредельные отклонения размеров. Дефекты, правда, возможны и у деталей, установленных в двигатель с рождения. Например у блока цилиндров может быть нарушено взаимное расположение поверхностей (непараллельность, неперпендикулярность), а диаметр постелей может выходить за допуски. Как ни странно, отечественное производство блоков цилиндров, в отличие от иностранного, часто идет в разрез с общепринятыми технологиями во всем мире. Например, не все блоки проходят операцию старения. Если же указанной операцией пренебречь, то при работе двигателя блок «поведет». Он деформируется, у блока изменится геометрия постелей, появится несоосность, некруглость, изменится геометрия цилиндров, упадет компрессия. Кроме того блоки вообще могут быть «кривыми» от рождения. К сожалению, в практике ремонта двигателя, традиционным стал ремонт поверхности цилиндров на вертикально-хонинговальных станках без предварительного растачивания.
Пропуск операции растачивания подходит только для идеальных блоков цилиндров, к которым отечественные не относятся, поскольку нередко оси цилиндров неперпендикулярны поверхностям постелей коленвала. И уже без растачивания цилиндров не обойтись. Только делать его обычным способом (с выверкой по верхней плоскости) нельзя. Указанную операцию выполняют по спецтехнологии, выверяя положения блока на расточном станке «по линейке», установленной в постели коленвала. Итак, моторист, измерив нутромером с индикатором геометрию цилиндров установил, что износ незначительный и расточка блока в первый ремонт не нужна. Он предлагает для быстроты и снижения стоимости ремонта двигателя сделать хонинговку блока без предварительной расточки. Давайте посмотрим, что происходит при «прямом» хонинговании цилиндров. Вначале бруски, опираясь на наименее изношенные участки цилиндра, постепенно выравнивают поверхности, убирая элипсность и конусность цилиндра. Цилиндр становится геометрически правильным. А где же «база» – поверхность, относительно которой обрабатывается цилиндр? Быть может это нижняя или верхняя плоскость блока? Или постели подшипников? Ведь именно этим поверхностям должны быть перпендикулярны цилиндры. К сожалению, нет. Базой при прямом хонинговании служит сама поверхность цилиндра. Только заметим – изношенного. И чем больше неравномерный износ, тем сильнее будет перекошена ось якобы отремонтированного цилиндра. Очевидно, что при прямом хонинговании цилиндров не будет происходить исправление геометрии блока, каким он был «кривым», таким и остался.
В нашей практике при ремонте двигателя даже на новом блоке, мы перед хонингованием растачиваем цилиндры в первый ремонт, обязательно с выверкой положения на расточном станке. Это гарантирует, что все цилиндры будут параллельны друг другу и одновременно перпендикулярны базе – плоскости (верхней или нижней), или, что лучше для отечественных блоков, постелям коленвалов. Только так можно гарантировать высокое качество ремонта двигателя и ресурс двигателя не меньше, а зачастую и больше, чем у нового мотора. И если просчитать цену подобного ремонта двигателя, то она окажется соизмеримой с ценой нового двигателя (вот только еще раз напомним, что новый двигатель при этом может быть «мёртворождённым»). Потому как сделать ремонт двигателя хорошо – это не дёшево и не быстро.
Механики весьма посредственной квалификации легко справляются с полным капитальным ремонтом двигателя за 1-3 дня. За такое время продефектовать, промыть как следует все детали двигателя, расточить и отхонинговать блок, сделать станочные операции по ГБЦ, проверить коленвал на биение, отшлифовать, отполировать, отбалансировать коленвал, собрать двигатель, с соответствующими проверками (часто, к примеру, возникает необходимость в опрессовке ГБЦ – проверке на герметичность под давлением 2-3 бар), измерив все, что нужно, весьма проблематично, даже если работают несколько человек. А ведь нужно еще поставить силовой агрегат и отрегулировать его на автомобиле.
Сборка двигателя – операция очень важная при ремонте двигателя. Как ни странно, хорошо отремонтированные моторы часто повреждаются обычной грязью. Детали плохо моют? Или собирают в песке? После всех операций нужно обязательно убедиться, что блок чистый, а на поверхности цилиндров не осталось грязи и абразивных частиц. Последние особенно опасны, плохо промытый после хонингования блок цилиндров не пройдет и трети своего ресурса. Абразив, попавший в отверстие направляющей втулки ГБЦ, способен быстро «слизать» со стержня клапана даже самое твердое, хромовое покрытие. Абразивный износ вкладышей – тоже весьма распространенная причина повреждения двигателя. Эффективные способы мойки цилиндров – ультразвук, керосин, масло, содовые растворы, специальные моющие средства. Бензин применять бесполезно, абразив он не удаляет. Закончить можно историей: «Я не просил форсировать двигатель!» – заявил нам клиент после пробной поездки на своей ВАЗ 21214, двигатель которой только что отремонтировали. Никакой форсировки не было и в помине, просто педантично и не спеша соблюдена технология ремонта двигателя. Ремонт двигателя – дело тонкое.
www.drive2.ru
"Заменить нельзя ремонтировать". — DRIVE2
"Такой блок отремонтировать нельзя! -сказал мастер, указывая на задиры в цилиндрах двигателя MercedesV8. -По крайней мере, в России технологией ремонта алюминиевых блоков не владеют. Специальное покрытие на зеркалах восстановлению не подлежит. Только менять!" -И назвал цену -цифру с некоторым количеством нулей. В долларах, разумеется…
Мы ничего не придумали. Этот разговор действительно произошел не так давно в сервисном центре одного из официальных дилеров знаменитой фирмы. Конечно, установка нового агрегата в сборе взамен вышедшего из строя удобнее и выгоднее для техцентра. Огорчало другое: профессионалы (надеемся, что в дилерских центрах работают только они) не знают (или скрывают это?), что такое -алюминиевый блок цилиндров. В смысле технологии его производства и ремонта. А ведь в России ремонт алюминиевых блоков освоен давно.
Алюминиевый блок в "интерьере".
