5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гильзы двигателя и их причины разрушения

Устройство автомобилей

Кривошипно-шатунный механизм

Гильзы цилиндров

Гильза цилиндра является направляющей втулкой движущегося поршня и образует вместе с головкой цилиндра полость, в которой осуществляется рабочий цикл.
Это одна из наиболее нагруженных деталей двигателя – гильза цилиндра испытывает и высокие температурные нагрузки, и колоссальное давление со стороны сгорающей смеси топлива и газов, и воздействие изнашивающих сил трения, а также противостоит интенсивным коррозионным воздействиям.

Поршень, перемещаясь внутри гильзы возвратно-поступательно, оказывает на ее рабочую поверхность значительное давление. В верхней части гильзы из-за изменения направления движения поршня происходит разрыв масляной пленки и возникает граничное трение.
Кроме того, верхний пояс гильзы в результате воздействия продуктов сгорания высокой температуры подвергается электрохимической коррозии. В результате переменного давления со стороны рабочей полости цилиндра стенки гильзы, особенно при недостаточной толщине, могут совершать колебания в радиальном направлении. Это сопровождается изнашиванием и даже разрушением как самой гильзы, так и стенок блока.

С учетом вышеизложенного к гильзам цилиндров предъявляются следующие требования:

  • большая жесткость и высокая прочность стенок и посадочных поясков;
  • высокая износостойкость;
  • полная герметизация стыков и сопряжений;
  • простота конструкции и технологичность.

Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров обрабатывают с большой степенью точности и высоким значением шероховатости, поэтому она называется зеркалом цилиндра.

В качестве материала для изготовления гильзы цилиндра чаще всего используется серый чугун, который хорошо удерживает масляную пленку, отличается высокой износоустойчивостью и коррозийной стойкостью, а также имеет относительно низкую стоимость. Для повышения износостойкости чугуна в его сплав добавляют хром, молибден, фосфор, ванадий, медь.

На рисунке 1 представлены гильзы различной конструкции.

Применение гильз упрощает требования к изготовлению самого блока цилиндров. Кроме того, при выходе из строя одного из цилиндров не требуется замена всего блок-картера.

«Сухие» гильзы изготавливаются двух видов: с верхним опорным буртиком (рис. 1, б) и без него. Толщина стенок «сухих» гильз от 2 до 4 мм. «Сухие» гильзы могут также выполняться в виде короткой вставки в верхней части цилиндра, которая подвержена наибольшему изнашиванию и максимально напряжена. Такие вставки изготовляют из кислотоупорного высоколегированного чугуна, обладающего высокой износостойкостью.

При установке «мокрых» гильзы ее бурт (рис. 1, в) выступает над привалочной плоскостью блока на 0,05…0,15 мм. Это позволяет эффективно уплотнять ее, зажимая бурт через прокладку между блоком и головкой блока цилиндров.

Герметизация рубашки охлаждения в кольцевых канавках нижнего направляющего пояса осуществляется специальными уплотняющими кольцами из резины или каучука, либо медными прокладками. Эти же прокладки используются для регулировки положения гильзы по высоте.

Необходимая жесткость гильзы достигается выбором толщины ее стенок (5…8 мм), а также плотной посадкой гильзы в зоне ее центрирующих поясков в верхней и нижней плоскостях.

Дефектовка блока цилиндров

Блок цилиндров — самая важная часть автомобильного двигателя. Именно он служит «базой», основой всего мотора. Если блок выйдет из строя, автовладельца ждут немалые проблемы — не столько технические, сколько юридические, поскольку блок цилиндров — номерная деталь, и этот номер указан в регистрационных документах на автомобиль. Грамотная дефектовка блока цилиндров позволит определить не только причины выхода мотора из строя, но и его пригодность для дальнейшей эксплуатации.

Дефект 1. Глубокие задиры на поверхности цилиндра

  • Ослаблена посадка поршневого пальца в верхней головке шатуна или нарушена его фиксация в бобышках поршня.
  • Перегрев двигателя, в результате которого разрушаются поршни.
  • Попадание в цилиндры двигателя посторонних предметов.
  • Замените шатуны или поршни. Проверьте систему охлаждения и при необходимости отремонтируйте ее. При наличии подобных повреждений блок цилиндров ремонтируется гильзовкой.

Дефект 2. Царапины на поверхности цилиндра

  • Поломка поршневых колец.
  • Поломка перемычек на поршнях между канавками под поршневые кольца.
  • Перегрев двигателя.
  • Длительная эксплуатация мотора с повреждённым воздушным фильтром или вовсе без него.
  • Проверьте правильность установки системы зажигания и при необходимости отрегулируйте её. Применяйте бензин с предписанным октановым числом.
  • Проверьте систему охлаждения и при необходимости отремонтируйте её. При наличии подобных повреждений блок цилиндров, как правило, ремонтируется расточкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.