Прежде чем выстраивать технологические цепочки ремонтных операций, надо, разумеется, знать все особенности ремонтируемой детали.
В том числе технологические "хитрости" ее производства и характер работы. У алюминиевых блоков есть много такого, о чем иные профессионалы, похоже, и не слыхали.
Первый вопрос: зачем блок цилиндров делать алюминиевым, если и чугунные блоки прекрасно работают? Ответ прост: удельная масса алюминия (2850 кг/м3) в 2,7 раза меньше удельной массы чугуна. Соответственно алюминиевый блок получается намного легче чугунного. А это важно, особенно для многоцилиндровых моторов с большим рабочим объемом. Кроме того, теплопроводность алюминия в 4 раза выше, чем чугуна. В результате этого двигатель с алюминиевым блоком быстрее прогревается, а объем системы охлаждения может быть уменьшен благодаря более эффективному охлаждению и быстрому выравниванию температуры стенок блока.
Однако реализовать на практике эти преимущества алюминия не так-то просто. Известно, что по чугунным цилиндрам прекрасно "ходят" поршневые кольца как с твердыми покрытиями, так и без таковых, и сами "мягкие" алюминиевые поршни. С алюминиевыми цилиндрами ситуация другая: сочетание "мягкого" металла поршня с таким же "мягким" материалом цилиндра мгновенно приводит к "схватыванию" металлов и заклиниванию двигателя.
Разумеется, конструкторы двигателей, принимая во внимание эти свойства металлов, разработали несколько способов решения проблемы. Один из них -блоки цилиндров с "мокрыми" гильзами.
Еще в 30-е годы прошлого века получила распространение такая схема: в алюминиевый блок цилиндров устанавливаются "мокрые" чугунные или стальные гильзы. Что называется, и "волки сыты (то есть блоки стали легкими), и овцы целы" -поршни и кольца "ходят" по традиционной твердой поверхности. Такая схема благополучно дожила до наших дней: многие моторы как отечественных, так и иностранных автомобилей имеют подобные блоки цилиндров (вспомним хотя бы наши "волги" и "москвичи").
Однако простота решения проблемы оказалась весьма обманчивой -схема с "мокрыми" гильзами не лишена недостатков. Жесткость блока, где гильзы "живут" своей жизнью, снижается, что приводит к необходимости увеличивать толщину его стенок, а гильзы при обжатии головки блока деформируются, вызывая повышенный угар масла. Кроме того, такая конструкция оказалась чувствительной к перегреву -прокладка головки блока обычно теряет герметичность даже при не слишком большом и длительном превышении допустимой температуры двигателя.
Эти тонкости можно было не принимать во внимание до тех пор, пока двигатели оставались тихоходными и малонагруженными, а нормы токсичности выхлопа -весьма демократичными. Но к 80-м годам пошлого века ситуация изменилась, и конструкция, прожившая без малого полвека, перестала удовлетворять новым требованиям в полной мере.
Следующим шагом стало появление блоков цилиндров из алюминия с «сухими» чугунными гильзами. Такая схема отрабатывалась многими производителями, но компания Honda первой внедрила в массовое производство конструкцию алюминиевого блока с залитыми тонкими "сухими" чугунными гильзами, и с конца 70-х годов все моторы этой фирмы стали оснащаться такими блоками. Постепенно эта схема завоевала своих сторонников -к 2000-му году такие блоки применяли Renault, Volvo, GM, Suzuki, Subaru, Rover и другие производители.
Нередко вместо чугуна гильзы выполняют из композиционных материалов на чугунной основе. Износостойкость таких гильз значительно выше, чем у цельнолитых чугунных блоков (применение дорогостоящих композиционных материалов при изготовлении последних неоправданно, по экономическим соображениям, из-за их большой массы).
Схема с "сухими" гильзами реализует все преимущества легких алюминиевых блоков, прекрасно сочетая их с технологичностью чугунных, а именно: с возможностью растачивания и хонингования цилиндров в увеличенный (ремонтный) размер поршней. Вместе с тем и эта схема не свободна от недостатков. Чугун, из которого изготовлена гильза, имеет меньшие, нежели алюминий, коэффициенты теплового расширения и теплопроводности. Необходимы специальные меры для исключения "отрыва" гильзы от алюминиевой стенки (с этой целью нередко гильзу снаружи делают ребристой). При этом рабочий зазор поршня в цилиндре, как и в простом чугунном блоке, при нагреве уменьшается, а при охлаждении увеличивается, даже если материалы поршней и блока одинаковые. В результате при больших пробегах возможно появление "холодного" стука поршней и, как следствие, повышенного угара масла.
Цельноалюминиевые блоки цилиндров появились приблизительно в те же годы. Технологию их производства отработала немецкая фирма Mahle. Суть идеи заключается в том, что сохраняется пара "железо-алюминий" для поршня и цилиндра, но при условии, что цилиндр выполнен алюминиевым, в то время как алюминиевый поршень гальванически покрыт тонким (0,02-0,03мм) слоем железа.
Теперь все встало на свои места: поршень в цилиндре не заклинит, зато тепловое расширение цилиндра и поршня практически одинаково. Тогда рабочий зазор не будет "гулять", и его можно сделать очень малым (0,01-0,02 мм), не боясь возникновения задиров и "прихватов". Значит, ресурс деталей повысится, по крайней мере, в 1,5 раза.
Однако то, что в теории просто, на деле оборачивается новыми проблемами. На практике, когда поршневые кольца работают по алюминию, ресурс поршневой группы оказывается невелик вследствие слишком "мягкой" рабочей поверхности цилиндра.
Проблему решили, применив специальную технологию литья блока из алюминиевого сплава с содержанием кремния более 18%. Быстрое охлаждение участков заготовки блока в зоне цилиндров приводит к направленной кристаллизации кремния у зеркала цилиндров. Далее, после механической обработки поверхность цилиндров дополнительно обрабатывают химическим травлением. В результате этой операции кислота, взаимодействуя преимущественно с алюминием, "вымывает" его слой толщиной несколько микрон, оставляя на поверхности лишь кристаллы кремния.