Дефект 3. Выработка поверхности цилиндра

  • Неисправность системы питания.
  • Неисправность системы зажигания.
  • Проверьте систему питания, отремонтируйте и отрегулируйте её. Проверьте и отрегулируйте систему зажигания. При сильном износе поверхности цилиндров блок ремонтируется расточкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.
    Примечание. Косвенным признаком сильного износа является отсутствие на поверхности цилиндров сетки хона. Проверку выработки, эллипсности и конусности каждого цилиндра следует выполнять так: с помощью индикаторного нутромера, настроенного на требуемый размер, промеряем каждый цилиндр в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в верхней, средней и нижней частях цилиндра. Особенно сильный износ наблюдается, как правило, в зоне верхней мёртвой точки, то есть там, где «останавливается» верхнее компрессионное кольцо. Если выработка в цилиндрах превышает 0,1 мм, а эллипсность составляет более 0,05 мм, блок ремонтируется расточкой и последующей хонинговкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.
Читать еще:  Вредно ли двигателю долго работать на холостых

Дефект 4. Трещины в цилиндрах

  • Перегрев двигателя.
  • Разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания посторонних предметов в цилиндр.
  • Как правило, при наличии трещин в цилиндрах блок не ремонтируется, а списывается. В исключительных случаях повреждённый цилиндр можно загильзовать. Проверьте и отремонтируйте систему охлаждения. Проверьте целостность впускного и выпускного трактов. Замените повреждённые детали.
    Примечание. Определить наличие трещин в блоке цилиндров и их размеры можно с помощью опрессовки.

Дефект 5. Трещины на верхней плоскости блока, в районе отверстий под болты головки

  • Блок перед сборкой был плохо промыт и не продут, в результате чего осталась жидкость или грязь в резьбовых от верстиях для болтов, крепящих головку блока.
  • Неправильная затяжка болтов головки блока.
  • Перегрев двигателя.
  • Требуется замена блока цилиндров.
  • В исключительных случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Дефект 6. Трещины, пробоины и обломы приливов на других поверхностях блока цилиндров

  • Обрыв шатуна.
  • Разрушение поршня.
  • Последствия аварии, в которой произошла деформация моторного отсека.
  • Общий перегрев двигателя.
  • Неправильная затяжка крепёжных болтов.
  • Требуется замена блока цилиндров. В некоторых случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Дефект 7. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях

  • Неправильная затяжка крепёжных болтов.
  • Рассверлите отверстия и нарежьте резьбу большего диаметра. Возможна установка футорок.

Дефект 8. Износ постелей коренных вкладышей и дополнительных валиков

В обязательном порядке проверьте состояние посадочных мест под коренные вкладыши и втулки распредвала и вспомогательных валов. Особенно важна эта процедура для двигателей тяжёлых грузовиков и строительной техники.

Крышки коренных опор и их посадочные места тщательно очищаются от загрязнений, после чего крышки устанавливаются на свои места, а крепёжные болты затягиваются предписанным моментом с помощью динамометрического ключа. Индикаторный нутромер настраивается на требуемый размер (номинальный диаметр постели коленчатого вала). Промеряем каждую опору в нескольких плоскостях. Отличия полученных размеров от номинального не должны быть более 0,02 мм. В противном случае необходимо произвести операцию по ремонту постели коленчатого вала.

Подобным же образом проверяются и посадочные отверстия под различные втулки. Их можно отремонтировать путём установки новых втулок с увеличенным наружным диаметром.

Если по всем вышеизложенным параметрам блок пригоден к дальнейшей эксплуатации, необходимо выполнить ремонтные работы. После ремонта блок цилиндров должен быть тщательно промыт и продут сжатым воздухом для удаления загрязнений.

опубликовано в журнале «Правильный Автосервис», №5(39)/2008



Глубокие задиры на поверхности цилиндра



Царапины на поверхности цилиндра



Выработка поверхности цилиндра



Трещины на верхней плоскости блока



Трещины на других поверхностях блока цилиндров



Износ постелей коренных вкладышей

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

Дефекты гильз блока цилиндров

Какие бывают дефекты гильз блока цилиндров

Виды дефектов

В этой статье мы поговорим о существующих дефектах гильз блока цилиндров. Что же представляют собой дефекты гильз блока цилиндров? Вам полезно будет знать информацию о том, что заставляет Вас заниматься ремонтом Вашего двигателя. Итак, приступим!

Существует 5 основных дефектов гильз блока цилиндров:

— износ внешней поверхности;

— надлом бурта гильзы цилиндра;

— износ посадочных поясков;

— дефект внутренней поверхности;

Далее мы коротко расскажем про различные дефекты гильз блока цилиндров, причинах их происхождения, а также поговорим о вариантах предотвращения (профилактики) и удаления каждого из них.

Износ внешней поверхности

Первый из наиболее распространенных дефектов это износ внешней поверхности гильзы, что влечет за собой массу неприятностей в работе двигателя.

Из-за того, что почти вся часть внешней стенки гильзы блока цилиндров контактирует с охлаждающим раствором, появляется квитанционный износ, который является основным признаком дефекта внешней поверхности гильз. Это происходит из-за вибрации гильзы, что возникает при интенсивной работе двигателя. Из-за такой сильной вибрации создаются пузырьки, которые взрываются возле внешней стенки гильзы. Этот процесс называется кавитацией, что, как мы сказали, является основным дефектом внешней поверхности гильз. Она же есть существенным поводом для коррозии, совместно с которой повреждает и разрушает поверхность гильзы цилиндра. Износ гильз блока цилиндров приводит к протеканию охлаждающего раствора во внутрь картера. Дальнейшее взаимодействие охлаждающего раствора с маслом, которое смазывает поршень, приводит к созданию масляной эмульсии, что негативно сказывается на работе всего двигателя в целом.

Читать еще:  402 двигатель троит на подсосе

Для предотвращения вышеперечисленного процесса, который вызывают дефекты гильз блока цилиндров, применяйте только качественные специальные охлаждающие жидкости (антифризы).

Если вы уже имеете износ внешней поверхности гильзы, то устранять его нужно путем наложения полимерных вставок на поврежденные участки.

Надлом бурта

— между гильзой блока цилиндра и буртом находятся сторонние частички (остатки прокладочных материалов, грязь, стружка и прочие);

— поверхность бурта не имеет торцевой кромки (фаски);

— в опоре бурта есть перекос;

— прокладка для головки блока не подходит по размерам;

— огнеупорная кромка на головке цилиндра не подвергалась доводке или не очищена;

— нарушения процесса обрабатывания при ремонте гильз.

Если эти дефекты гильз блока цилиндров не будут своевременно обнаружены, то при запуске двигателя сторонние частички, попадая в зону трения, создают износ. Такой износ приходится и на поршневые кольца. При этом наибольший износ приходится на первое компрессионное кольцо, так как именно оно подвергается воздействию твердых частиц в первую очередь. Торцовые поверхности кольца быстро получают значительные отклонения от начальных размеров. В связи с этим образовывается зазор, который со временем увеличивается и вызывает интенсивное разбивание кольцевой канавки.

— следите за чистотой обработки участка бурта в моторном блоке;

— контролируйте чтобы место установки гильзы находилось в требуемой плоскостности и ортогональности;

— после обработки бурта создавайте скос торцевой кромки (фаски);

— используйте прокладки, подходящие по размеру для Вашего типа двигателя.

Устранить дефекты гильз блока цилиндров:

Устранить такую неприятность возможно при помощи пластичного деформирования, плавки или приваривания ленточки из стали с дальнейшей обработкой.

Износ посадочных поясков

При работе двигателя происходит сильное вибрирование, что приводит к изнашиванию посадочных поясков. Из-за кавитации, которая разрушает или отлаживает накипь, в промежутках между посадочными поясками появляется овальность. Это приводит к нарушению нормальной работы гильзы цилиндра и вызывает повышенный износ тем самым снижая срок службы двигателя.

Существует 2 метода, которые способствуют предотвращению износа посадочных поясков. Первый метод — протачивают специальный разъем, в который врезают антикавитационное кольцо ортогонального сечения. Его располагают между гильзой цилиндра и проемом блока цилиндров. Через него нижняя часть гильзы спирается на край отверстия блока цилиндра. Совместно с гильзой цилиндра кольцо устанавливается в блок с натяжением, что сильно снижает амплитуду движений гильзы, следовательно, и кавитационную эрозию ее и блока.

Второй способ, когда уменьшают вибрацию гильз, поддержкой установленного температурного режима двигателя. Это помогает избежать кавитационного разрушения.

Если говорить про карбюраторные двигателя, то кавитационное разрушение гильз встречается очень редко. Такие двигателя работают, с невысокими степенями сжатия, поэтому давление на поршень при сгорании рабочей примеси существенно ниже, чем в дизельном двигателе. Так как расстояние между гильзой и поршнем в карбюраторном двигателе меньше чем у дизельного, то при прохождении поршня самой верхней точки значительной вибрации гильзы и сильного удара не происходит.