Теперь и поршень, и поршневые кольца будут "работать" не по алюминию, а по твердому кремнию — износостойкость и долговечность этих пар трения гарантирована, причем она заметно выше, чем у обычных чугунных цилиндров. Правда, при этом поршневые кольца, все без исключения, должны иметь твердое хромовое покрытие, поскольку именно этот металл обеспечивает наивысшую износостойкость в паре с кремнием.
Блоки цилиндров, изготовленные с помощью описанной технологии, получили достаточно широкое распространение у немецких производителей автомобилей: это двигатели Mercedes V8 и V12, Audi V8, Porsche L4 и V8, BMW V8 и V12. Та структура материала, которая получена на поверхности цилиндров этих цельноалюминиевых блоков, по терминологии фирмы Mahle называется Silumal. Поршни для таких блоков имеют особое покрытие Ferrostan (фирма Kolbenschmidt, также использующая эту технологию, дает ей другое название -Alusil).
Описанные цельноалюминиевые блоки прекрасно ремонтируются, их можно растачивать и хонинговать в ремонтный размер без всяких ограничений. Правда, при ремонте необходима специальная операция -финишная доводка поверхности цилиндров.
К сожалению, при всех преимуществах пара "Silumal-Ferrostan" (цилиндр-поршень) все-таки не идеальна. В отличие от традиционных чугунных блоков цельноалюминиевые очень "не любят" перегрева и плохой смазки. В таких нештатных условиях на поверхности цилиндров нередко возникают глубокие задиры, практически выводящие двигатель из строя. Это естественная плата за меньшую прочность и твердость алюминиевого сплава по сравнению с чугуном.
Очевидно, чем больше кремния окажется на поверхности цилиндров в цельноалюминиевом блоке, тем выше будут их износостойкость и долговечность. Однако применять на практике технологию направленной кристаллизации довольно трудно и дорого. Фирма Kolbenschmidt предложила другое решение: на стадии изготовления блока в него устанавливаются уже готовые алюминиевые гильзы (технология Locasil). Это позволяет использовать для блока более дешевый алюминиевый сплав и на поверхности цилиндров получить очень высокую концентрацию кремния -до 27%. Хотя отмеченные недостатки цельноалюминиевых блоков сохраняются и здесь.
Поскольку "мягкая" поверхность цилиндров алюминиевого блока уступает чугуну, то почему бы не сделать ее более твердой? То есть нанести настоящее твердое покрытие? Такие блоки цилиндров с твердым покрытием начали применять уже давно. Это покрытие представляет собой слой никеля толщиной 0,1-0,2 мм со сверхтвердыми частицами карбида кремния SiC размером 3 мкм. Разработчик этой технологии фирма Mahle называет это покрытие Nicasil (фирма Kolbenschmidt использует другое название -Galnical).
Первоначально технология Nicasil применялась в 60-70-х годах для блоков цилиндров дорогих эксклюзивных или спортивных автомобилей. Кстати, моторы автомобилей "Формулы-1" имеют аналогичное покрытие на гильзах цилиндров. Но в массовом производстве эта технология начала применяться лишь в начале 90-х (в качестве примера можно привести двигатели М60 и М52 фирмы BMW).
В отличие от цельноалюминиевых блоков покрытие Nicasil не требует каких-либо изменений материала поршней, т.к. по этому покрытию прекрасно работают и обычные алюминиевые поршни. А вот с поршневыми кольцами для этих блоков ситуация сложнее. Традиционные хромированные кольца не подходят: два сверхтвердых материала (хром и Nicasil) плохо сочетаются друг с другом. Поэтому для цилиндров с твердым покрытием рекомендуются другие кольца -например, чугунные фосфатированные без твердого покрытия.
Мотористы, впервые встретившие алюминиевые блоки цилиндров в своей практике, нередко путают их и не могут точно определить, с каким именно блоком -с покрытием или без него -они имеют дело. На самом деле установить тип блока просто: достаточно "царапнуть" острым металлическим предметом по верхнему краю цилиндра. Цельноалюминиевый блок царапается очень легко, причем царапина получается глубокой, поскольку поверхность цилиндра из мягкого алюминиевого сплава. На чугунном цилиндре царапины будут незначительными. И лишь на покрытии Nicasil не останется никакого следа — настолько высока его твердость.
Несмотря на то, что износостойкость покрытия Nicasil существенно превышает аналогичный показатель обычных чугунных блоков цилиндров, некоторые недостатки этой технологии все же надо отметить. Основа блока -алюминиевый сплав -остается относительно "мягким", поэтому при серьезных поломках (обрыв шатуна, прогар и разрушение поршня) тонкое покрытие легко пробивается и уже не может быть восстановлено. Да и в случае естественного износа ремонт, как правило, не предусматривается, т.к. покрытие имеет малую толщину, из-за чего при обработке цилиндра можно легко обнажить алюминий. По этой причине ремонтных поршней для большинства таких блоков "в природе" не существует (лишь для некоторых моторов выпускаются ремонтные комплекты поршневой группы с увеличенным на 0,08-0,10 мм размером).
Но если фирма-производитель не предусматривает технологии ремонта, это вовсе не з
www.drive2.ru
Ремонт двигателя при помощи сварки — журнал За рулем
Сварка различных элементов двигателей была очень востребована в эпоху дефицита запчастей и ограничений на свободную замену агрегатов. Однако и сегодня эта операция не потеряла своей значимости и способна вернуть мотор к жизни с того света, когда по тем или иным причинам его необходимо спасти.
Серьезные повреждения блока цилиндров или его головки — это еще не приговор для двигателя. Да, с одной стороны, проще поменять пострадавший элемент. Сейчас не проблема купить, например, новый шорт-блок (блок цилиндров в сборе). Но в некоторых случаях цена такой покупки может быть равна половине текущей стоимости самого автомобиля. Поэтому ремонт элементов двигателя с помощью сварки может стать более выгодным вариантом.
Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.
Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.
Теория и практика
С помощью сварки возможно успешное лечение трещин, восстановление стенок между цилиндрами и даже заделывание отверстия в блоке, пробитого шатуном. В каждом конкретном случае только сам мастер определяет целесообразность такого сложного ремонта и его стоимость. Ограничением является место и характер повреждения. В одних случаях успешный ремонт невозможен в принципе, а в других — очень высока цена вопроса.
Специфика сварки зависит от материала изготовления деталей. Проще всего работать с алюминиевыми сплавами — температура их плавления невысока, и металл хорошо растекается. Гораздо сложнее дела обстоят с чугуном. Для работы с ним нужны более высокие температуры и оснастка подороже.
Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.
Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.
Любые сварочные работы — это сильный локальный нагрев детали, в результате которого ее может «повести» (нарушение ее геометрических размеров). Поэтому очень опасно проводить такие мероприятия на моторе, установленном на машине, и без выходных проверок качества. Банальное приваривание какого-нибудь оторванного кронштейна при таком подходе может привести к тому, что поведет ближайший цилиндр, и поршень в нем вообще заклинит. Профессионалы очень часто сталкиваются с негативными последствиями при такой сварке в той или иной степени тяжести. Повторный ремонт гораздо сложнее для самого мастера и дороже для клиента.
Технология качественной сварки предусматривает предварительный нагрев и алюминиевых, и чугунных деталей. Элементы из легких сплавов разогревают примерно до 250ºC, а из тяжелого металла — до 350–400ºC. Можно и больше, если позволяет оборудование и терпение сварщика работать с горячей деталью. При этом последствия сильного локального нагрева сводятся к минимуму. После сварочных работ детали медленно охлаждают.
Поврежденную поверхность головки блока вырабатывают до чистого металла и после ее разогрева наваривают металл. Из-за тяжести повреждений операцию проводят в несколько этапов. Далее головка оправляется на обработку к фрезеровщику.
Поврежденную поверхность головки блока вырабатывают до чистого металла и после ее разогрева наваривают металл. Из-за тяжести повреждений операцию проводят в несколько этапов. Далее головка оправляется на обработку к фрезеровщику.
После любого вида сварки обязательна проверка геометрии деталей, например, диаметров цилиндра по всей высоте и плоскость привалочных поверхностей блока или его головки, а также их опрессовка в ванне с горячей водой. Если какие-то элементы все же повело, то их геометрию восстанавливают до заводских параметров.
Легкие сплавы
Хотя алюминиевые сплавы довольно удобны при сварке, у них есть и свои неприятные особенности, связанные с качеством литья. При работе с одной и той же деталью есть области, в которых металл плавится очень хорошо, а в других он пенится, и всплывает много шлаков и грязи. Специалисты отмечают, что зачастую это не связано с конкретным автопроизводителем.
Набор для обработки повреждений на деталях: выработка трещин до основания и зачистка поверхности.
Набор для обработки повреждений на деталях: выработка трещин до основания и зачистка поверхности.
Сварку по сплавам проводят с использованием специальной алюминиевой проволоки. Трещины в
www.zr.ru
Ремонт головки блока цилиндров двигателя — DRIVE2
🔧 Ремонт головки блока цилиндров двигателя
Головка блока современного двигателя — это сложный комплекс узлов и механизмов. И когда речь идет о капитальном ремонте мотора, то полноценное восстановление этих механизмов едва ли не сложнее традиционных операций — расточки цилиндров и шлифовки коленчатого вала — вместе взятых. В данной статье мы поговорим, как произвести ремонт головки блока цилиндра двигателя: снятие и разборка, а также дефектовка головки блока.
🔎 Снимаем головку блока цилиндров
Если установлено, что головка блока нуждается в ремонте, ее в подавляющем большинстве случаев приходится снимать с двигателя. Исключение составляют только работы по замене некоторых уплотнений — например, маслосъемных колпачков. А раз так, то перед началом работы стоит обзавестись запчастями, без которых потом все равно не обойтись. Для этого используют наборы, включающие прокладку головки и все прокладки и сальники, расположенные выше нее. У дизелей в такой набор прокладка головки обычно не входит, и ее приходится приобретать отдельно.
Перед демонтажом желательно проверить взаимное положение коленчатого и распределительного валов, совместив соответствующие метки. Для отечественных двигателей такая операция не обязательна, но у некоторых иностранных моторов с достаточно сложной установкой фаз газораспределения иногда полезно даже нанести дополнительные метки.
Обычно технология демонтажа головки достаточно подробно излагается в руководствах по ремонту автомобилей конкретных моделей. Но есть и некоторые общие приемы, среди которых стоит отметить следующие. При отворачивании болтов крепления головки их сначала поочередно ослабляют их на 0,5—1 оборот, начиная со средних, и только затем выворачивают полностью. Это исключает коробление головки из-за неравномерных усилий, когда один из соседних болтов полностью затянут, а другой совсем отпущен.
У большинства иностранных машин к головке блока подходит множество вакуумных трубок. Если нет схемы вакуумных соединений данной модели, то все разъединяемые магистрали надо пометить или зарисовать. Не стоит полагаться на память, даже если трубок мало: ошибка при сборке может привести к большой потере времени.
🔎 Разборка головки блока цилиндров
После снятия головку необходимо полностью разобрать и вынуть клапаны. Для снятия пружин клапанов используют приспособления рычажного типа: на снятой головке удобнее те из них, которые одновременно с нажатием на тарелку и пружины толкают клапан в противоположную сторону. При отсутствии таковых можно пользоваться традиционными съемниками.
Некоторые “умельцы” разбирают головку сильным ударом молотка по тарелке пружины через стальную трубу. Этого делать нельзя, особенно если предполагается использовать старые клапаны. После “ударной” разборки на стержне клапана всегда остаются засечки от тарелки пружины, и как раз в том месте, где ходит маслосъемный колпачок. Легко также погнуть клапан, особенно если он с тонким стержнем. Да и сухари при такой разборке имеют привычку улетать в неизвестном направлении.
Разобранную головку следует полностью очистить от остатков старых прокладок и вымыть. Далее приступают к измерениям и проверкам, позволяющим определить объем необходимых работ.
🔎 Проверка и дефектовка головки блока цилиндров
Нижняя плоскость головки. Тут понадобятся специальная лекальная линейка длиной от 350 мм, а также набор щупов. Линейку поочередно кладут на плоскость по диагоналям головки и подбирают щуп, свободно проходящий в зазор между линейкой и плоскостью в средней зоне. Максимально допустимая толщина этого щупа составляет 0,05—0,06 мм, в противном случае плоскость придется обрабатывать.
Износ опорных шеек кулачкового вала и его подшипников. Диаметры шеек измеряют микрометром, а отверстий подшипников — нутромером с точностью 0,01 мм. Разность полученных размеров дает зазор в подшипнике, который не должен превышать 0,10 мм. При этом контролируемые поверхности не должны иметь явно выраженных следов износа — круговых канавок, выступов, задиров и т. д. В противном случае распределительный вал заменяют, а головку ремонтируют.
Износ стержней клапанов и направляющих втулок. Микрометром измеряют диаметр стержня в верхней части, непосредственно под канавкой для сухарей, а затем в нижней части рабочей поверхности. Поскольку изношенный стержень может быть овальным, замеры надо делать в нескольких точках по окружности. Износ, то есть разница диаметров в верхней и нижней части стержня, не должен превышать 0,02—0,03 мм, иначе клапан подлежит замене.
Изношенность направляющих втулок определяют специальным нутромером, но допустима и косвенная оценка по люфту нового клапана во втулке, для чего понадобится стойка с индикатором часового типа. Поскольку максимальный износ наблюдается в нижней части втулки, то, измерив боковой люфт тарелки клапана, установленного во втулку, нетрудно по результату определить зазор именно в этом месте. Если зазор превышает 0,07—0,08 мм, втулку необходимо заменить (в крайнем случае — отремонтировать).
Износ седел, толкателей, рычагов, коромысел, кулачков определяется в основном визуально. Износ фасок клапанов можно оценить, приложив к фаске линейку и посмотрев на яркий свет. Если середина фаски “провалена”, а стержень не изношен, то можно обработать фаску и использовать такой клапан вновь. У коромысел помимо состояния поверхностей, контактирующих с клапаном и кулачком, необходимо проверить зазор с осью — он не должен превышать 0,06—0,07 мм. В противном случае двигатель после ремонта головки останется таким же шумным, как был до него.
Различные дефекты местного характера также определяются визуально. Здесь необходимо уделить внимание состоянию поверхности головки, соприкасающейся с окантовкой прокладки: засечки, заусенцы и прочие дефекты обычно приводят к негерметичности соединения головки с блоком цилиндров. Иногда также удается разглядеть трещины в стенках камеры сгорания. Если трещина сквозная (в рубашку охлаждения), то нагара на стенках не будет либо около трещины, либо по всей камере.
🔎 Проверка головки блока цилиндров на герметичность
Когда есть подозрение, что появилась трещина в камере сгорания, либо ее стенки повреждены обломками деталей, то перед началом ремонта головку надо обязательно проверить на герметичность, иначе весь ремонт может быть впустую. Организовать такую проверку в условиях мастерской непросто, поскольку требуется специальное оборудование.
Чтобы опрессовать головку блока, надо герметично заглушить все окна рубашки охлаждения, выходящие на нижнюю плоскость, а также все фланцы и патрубки на боковых поверхностях, кроме одного, через который будет поступать жидкость. Опрессовывают головку водой, подаваемой специальным ручным плунжерным насосом под давлением 0,6—0,8 МПа. Трещины выявляются по падению давления в течение контрольного времени (от четверти часа до двух часов) и появлению капель воды или течи.
Менее сложна проверка керосином, хотя она требует изготовления герметичных заглушек на седла клапанов. Головку переворачивают камерами сгорания вверх, вворачивают в нее свечи, после чего в подозрительную камеру наливают керосин. Имея очень высокую текучесть, керосин способен проникать в очень малые трещины. При этом его уровень в камере сгорания уменьшается (контрольное время обычно составляет 1—3 часа).
Если трещина обнаружена, головку блока лучше заменить. В принципе, существуют способы ремонта трещин, но обеспечить высокую надежность отремонтированной головки пока не удается из-за несовершенства ремонтных технологий.
Спасибо, что прочитали статью до конца 👍 Удачи на дорогах 😉
www.drive2.ru
Диагностика и ремонт авто и спецтехники
Блок цилиндров – это основа любого двигателя внутреннего сгорания, так как в нем размещаются все важнейшие узлы и агрегаты двигателя. Именно на него приходится большая часть нагрузок и поэтому к рабочим поверхностям блоков предъявляются высокие требования по точности при изготовлении и ремонте.
Предлагаются услуги по ремонту и восстановлению блока цилиндров на современном высокоточном оборудовании с применением передовых технологий ремонта двигателя. Все технологии восстановления блоков цилиндров отвечают установленным требованиям производителей двигателей.
В комплекс работ по ремонту блоков цилиндров входят:
На все виды работ 100 % гарантия. Квалифицированные специалисты, высококлассное оборудование, индивидуальный подход к клиенту обеспечивают высокое качество ремонта и минимальные сроки выполнения.
РАСТОЧКА, ГИЛЬЗОВКА, ХОНИНГОВАНИЕ ЦИЛИНДРОВ
Расточка блока цилиндров двигателя является операцией, которая осуществляется в рамках выполнения капитального ремонта двигателя.
Расточка цилиндра предназначена для устранения дефектов и восстановление необходимых параметров применительно к стенкам цилиндра путем снятия слоя металла. Другими словами, цилиндр растачивается до определенного ремонтного размера, после чего туда устанавливается ремонтный поршень с ремонтными поршневыми кольцами.
Гильзование блока цилиндров применяется в том случае, если стенки цилиндра имеют такие дефекты, глубина которых не позволяет устранить повреждения методом расточки цилиндра в последний ремонтный размер или когда конструкцией блока не предусмотрены ремонтные размеры под ремонтные поршни.
Хонингование – финишная операция, при которой обеспечивают необходимый размер цилиндра, достигаются минимальные отклонения от круглости и цилиндричности, формируется специальный микрорельеф и обеспечивается определенная структура металла на поверхности цилиндра.
Необходимая структура шероховатости образуется за счет правильной насечке, что позволяется удерживать на стенках цилиндров моторное масло, предотвращающее сухое трение трущихся деталей ЦПГ. Также упорядоченная шероховатость предотвращает сильный износ деталей, когда по определенным причинам возникает непродолжительное сухое соприкосновение трущихся пар.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСТЕЛЕЙ КОРЕННЫХ ОПОР БЛОКОВ
Предлагается технология восстановления постелей коренных опор блоков цилиндров отечественных и зарубежных двигателей с обеспечением всех устанавливаемых требований заводов изготовителей (овальность, конусность, соосность постелей коренных опор блоков с отклонением не более 0,01 мм). Технология позволяет восстанавливать постели коренных опор в номинальный размер со смещением оси опор не более 0,01-0,03 мм.
Технологический процесс восстановления коренных опор
мойка блоков (если масса блока до 350 кг)
дефектация постелей коренных опор
Составление индивидуального маршрута восстановления в зависимости от состояния постелей коренных опор
при износах до 0,1 мм постели коренных опор восстанавливаются электроискровой наплавкой
при износах от 0,1 мм до 0,5 мм постели коренных опор восстанавливаются электроискровой наплавкой с последующим холодным газодинамическим напылением
при износах от 0,5 мм постели коренных опор восстанавливаются электродуговой сваркой, проволокой ПАНЧ-11
осаживание крышек подшипников на величину 0,2-0,8 мм
устранение износов на поверхностях крышек подшипников под блок цилиндров
расточка постелей коренных подшипников до размера меньше номинального на 0,03-0,04 мм на горизонтально-расточном станке ВАС2000
хонингование коренных опор в номинальный размер
контроль восстановленный постелей коренных опор
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ ПОД РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ
Восстановление опор под распределительный вал производится с использованием горизонтально-расточного станка ВАС 2000. Технология применима как для блоков цилиндров отечественного так и для зарубежного производства не зависимо алюминиевый блок цилиндров или чугунный, легковой или от тяжелого дизеля.
Технология позволяет восстанавливать отверстия под распределительный вал:
заменой втулок в блоке цилиндров;
установкой втулок в блок цилиндров (например, в блок двигателя Д-260).
Технология установки втулок в блок цилиндров двигателя Д-260
расточка изношенных отверстий под новую втулку.
расточка втулок в размер на 0,03-0,05 мм меньше номинального
изготовление новой втулки и её установка в блок цилиндров
хонингование втулок в размер с обеспечением зазора 0,07…0,12 мм
восстановленные отверстия под опорные шейки распределительного вала
геометрические погрешности отверстий не более 0,01 мкм. Шероховатость 0,6…1,25 Ra.
agroservice.mrsu.ru
Ремонт блока цилиндров двигателя своими руками » АвтоНоватор
Блок цилиндров является основной деталью двигателя. В нем и на нём находится и крепиться именно то, что мы называем двигателем. Традиционно блок цилиндров изготавливался из чугуна, теперь все чаще стали применять алюминий.
Что будем ремонтировать в блоке цилиндров?
Технология ремонта блока цилиндров, в основе своей, требует применения специализированных станков для расточки или хотингования. Хотя, в некоторых случаях, осуществляя ремонт блока цилиндров двигателя своими руками, можно применять и ручную хотинговальную головку для электродрели.
Ремонт головки блока цилиндров, или замену прокладки ГБЦ, частично тоже можно отнести к ремонту блока цилиндров. Но, речь пойдёт конкретно именно о ремонте блока цилиндров.
Как квалифицированные профессионалы, мы прекрасно понимаем, что прежде, чем браться за молоток, нужно разобраться по какой детали стучать будем. То есть речь идет о традиционных неисправностях, при которых ремонт блока цилиндров просто необходим.
Износ поверхностей цилиндров. Это основной, но не единственный дефект. Ремонт цилиндров, как правило, сводится к расточке и хотингованию цилиндра. Таким образом, убирается эллипсность, возникающая от особенностей работы поршней, удаляются царапины и задиры поверхности цилиндров.
Сильный износ цилиндра может происходить из-за большого осевого зазора в упорном подшипнике коленвала. Самым частым считается «естественный» износ поверхности цилиндра. Он происходит в итоге длительной эксплуатации в нормальном режиме. Проявляется в верхней части цилиндра в зоне ВМТ (верхней мертвой точки) в момент прихода в нее поршня.
Обрыв шатуна. Как правило, обрыв шатуна и следующие за ним сколы и пробоины нижней части цилиндра происходят из-за перегрева шатунного подшипника. Это результат недостаточной смазки подшипника.
Обрыв клапана или разрушение седла приводят к тому, что происходит повреждение в верхней части цилиндра. В этом случае на поверхности цилиндра появляются задиры или забои.
Трещины в гильзе. Этот дефект встречается редко, но он имеет место быть. Причиной этой трещины может послужить чрезмерная или неправильная затяжка болтов ГБЦ.
Зачастую задиры поверхности цилиндра являются прямым следствием перегрева двигателя. Во всех перечисленных случаях требуется ремонт цилиндров. Мероприятие не из быстрых, и недешёвых. Перечисленные дефекты и неисправности, требующие проводить ремонт блока цилиндров, относятся к числу явных.
Какие неисправности блока цилиндров не видны сразу
Их не видно, но они есть. Не знать об этих неисправностях, означает, что ремонт блока цилиндров двигателя, может перерости в неприятную эпопею. Когда после ремонта блока цилиндров, через десяток тысяч километров, двигатель опять выходит из строя.
Деформация блока. Это может произойти из-за нарушения технологии изготовления блока, когда не было снято внутреннее напряжение. Особенно это относится к чугунным блокам. Для этого существует такая технология ремонта блока цилиндров, как искусственное старение. Нагрев блока в определенной температуре и затем механическая обработка: фрезеровка плоскостей, расточка цилиндров и постели коленвала.
Ещё одна причина деформации самого блока цилиндров – неравномерность его нагрева во время эксплуатации.
Ремонт постели подшипников коленвала. Он требуется как из-за естественной деформации, так и из-за перегрева или недостатка смазки коренных подшипников.
На фоне перечисленных неисправностей, срыв шпильки или резьбы болта крепления ГБЦ – мелочь для механика. В этом случае растачивается отверстие и нарезается резьба.
Из перечня всех возможных неисправностей блока цилиндров, можно сделать вывод, что технология ремонта блока цилиндров двигателя в каждом случае может быть разной. Ремонт блока цилиндров своими руками в полном объёме вам вряд ли удастся выполнить на 100% в условиях гаража, так как определенные операции требуют специального оборудования.
Удачи вам в проведении ремонта блока цилиндров своими руками.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
carnovato.ru
пошаговая инструкция с описанием, устройство, принцип работы, советы мастеров
Блок – это основная часть практически любого двигателя внутреннего сгорания. Именно к блоку цилиндров (далее по тексту БЦ) крепятся все прочие детали, начиная от коленвала и заканчивая головкой. Изготавливают БЦ сейчас преимущественно из алюминия, а ранее, в более старых моделях авто, они были чугунными. Поломки блоков цилиндров – отнюдь не редкость. Поэтому начинающим автовладельцам будет интересно узнать о том, как ремонтировать данный узел. Давайте узнаем о типичных поломках, а также о способах и технологиях ремонта блока цилиндров двигателя. Эта информация будет интересна для каждого, кто владеет автомобилем.
Краткое устройство
Непосредственно внутри блока имеются сквозные отверстия со шлифованными стенками – внутри этих отверстий двигаются поршни. В нижней части БЦ сделана постель, на которой через подшипники закреплены концы коленвала. Там же сделана специальная поверхность для закрепления поддона.
На верхней части блока имеется тоже идеально ровная шлифованная поверхность. К ней при помощи болтов прикрепляется головка. То, что многие сегодня называют цилиндрами, образуется из блока и головки. Сбоку на БЦ имеются кронштейны для крепежа двигателя к кузову автомобиля.
Внутри цилиндра могут быть установлены гильзы. Они широко применяются в алюминиевых блоках. Каждая деталь, которая крепится к мотору, оснащена уплотнительными прокладками, которые не допускают возможные утечки двигателя. Благодаря данным элементам антифриз не смешивается с маслом и наоборот. Прокладки всегда должны быть целыми, иначе это плохо влияет на работу ДВС.
Типичные неисправности
Прежде чем заниматься темой ремонта блока цилиндров двигателя, необходимо ознакомиться с наиболее частыми неполадками данного узла. Какие-то неполадки можно устранить своими силами в гаражных условиях, для устранения других понадобится специальное оборудование.
В процессе работы двигателя в блоке цилиндров ДВС могут образоваться следующие виды дефектов. Это естественный износ стенок цилиндра, задиры и риски на стенках. Также нередко образуются трещины как цилиндров, так и водяной рубашки или ГБЦ. Подвергаются износу и клапанные седла. Также на них могут образоваться трещины или раковины. Ломаются шпильки, а также болты, крепящие головку блока цилиндров к самому блоку.
Есть и менее серьезные проблемы – это накипь в рубашке системы охлаждения, а также нагар в ГБЦ. Из-за коррозионных процессов, работы блока в условиях повышенных температур, трения поршней и коленвала о стенки цилиндра они со временем приобретают эллипсность в плоскости, где качается шатун. Также образуется конусность по длине цилиндров.
Причины износа
Когда топливо сгорает в камере сгорания, газы попадают в канавки поршневых колец и сильно отжимают их к зеркалу цилиндра. Сила давления по мере того, как поршень движется вниз, становится меньше. Поэтому цилиндры изнашиваются в верхней части больше, чем в нижней. Что касается смазки, то в верхней части цилиндров она хуже из-за воздействия высоких температур. Сила, которая действует на поршень в двигателе при его рабочем ходе, делится на две важные составляющие.
Первая часть этой силы направлена вдоль шатунов. Вторая часть направлена перпендикулярно оси цилиндров. Она прижимает поршни к левой стороне стенки. Когда сжатие передается от коленвала к шатуну, то сила также разлагается на две части – одна работает вдоль шатунов и сжимает топливную смесь, а вторая жмет поршень к правой стенке цилиндров. Боковые силы работают также на тактах впуска и выпуска, однако в значительно меньшей мере.
В результате действия боковых сил цилиндры имеют износ в плоскости работы шатуна и получается овальность. Значительнее износ левой стенки, так как боковая сила при рабочих ходах поршней самая высокая.
Кроме образования овальности, воздействие боковых сил также вызывает конусность. По мере того как поршень движется вниз, воздействие боковых сил уменьшается.
Задиры на стенках цилиндра образуются из-за перегревов, масляного голодания, загрязненности масла, недостаточных зазоров между стенками цилиндра и поршнем, плохо закрепленных поршневых пальцев, по причинам поломки поршневых колец. То, насколько сильно изношен цилиндр, можно определить при помощи индикатора или нутромера.
Как правильно измерить износ?
Овальность или эллипсность нужно измерять в поясе, который расположен на 40-50 мм ниже от верхней части камеры сгорания. Измерять нужно в плоскостях, которые взаимно перпендикулярны. Износ будет минимальным по оси коленвала, а максимальным – в той плоскости, которая перпендикулярна оси коленвала. Если есть разница размеров, то это и будет величиной овальности.
Чтобы определить конусность, индикатор следует индикатор установить вдоль камеры сгорания. Плоскость выбирают перпендикулярной оси коленвала. Если в показаниях индикатора имеется разность размеров, то это и есть размер конусности. При этом нужно измерять нижнюю и верхнюю часть цилиндра. Индикатор опускают строго вертикально, чтобы он не отклонятся ни в одну из сторон.
Если размер эллипсности выше, чем допустимые 0,04 мм, а конусность более 0,06 мм, на стенках имеются задиры и риски, тогда необходим ремонт блока цилиндров двигателя.
Под ремонтом нужно понимать увеличение диаметра до ближайшего ремонтного размера, установку новых поршней и других сопутствующих элементов. В зависимости от того, насколько изношены цилиндры, их шлифуют, растачивают и затем доводят, устанавливают гильзы.
Шлифование БЦ
Эту операцию выполняют преимущественно на внутришлифовальных станках. Камень на этом оборудовании имеет значительно меньший диаметр, чем размер цилиндра. Камень может двигаться вокруг оси, по окружности цилиндра, а также вдоль оси камеры сгорания.
Процесс ремонта блока цилиндров двигателя, таким образом выполняемый, очень длительный и сложный, особенно если нужно снимать большой слой металла. Поверхность камеры сгорания становится волнистой и может забиваться пылью. Последняя проникает в поры в чугуне – после ремонта в дальнейшем это может вызывать интенсивный износ колец и поршней. Шлифовка цилиндров сейчас применяется крайне редко.
Растачивание
Ремонт чугунных блоков цилиндров двигателя может выполняться и таким образом. Используют расточные стационарные и мобильные станки. Мобильные вертикально-расточные агрегаты крепят в процессе непосредственно к блоку. При этом для обработки первого и третьего цилиндров станок закрепляют сверху болтами, которые пропускаются через второй цилиндр. Перед тем как окончательно закрепить станок, шпиндель его тщательно центрируется с помощью кулачков. Резец настраивают на необходимый размер при помощи микрометра или нутромера.
Минусом растачивания считается необходимость последующей доводки – на поверхности без доводки остаются следы работы режущего инструмента. Доводку при ремонте блока цилиндров дизельного двигателя, бензиновых агрегатов выполняют в специальных или сверлильных станках. В более простых случаях можно обойтись электродрелью и доводочной головкой с абразивными камнями. В процессе любой доводки обрабатываемый цилиндр обильно поливают керосином.
В конце обработки конусность, а также эллипсность не должны быть более 0,02 мм. Алмазное растачивание выполняют твердосплавными резцами на малых подачах и больших скоростях. Лучше работать на специальных расточных станках.
Гильзование
Такая технология ремонта блока цилиндров двигателя выбирается, когда износ цилиндра больше, чем последний ремонтный размер. Также гильзование выбирают, если на поверхности имеются очень глубокие задиры и риски.
Цилиндр необходимо расточить до такого диаметра, который позволит установить гильзу с толщиной стенок до 2-3 мм после растачивания. В верхней части камеры сгорания нужно сделать специальную выточку под буртик для гильзы.
Гильзу изготавливают из материалов, которые близки по свойствам к материалу цилиндров. Наружный диаметр должен иметь припуск под запрессовку. Гильзу, а также стенки цилиндра смазывают маслом и гидравлическим прессом запрессовывают. Если пресса нет, гильзы можно установить при помощи ручного приспособления.
Ремонт седел клапанов
Наряду с БЦ может понадобиться и ремонт головки блока цилиндров двигателя. Если износ седел клапанов небольшой, то это можно устранить простой притиркой клапана к седлу. Если износ значительный, тогда седло фрезеруется конусной фрезой. Первым делом обрабатывают фрезой черновой с углом 45 градусов. Далее выбирают фрезу с углом 75 градусов. После берут деталь углом в 15 градусов. Затем можно обрабатывать седло чистовой фрезой.
Фрезеровка будет эффективная только тогда, если направляющие клапанов имеют минимальный износ или вообще новые.
В процессе ремонта блока цилиндров 406 двигателя после фрезеровки седло шлифуется конусными камнями дрелью и притирается клапан. Если износ седел большой, то гнездо нужно расточить на станке торцевыми фрезами и запрессовать туда чугунное кольцо, которое затем нужно обработать в вышеописанной последовательности.
Если есть возможность замены сменного седла, то для облегчения ремонта головки блока цилиндров 406 двигателя просто меняют старое седло на новое.
Ремонт втулок клапанов
Если изношены направляющие втулки клапанов, тогда их можно восстановить развертыванием длинной разверткой под ремонтный размер. Если износ втулки значительный, то их следует удалять под прессом и менять на новые. При запрессовывании новых втулок натяг должен быть 0,03 м. Затем диаметр втулки развертывают под номинальный размер.
Ремонт направляющих толкателей
Эти элементы, изготовленные в блоке в отдельных частях в процессе ремонта головки блока цилиндров 402 двигателя, обрабатываются развертыванием под ремонтные размеры стержня толкателя или посредством замены стержней толкателей.
Заключение
Как видно, выполнить капитальный ремонт двигателя без специальных станков и специального инструмента нельзя. Но если повреждения незначительные, особо отчаянные мастера растачивают цилиндры обыкновенной электрической дрелью с наждачной бумагой. На самом деле страшного в капитальных ремонтах ничего нет – в большинстве случае цены на расточку и другие операции невысоки. Ремонт головки блока цилиндров дизельного двигателя можно выполнить в гараже своими руками по аналогии с бензиновыми ГБЦ.
Результат встречи поршней с клапанами на двигателе Ferrari. Владельцу было жизненно необходимо спасти блок цилиндров и головку. Сказано — сделано. Головку спасли с помощью комплекса сварочных работ.
Для качественной сварки необходимо разогревать детали до высоких температур. Таким образом снижают эффект сильного локального нагрева и повышают качество работ.