Устранить дефекты гильз блока цилиндров:

Ремонтируют электроконтактной приваркой ленты с дальнейшей шлифовкой под размер рабочего чертежа.

Деформация зеркала цилиндров

При работе двигателя, в него может попадать пыль. Это происходит когда воздух, через впускной коллектор поступает в цилиндр, из-за плохого крепежа. Также воздух может попасть с маслом и бензином при их неправильном хранении. Абразивный износ зеркала цилиндров (внутренняя рабочая поверхность гильзы), поддается механичному трению, в результате чего, в двигатель может попасть пыль. Чаще этот процесс наблюдается вверху гильзы, это обусловлено высоким давлением в верхнем месте участке гильзы.

Для предотвращения внутреннего износа гильз необходимо хотя бы изредка проверять нагар на днище и стенках гильзы блока цилиндров, а также из-под канавок под компрессионными кольцами. Смотреть чтобы поршень не имел сколов, а его головка — вмятин от твердых частиц. Если вы обнаружили такие вмятины, значит в двигателе разрушилась какая-то деталь. Ее осколки необходимо удалить, а неисправную деталь заменить новой.

Устранить дефекты гильз блока цилиндров:

Устраняют износ внутренней поверхности используя метод хромирования. Хромирование гильзы цилиндра повышает срок ее работы и антифрикционную устойчивость.

Признаки трещины гильзы цилиндров

Последний из дефектов гильз, который завершает эту статью – это трещина в гильзе блока цилиндра.

— плохо работает система охлаждения;

— под действием ударных факторов;

— в связи с размораживанием антифриза;

— из-за ошибок, допущенных в ходе ремонта.

Результатом всех вышеперечисленных причин являются микротрещины в гильзе, из-за которых в дальнейшем происходит их разрушение, что в свою очередь чревато потерей производительности всего двигателя.

— трещину в гильзе выявляют путем рентгенографии, благодаря расположению металлических частичек возле скола гильзы под действием магнитных полей;

— второй способ, более простой. Трещину выявляют благодаря применению специальных растворов, имеющих большие проникающие свойства. Если вы обнаружили трещину, то такая гильза ремонту не подлежит. Вам необходимо ее заменить. Заказать гильзы блока цилиндров можно у нас. Изготавливаем гильзы любых размеров, для всех видов двигателей по самым современным стандартам.

Читать еще:  Ядерный двигатель для самолета принцип работы

Устранить дефекты гильз блока цилиндров:

Заменить гильзу на новую с номинальными размерами.

Гильзы блока цилиндров при интенсивной эксплуатации получают огромные нагрузки, из-за этого они могут получить разные дефекты, причины, профилактику и устранение которых мы описали выше. В любом случае, если у Вас вышла из строя гильза, не пытайтесь её отремонтировать вручную. Лучший способ её заменить (как это делают в Европе). Не пожадничайте 200 грн для приобретения новой гильзы, которая прослужит Вам на радость очень долго.

Детальный прайс цен, а также возможно у Вас вызовет интерес дополнительная информация про изготовление седел клапанов или ремонтные размеры гильз цилиндров. Ознакомится можно на вкладке статьи.

Повреждения деталей ЦПГ и их причины

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ.

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

Повреждения гильзы цилиндра

Деформация цилиндра

  • Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
  • Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
  • Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
  • Несоответствующая прокладка головки блока
  • Отложения в системе охлаждения
  • Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
  • При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
  • В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
  • Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов.

Отрыв бурта гильзы цилиндра

  • Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
  • Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
  • Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

  • Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
  • Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
  • Пониженное давление в системе охлаждения
  • Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости

Повреждения поршня

Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель)

  • Неисправная форсунка
  • Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
  • На форкамерных двигателях — дефект форкамеры

Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)

Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания

  • Ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
  • Значительное количество нагара в камере сгорания
  • Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня

  • Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
  • Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
  • Неисправность системы охлаждения

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель)

  • Неисправная форсунка
  • Низкая компрессия в цилиндре
  • Дефект форкамеры
  • Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
  • Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар)

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне

  • Неисправность системы питания
  • Дефект форкамеры
  • Перегрев двигателя
  • Неисправность моторного тормоза

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания

  • Избыток топлива в камере сгорания в дизеле из-за неисправности топливной системы
  • Пониженная компрессия
  • На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром

  • Ненадлежащая обработка блока при ремонте — диаметр цилиндра меньше допустимого размера
  • Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
  • Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
  • Некачественная прокладка головки блока
  • Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения — накипь или грязь в системе охлаждения
  • Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева
  • Деформация цилиндра при перегреве двигателя
  • Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня

Сухой прихват на юбке (недостаток масла)

  • Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
  • Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

Задиры на поршне только с одной стороны

  • Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват)

  • Неисправности системы охлаждения
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector