Наш опыт (Блоки цилиндров с «мокрыми» гильзами)

МоторИнтех — Наш опыт (Блоки цилиндров с «мокрыми» гильзами)

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

ПО РЕМОНТУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЮБОЙ СЛОЖНОСТИ

Ремонт деталей двигателей

Тел.: 8 (495) 325-01-31, 8 (495) 785-81-37

ул.Кантемировская, 59А [схема проезда]

Выполняем срочно сварочные работы:

— ГБЦ
— Блоки цилиндров
— Корпуса трансмиссий
— Поддоны
— Прочие некрупные детали

Алюминий, титан, нержавейка, сталь. Пн-пт. Без выезда.

Теперь у нас в компании вы можете преобрести восстановленые детали двигателей.
Информацию о наличии и стоимости деталей вы можете узнать в перечне восстановленных деталей.

[Перечень восстановленых деталей]

Новое оборудование!!!

Ультразвуковая ванна УЗВ-2ДН для мойки деталей размером:

— Высота — 500мм

— Ширина — 450мм

— Длина — 850мм

Услуга от компании ООО «МоторИнтех»
Автозапчасти и комплектующие для вашего автомобиля в наличии и на заказ.

Телефоны: 8 (495) 325 0131, 8 (495) 785 8137 (многоканальный)

Правила оказания услуг (выполнения работ) по восстановлению деталей и узлов двигателей ООО «МоторИнтех»

Ознакомтесь с нашим F.A.Q.

Ответы на часто задаваемые вопросы.

Если у Вас возникли вопросы

Вы можете отправить письмо…

Речь здесь пойдет о блоках цилиндров, в которых гильзы цилиндров непосредственно омываются охлаждающей жидкостью
(отсюда и название – «мокрые» гильзы). Снизу такая гильза уплотняется по блоку цилиндров, а сверху – по головке
блока цилиндров. Так как гильза вставляется в блок цилиндров свободно, то жесткость и герметичность всей конструкции
обеспечивается только при затяжке головки блока и только в том случае, если гильза имеет гарантированное выступание
над поверхностью блока. В свое время такая конструкция была распространена повсеместно, затем производители к ней
охладели, так как не удавалось добиться необходимой компактности и жесткости блока цилиндров двигателя (сейчас проблему
решают за счет уменьшения высоты рубашки охлаждения и толщины стенки гильз). Но, тем не менее, и в наше время таких
двигателей немало – «Шкода», «Ровер» (в т.ч. «Ленд Ровер»), «КИА» и т.д. Более того, существуют тюнинговые варианты
(и в Америке продаются соответствующие комплекты) перехода на конструкцию с «мокрыми» гильзами для «Хонды» и «Субару»,
а «Мерседес» использует «мокрые» гильзы на новейших легковых дизелях V8.

Самый сложный и проблемный случай у всех этих двигателей – попадание охлаждающей жидкости в масло. И если у двигателя
с «сухими» гильзами в большинстве таких случаев помогает обработка плоскости головки блока, то что делать, если «мокрая»
гильза просела от перегрева (см. Фото 1) или посадочное место под нее изъедено коррозией или просто повреждено по
неосторожности при сборке (см. Фото 2 и 3)? В этих случаях требуется индивидуальная подгонка гильз по высоте с
обеспечением (и это самое главное !) одинакового и равномерного выступания всех гильз – только тогда будет обеспечена
герметичность стыка. И здесь уже не обойтись без специального оборудования и измерительных инструментов.

Фото 1Фото 2Фото 3

На 1-ом этапе производятся тщательные измерения высоты гильз и того, насколько они утоплены в блок цилиндров (см. Фото 1).
После этого подвариваются дефектные участки посадочных поверхностей в блоке (см. Фото 4 и 5).

Фото 4Фото 5

На 2-м этапе индивидуально (с учетом высоты гильз) подчищаются посадочные поверхности под гильзы (см. Фото 6 и 7).
Затем фрезеруется поверхность блока цилиндров (см. Фото 8). На Фото 9 блок цилиндров обработан под гильзы и отфрезерован.

Фото 6Фото 7Фото 8Фото 9

3-й этап – контрольная сборка с проверкой выступания гильз (если необходимо – с ручной подгонкой) (см. Фото 10).
На Фото 11 блок цилиндров готов – обеспечено полное прилегание гильз по посадочным поверхностям и одинаковое и равномерное выступание гильз над поверхностью блока.

Фото 10Фото 11

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

Назначение гильз, требования к гильзам цилиндров.

Стенки цилиндра двигателя образуют совместно с поршнем, кольцами и поверхностью камеры сгорания пространство переменного объема, в котором совершаются все рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания. Стенка цилиндра должна быть тщательно обработана и образовывает с поршневыми кольцами пару скольжения. Цилиндры и гильзы цилиндров нагружаются силами давления газов, боковой нагрузкой от поршня и температурной нагрузкой. Переменная по величине и направлению боковая нагрузка вызывает изгиб и вибрацию цилиндра и ослабляет его крепление к картеру. Стенки цилиндра под действием возникающих при движении поршня сил трения подвергаются, кроме того, износу. Гильзы цилиндров должны быть прочными, жесткими, износостойкими, обеспечивать, возможно, меньшие потери на трение поршня о поверхность цилиндра. Внешняя и внутренняя поверхность гильз должна обладать антикоррозионной устойчивостью. Конструкция гильз должна также обеспечивать надежность уплотнений в местах стыков гильз с головкой и блоком цилиндров. Гильзы цилиндров могут, являются как самостоятельной конструкционной единицей двигателя («мокрые» и гильзы двигателей  воздушного охлаждения), так и являться элементом ремонтной технологии, предусмотренной заводом изготовителем (например: «сухие» гильзы для двигателей, где цилиндры выполнены заодно с блок-картером). В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее распространение получили чугунные гильзы.

По конструкции гильзы цилиндра современных автомобильных и тракторных двигателей можно разделить на три основные группы:

1. «Мокрые» гильзы цилиндров.
2. «Сухие» гильзы цилиндров.
3. Гильзы для двигателей с воздушным охлаждением. 

«Мокрые» гильзы. Конструкцией двигателя с водяным охлаждением предусмотрена полость в картере двигателя, так называемая «рубашка охлаждения». Гильза, соприкасающаяся свой поверхностью с охлаждающей жидкостью находящейся в «рубашке охлаждения» называется «Мокрой». «Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности. Как правило, выпускаемые производителями «мокрые» гильзы не требуют перед установкой, какой либо доработки. Изношенные «мокрые» гильзы в большинстве случаев не ремонтируют, а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси. Для предотвращения прорыва газов в охлаждающую жидкость и просачивания этой жидкости в цилиндр и картер двигателя «мокрые» гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Внутренняя поверхность гильз тщательно обрабатывается (хонингуется)для того что бы обеспечить наличие требуемой масляной пленки для смазки поршневых колец. Двигатели с «мокрыми» гильзами устанавливаются почти на все современные коммерческие автомобили.

«Сухие» гильзы. Гильзы, не имеющие соприкосновения с охлаждающей жидкостью, называются «сухими» гильзами. Конструкцией некоторых двигателей предусмотрена заливка при изготовлении в блок картер гильз изготовленных из износостойкого материала, создавая тем самым оптимальные условия для работы цилиндропоршневой группы. Например, некоторые модели двигателей HONDA, Land Rover, Volkswagen, AUDI, VOLVO и многих других производителей имеют алюминиевый блок цилиндров (для уменьшения веса силового агрегата) и залитые в него «сухие» гильзы (для увеличения ресурса и повышения ремонтопригодности). Но самое широкое распространение «сухие» гильзы получили в сфере капитального ремонта двигателя. Не «загильзованный» блок цилиндров современного двигателя имеет несколько, предусмотренных технологией, расточек с последующей установкой в него ремонтных поршней. Установка «сухих» гильз позволяет не менять блок двигателя даже после износа цилиндра расточенного в последний ремонтный размер.  Производители гильз выпускают так называемые, заготовки гильз, то есть гильзы имеющие запас по длине и внешнему диаметру, которые после токарной обработки запрессовываются с натягом в блок цилиндров. Такие гильзы как правило не имеют обработки внутренней поверхности. Они растачиваются и хонингуются только после установки гильзы в блок цилиндров. Поверхность блока цилиндров под установку тоже повергается тщательной обработке: расточке и в некоторых случаях хонингованию. Гильза с упором устанавливается в блок под давлением, с натягом (в среднем 0,03-0,04 мм), для гильз, не имеющих упора натяг больше. Наружная поверхность «сухих» ремонтных гильз, как правило, подвергается шлифовке, для увеличения плотности прилегания к блоку цилиндров. Гильзы могут фиксироваться при установке верхним буртом, нижним буртом или вообще могут устанавливаться без упора. Некоторые японские производители, например ISUZU, изготавливают двигатели с тонкостенными стальными гильзами, имеющими покрытие из пористого хрома железом. Такие гильзы не подвергаются механической обработке и устанавливаются в блок цилиндров без натяга, с небольшим усилием и удерживаются в блоке за счет прижатия широкого бурта гильзы головкой блока. Блок картер с сухими гильзами имеет повышенную жесткость по сравнению с блоком, с установленными «мокрыми» гильзами.

Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением. В двигателях воздушного охлаждения конструкция оребрения и необходимость создания охлаждающих воздушных потоков не позволяют применять блок-картерный тип отливки. В этих двигателях применяют отдельно отлитые цилиндры с воздушными ребрами, расположенными чаще всего перпендикулярно оси цилиндра. Эти гильзы цилиндра крепятся к верхней части картера короткими шпильками через опорный фланец (несущие цилиндры) или при помощи анкерных (несущих) шпилек. Гильзы цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготавливают как из одного (монометаллические), так и из двух (биметаллические) металлов. Монометаллические цилиндры делают из чугуна, реже из стали или легких сплавов. Из биметаллических цилиндров получили распространение чугунные или стальные цилиндры с залитыми (или навитыми) алюминиевыми ребрами. Широкое распространение двигатели с воздушным охлаждением получили среди производителей тяжелой строительной техники. Ярким примером является всемирно известный производитель индустриальных двигателей немецкая фирма DEUTZ.

Втулки (гильзы) цилиндров судовых, тепловозных дизельных двигателей / НЕВА-диз

Главная \ Продукция \ ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ \ Втулки (гильзы) цилиндров дизельных двигателей

Гильза блока цилиндров является наиболее ответственной деталью цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания. Внутренняя поверхность гильзы совместно с головкой поршня образует камеру сгорания, а также служит направляющей при движении поршня.

Гильза (втулка цилиндра) имеет полость охлаждения — рубашку или, в случае воздушного охлаждения — охлаждающие рёбра, что обеспечивает интенсивный теплоотвод от внутренней рабочей поверхности для поддержания необходимого теплового баланса деталей ЦПГ.

Гильза, занимает среди теплонапряжённых деталей двигателя особое место, как по выполняемым функциям, так и по предъявляемым к ней требованиям. Обеспечение только одной прочности втулки, несмотря на всю важность этого требования, недостаточно для длительной и надёжной работы двигателя.
Типы гильз

Поверхность блока цилиндров используется в качестве рабочей, только в некоторых двигателях с небольшим диаметром. У большинства современных двигателей жидкостного охлаждения применяется так называемая мокрая гильза.

В мокрой гильзе наружная поверхность — рубашка имеет непосредственный контакт с охлаждающей жидкостью.

В некоторых двигателях малой и средней мощности применяется так называемая сухая гильза, её наружная поверхность непосредственно не имеет контакта с охлаждающей жидкостью.

Сухие гильзы толщиной стенки около 2-4мм запрессовывают или устанавливают в блок цилиндра с зазором 0,01-0,04мм. Небольшая толщина сухих гильз обуславливает экономию качественных материалов, однако, повышенное термическое сопротивление контактной поверхности между гильзой и блоком ухудшает теплоотвод от цилиндров в охлаждающую жидкость. Вследствие этого, в форсированных двигателях, как правило, применяют мокрые втулки, которые обеспечивают более эффективную теплопередачу и легкозаменяемые в случае износа.

В зависимости от назначения и типа двигателя, конструкции мокрых гильз имеют ряд особенностей. В автомобильных и тракторных дизелях применяют мокрые гильзы с верхним опорным фланцем. При этом усилие затяжки головки блока часто неравномерно распределено по окружности, в результате чего искажается форма рабочей поверхности цилиндра и снижается работоспособность цилиндропоршневой группы, а также увеличивается расход масла.

В карбюраторных двигателях усилия затяжки меньше и опорный фланец втулки иногда значительно смещён от верхней части блока, при этом уменьшается температура верхней части втулки и, соответственно, поршневых колец.

Для правильной установки в блоке и сохранения формы, гильзы центрируют по двум направляющим пояскам. Диаметр верхнего пояска несколько больше, чем нижнего, в котором для обеспечения удлинения втулки при работе предусматривается зазор 0,05-0,13мм. Полости охлаждения уплотняют специальными резиновыми кольцами, которые устанавливаются в канавки блока цилиндров или канавки гильзы на нижнем направляющем пояске. Как правило, устанавливают два или три кольца, одно из которых имеет прямоугольное сечение. В последнем случае прямоугольное кольцо большей высоты препятствует изнашиванию и кавитации в зоне нижнего направляющего пояска.
Технология производства гильз

Химический состав, структура материала, точность изготовления гильз, микрорельеф рабочей поверхности являются базовыми критериями, которые определяют общую надежность двигателя, триботехнические показатели пары трения поршневое кольцо-гильза, а также позволяют создать условия для полного сгорания топлива, повышения эффективности тепловых циклов и увеличения КПД двигателя.

Исходя из этого, точность размеров отдельных элементов гильзы составляет не более 5мкм, что является характерным для деталей точного машиностроения и приборостроения.

Некоторые параметры гильз изготавливаются по специальным технологиям и, соответственно, для оценки их специфического качества требуются специальные высокоточные средства контроля и серьезная инженерная подготовка.

Для производства гильз требуется организация высокотехнологичных видов производства, в том числе литейного, механического и термического.

Гильзы, производимые методом центробежного литья, наиболее полно подходят для удовлетворения требований по химическому составу и структуре материала. Метод центробежного литья обеспечивает получение 95- 100% перлита в структуре материала. Такие гильзы характеризуются плотной структурой материала, требуемым расположением зерен графита, что в дальнейшем предотвращает интенсивный износ рабочей поверхности при эксплуатации. Последующая термическая обработка исключает изменения размеров гильзы в процессе работы в двигателе.

Компания НЕВА-дизель поставляет со склада и под заказ широкий ассортимет гильз (втулок цилиндра) для судовых, тепловозных дизелей, промышленных дизель-генераторов.  
                                                        

Гильзовка двигателя. Установка «сухих» и «мокрых» гильз

Установка гильз – это операция по восстановлению изношенных стенок блока цилиндров.

Гильзы – это металлические втулки, относительно внутренней поверхности которых в загильзованном блоке цилиндров движутся поршни.

По мере работы мотора стенки цилиндров подвергаются изнашиванию, на них образуются задиры и другие повреждения. На начальном этапе изнашивания внутренняя поверхность цилиндров ремонтируется методом расточки. Слой металла снимается, а на поршни устанавливаются уплотнительные кольца большего размера или используются поршни большего размера.

После расточки цилиндров до максимального ремонтного размера устанавливают гильзы.

К гильзовке прибегают и в случае возникновения на поверхности цилиндров серьезных дефектов, которые не могут быть устранены методом расточки до последнего ремонтного размера и менее.

Также некоторые производители автокомпонентов не выпускают поршни разных ремонтных размеров на конкретные блоки цилиндров. При появлении дефектов и изнашивании они сразу подвергаются гильзовке.

Гильзы устанавливают в любые блоки цилиндров – чугунные и алюминиевые, загильзованные и цельные с завода.

Для осуществления капитального ремонта блока цилиндров может быть использовано два вида вставок: «мокрые» и «сухие» гильзы.

Первые имеют контакт с охлаждающей жидкостью и для предотвращения ее попадания в цилиндры оснащаются уплотнительными элементами. Вторые представляют собой металлические вставки без уплотнительных деталей.

Двигатели могут оснащаться гильзами с завода. В таких агрегатах выполнить гильзовку легче всего.

Как правило, в таких моторах устанавливаются «мокрые» гильзы. Они легко заменяются самостоятельно. Главное, правильно подобрать размер ремонтной детали и убедиться в отсутствии дефектов геометрии посадочного гнезда.

При выборе гильзы необходимо обратить внимание на то, потребуется ли ее дополнительная расточка.

Не обязательно менять все вставки в блоке цилиндров за один раз. Можно заменить и одну втулку, если остальные еще пригодны к эксплуатации.

Чаще всего алюминиевые БЦ выпускаются сразу с запрессованными сухими гильзами.

Алюминиевые БЦ, которые не были загильзованы с завода, считают неремонтопригодными. Однако с целью экономии средств на замену блока цилиндров, которая может составлять более 20 процентов от стоимости всего автомобиля, применяется установка сухих гильз.

Причем данная технология оказывается достаточно успешной. Загильзованные моторы после восстановления бесперебойно работают на протяжении десятков и сотен километров пробега.

Подбор вставки осуществляется исходя из типа материала, из которого изготовлен блок цилиндров. Втулки из легированного чугуна применяются для чугунных БЦ, алюминиевые – для БЦ из алюминиевых сплавов.

В алюминиевые блоки можно установить чугунную вставку. Однако из-за разных характеристик материалов этот процесс осуществляется довольно затруднительно.

Существует два основных способа установки «сухих» гильз. Первый предполагает нагрев блока цилиндров и охлаждение гильзы с последующей установкой вставки в гнездо. Второй, более простой, заключается в запрессовке гильзы с применением сухого смазочного материала.

Перед установкой сухой гильзы необходимо придать оптимальную геометрию посадочному гнезду. Наличие, например, эллипса цилиндра приведет к последующей деформации вставки.

Метод «холодного» гильзования (запрессовки) с использованием смазочного материала позволяет без дополнительного оборудования установить «сухую» гильзу в гнездо.

Для этого на вставку наносят сухой смазочный материал, такой как MODENGY A-MOLY.

Он облегчает процесс монтажа гильзы, предотвращает образование задиров при запрессовке, снижает трение между поверхностями.

Данный метод применяют все чаще ввиду его простоты и надежности. Запрессовка без нанесения сухого смазочного материала может привести к образованию задиров в процессе установки гильзы.

Метод «горячего» гильзования требует применения большого количества оборудования.

Одновременно необходимо нагреть блок цилиндров до +150 °С и охладить гильзу в жидком азоте. В результате этого размер гнезда увеличивается, а гильзы – уменьшается.

Данная манипуляция позволяет обеспечить легкое вхождение втулки в блок цилиндров под собственным весом.

Из-за разницы температур между деталями появляется конденсат, поэтому гильзу необходимо обработать средством, которое предотвратит образование жидкости.

После того, как температура деталей придет в норму, будет обеспечена плотная посадка гильзы в гнезде.

Гильзовка двигателя позволяет за относительно небольшую стоимость провести капитальный ремонт блока цилиндров. Данный процесс обеспечивает дальнейшую эксплуатацию мотора на протяжении 100 и более тысяч километров пробега.

Была ли полезна статья?

(1 оценка)

Гильзовка блоков цилиндров / Авторские статьи / Блог / Механика

Принципиально все двигатели с цилиндрами и поршнями устроены одинаково (мы не говорим сегодня, например, о роторных двигателях), и получают износ цилиндров примерно одинаковым путем — при штатной работе поршневых колец по поверхности цилиндра, или из-за нештатных обстоятельств (задиры, царапины). А вот их ремонт уже сильно зависит от нюансов конструктивного исполнения. Об этом мы сегодня и поговорим.

Классифицировать двигатели можно по многим критериям. Рассмотрим ту классификацию, которая относится к гильзовке.

 Гильзы и безгильзовые двигатели

Существуют два исполнения: либо рабочая поверхность цилиндра является материалом блока цилиндров, либо рабочей поверхностью является гильза, запрессованная или залитая в цилиндр.

Блок цилиндров без гильзы. Рабочая поверхность цилиндра – материал блока

Блок цилиндров с гильзой.  Поршневые кольца работают по поверхности гильзы, не контактируя с материалом блока цилиндров

Это грубая классификация. Далее она разделяется на несколько веток, в зависимости от материалов блока цилиндров и материала гильз. Многообразие конструктивных исполнений не исчерпывается нижеперечисленными вариантами, однако смело можно сказать, что большинство наиболее распространенных вариантов перечислено.

Чугунный блок цилиндров без гильз

Цилиндры в блоке цилиндров выполнены сразу в рабочем размере, расточены и отхонингованы, поршневые кольца работают прямо по материалу блока.

 Чугунный блок цилиндров без гильз

Тот же блок, вид вблизи. Видно, что гильзы нет, рабочая поверхность цилиндра — непосредственно материал блока

Как правило, такие блоки цилиндров предусматривают ремонтные размеры. Если износ невелик, цилиндры растачиваются в ремонтные размеры, и устанавливаются ремонтные поршни. Если износ превышает ремонтный размер или для данного двигателя не выпускаются поршни ремонтных размеров — под поршни номинальных размеров подбирается или изготавливается гильза соответствующих размеров, блок растачивается под посадку гильзы и гильзуется.

Чугунный блок цилиндров с чугунными гиль

зами

Цилиндры в блоке цилиндров изначально выполнены под прессовую посадку гильз. Гильзы запрессованы, и поршневые кольца работают по ним.

Здесь видно, что в чугунный блок запрессована гильза

В этой конструкции замена гильз — штатный технологический маршрут.

Алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами

В этой конструкции гильзы из чугуна заливаются в блок цилиндров на этапе производства.

Заводские гильзы при этом имеют неровную внешнюю поверхность: 

Это не огрех производства, а сделано специально для того, чтобы гильза была неподвижна относительно блока. В то же время это не позволяет просто выпрессовать гильзу из блока. Приходится снимать материал гильзы на расточном станке.

Стадии ремонта блока цилндров

Ниже приведены основные стадии ремонта такого блока. Так выглядит блок, подготовленный к установке гильз. Видно, что три гильзы слева уже вставлены, а четвертая — еще нет:

А так выглядит расточенный цилиндр вблизи. Сверху виден буртик под гильзу с верхним упором:

Алюминиевый лок цилиндр расточен

А так выглядит сама гильза с верхним упором:

Так гильзы выглядят, будучи установленными в блок:

Алюминиевый блок гильза вставлена

Алюминиевый блок цилиндров без гильз

Если поршневые кольца будут работать прямо по алюминию — алюминий достаточно быстро износится. Чтобы этого избежать, существует ряд способов. Первый способ – нанесение специального покрытия на алюминиевые стенки цилиндра. Примером такой технологии служит Nikasil – сплав никеля и кремния. В истории марки BMW был период выпуска двигателей с таким покрытием. Практика показала, что это покрытие достаточно часто «осыпается», поэтому производители двигателей от него отказались. Тем не менее, определенное количество автомобилей с такими двигателями до сих пор ездит по дорогам.

Для таких блоков цилиндров не предусматриваются ремонтные размеры — при расточке будет снято специальное покрытие, и все свойства стенки цилиндра будут утеряны. Поэтому аналогично безгильзовым чугунным блокам, под номинальный размер поршня подбирается или изготавливается гильза, под размер которой растачивается блок. Строго говоря, производитель не одобряет такого решения – поршневые кольца имеют некие особенности, ориентированные на работу именно по никасилу. Однако сложившаяся практика подтверждает, что после установки в такие блоки гильз из серого чугуна данные двигатели ходят долго и без проблем.

Другой вариант – изготовление блока из сплава алюминия и кремния, например, так называемый «Алюсил». В этом случае стенка цилиндра – опять же, материал блока, как и в случае с чугунным блоком без гильз. Цилиндры также проходят специальную обработку, «вскрывающую» зерна кремния в сплаве, что повышает долговечность покрытия. Увы, это не делает двигатель вечным – такие цилиндры также изнашиваются.

Алюсил блок под расточку

Видно отсутствие гильзы в алюминиевом блоке. Поршневые кольца работают прямо по стенке цилиндра

Алюсиловые блоки цилиндров обычно имеют ремонтные размеры, поэтому, если износ не слишком велик, можно расточить его в ремонтный размер, установить ремонтный поршень, и двигатель будет ездить дальше. Если же износ слишком велик – производитель предусматривает гильзовку блока специальными алюсиловыми гильзами. Беда в том, что такие гильзы очень дороги, поэтому более выгодной является установка обычных гильз из серого чугуна. Как и в случае с никасилом, производитель не предусматривает использования таких гильз, однако сложившаяся практика подтверждает, что после такой гильзовки двигатели достаточно долговечны.

После расточки блок с алюсиловым покрытием выглядит так:

Алюсил блок расточен

Фотография после установки гильзы не приведена, так как не имеет принципиальных отличий от фотографии предыдущего двигателя с установленной гильзой.

«Мокрые» и «сухие» гильзы

Двигатели с гильзами разделяются на две категории: «мокрые» гильзы напрямую контактируют с охлаждающей жидкостью, а в двигателях с «сухими» гильзами охлаждающая жидкость от гильз отделена.

Для двигателя с «мокрыми» гильзами их замена является штатной операцией, и для их замены не требуется специального оборудования. Важно уделить достаточно времени замене уплотнений между гильзой и блоком цилиндров — во избежание утечек охлаждающей жидкости.

Все перечисленные в предыдущем разделе конструкции являются конструкциями с «сухими» гильзами. Вот так выглядит блок с «мокрыми» гильзами:

«Мокрая» гильза

Стык гильзы с блоком ближе:

Так выглядит посадочное место под «мокрую» гильзу. На фотографии — посадочное место под гильзу с верхним упором:

На двигателях с «мокрыми» гильзами часто присутствует коррозия в месте сопряжения гильзы с блоком цилиндра. Эту коррозию необходимо удалять при ремонте:

Поверхность гильз, контактирующая с охлаждающей жидкостью, тоже может страдать от коррозии. Выглядит это страшновато, но по существу на работоспособность никак не влияет:

Отдельно надо упомянуть конструкцию «opendeck», где цилиндры соединены с блоком только в нижней части. Иногда эту конструкцию называют «мокрыми» гильзами, что неверно. Это — конструкция с «сухими» гильзами, запрессованными или залитыми в материал блока цилиндров.

Несмотря на отсутствие верхних перемычек у цилиндров, видно, что гильзы не контактируют с рубашкой системы охлаждения — жидкость омывает только тело блока

Нюансы технологического процесса

Когда начинаешь описывать процесс, всегда сначала кажется, что описывать толком и нечего Расточили блок под внешний размер гильзы, запрессовали гильзу, на этом практически все. Казалось бы, ничего сложного. Однако же, нет.

• В зависимости от конкретного блока и сочетания материалов — запрессовка может выполняться по разным техпроцессам. Для чугунных блоков самый распространенный метод — запрессовка гильзы прессом, иногда с дополнительным нагревом блока цилиндров. Если гильзуется алюминиевый блок – его нагревают практически всегда.

• После установки гильз в цилиндры — гильзы обычно несколько выступают над плоскостью сопряжения блока цилиндров с головкой. После этого плоскость блока цилиндров протачивается или шлифуется для обеспечения ровной поверхности.

• В большинстве случаев гильзы после установки в цилиндр требуют проточки (на толщину около 0.1 мм), а также хонинговки. Принципиально нет сложностей изготовить гильзу сразу готовую к употреблению, однако при установке гильза может несколько деформироваться, и проточка позволяет гарантированно устранить потенциальную несоосность и другие нарушения геометрии.

Тем не менее, в отдельных случаях встречаются и гильзы, поставляемые сразу отхонингованными и не требующими дополнительных действий после установки в цилиндр.

Если говорить о «мокрых» гильзах» — они всегда поставляются «готовыми к использованию», и дополнительных действий после установки не требуют.

• «Сухие» гильзы обычно прессуются с натягом 0.03-0.04 мм. Принципиально возможно установить гильзу вовсе без натяга – гильза будет зафиксирована упором от перемещения вниз и головкой блока – от перемещения вверх. Однако нет гарантий, что со временем деформации от циклического нагрева-остывания не приведут к тому, что гильза начнет иметь свободный ход в вертикальном направлении. В этом случае двигатель несколько раньше «попросится» на ремонт.

Некоторой «страховкой» от такой ситуации служит порядок технологических операций. Если гильза «сидит» недостаточно плотно, то при хонинговании ее «поднимет» и она начнет выступать относительно плоскости сопряжения с головкой. Если же проход по плоскости выполнять после хонинговки – есть риск, что выступающая часть гильзы просто будет сточена, и факт недостаточно плотной посадки останется незамеченным.

Двигатели VR6

Отдельно имеет смысл рассмотреть работу с блоками цилиндров у двигателей VR6. В отличие от других блоков, здесь цилиндры «выходят» под углом к плоскости сопряжения блока цилиндов с головкой, что затрудняет установку на расточной станок.

 Двигатель VR6

Блок сначала устанавливается «начерно», примерно. После этого в расточной станок устанавливается вместо резца головка с часовым индикатором, и проходится по окружности цилиндра в верхней и нижней части. Таким образом можно точно проконтролировать, вертикально ли установлен цилиндр. 

Головка с часовым индикатором выглядит так:

Обязательно ли гильзовать все цилиндры?

Иногда возникает вопрос, обязательно ли гильзовать все цилиндры? Можно ли обойтись ремонтом только одного цилиндра?

Универсальный ответ тут один — «по ситуации». Если критический износ получил только один цилиндр — конечно, имеет смысл обойтись только его гильзовкой, это вполне приемлемо. Правда, надо учитывать, что при гильзовке соседние цилиндры могут получить некоторую деформацию (эллипс), и в этом случае может потребоваться проточить их после этого, чтобы компенсировать эту деформацию. Но здесь конечное решение принимается индивидуально в каждом конкретном случае.

описание процесса ремонта блока цилиндров

Зачем проводится гильзовка цилиндров?

Одной из основных операций, включенной в капитальный ремонт ДВС, является гильзовка блока цилиндров.

Она проводится с целью восстановления работоспособности цилиндро-поршневой группы мотора после большого пробега автомобиля.

В процессе возвратно-поступательных движений поршня между его юбками и поверхностью цилиндра возникает трение, приводящее к истиранию контактирующих элементов.

Спустя определенный период работы на внутренней поверхности цилиндров появляются повреждения, мешающие нормальной работе системы. Также стенки цилиндра расширяются вследствие истирания.

Гильзовка цилиндров проводится после расточки с целью уменьшения рабочего объема цилиндра и обеспечения нормального движения поршней.

Расточка и гильзовка блока

В процессе капитального ремонта стенки цилиндров растачивают для удаления повреждений. Расточка — метод механической обработки деталей, который заключается в удалении слоя металла.

Несколько расточек можно проводить без последующей гильзовки. Если расширение отверстия не оказало значительного влияния на объем цилиндра, то увеличивают размер поршневых колец и блок цилиндров в таком виде функционирует до следующей расточки.

После того, как гнезда были расточены до максимального размера или в случае снятия большого слоя металла для удаления повреждений стенок цилиндров, осуществляют гильзовку цилиндров.

Гильзовка – это установка в блок цилиндров металлических втулок, которые выступают в роли стенок цилиндров. Относительно их внутренней поверхности движется поршень.

Гильзы могут устанавливаться как в ремонтируемый двигатель, так и в новый. Чаще всего на заводах в транспортные средства ставят «мокрые» гильзы.

При ремонте меняют только изношенные гильзы. Необходимости в единовременной установке всех новых втулок нет.

Гильзовка является универсальным методом восстановления работоспособности блока цилиндров любого вида.

Для осуществления гильзовки необходимо подобрать втулку подходящего размера, расточить цилиндр для придания его стенкам необходимых характеристик и установить гильзу тем способом, который соответствует виду гильзы.

Важно правильно расточить поверхность цилиндра, чтобы посадочные гнезда под гильзы имели необходимую геометрию. В противном случае все дефекты, имеющиеся на стенках цилиндра, появятся на вставке и поршень не сможет оптимально двигаться в загильзованном цилиндре.

Многие автовладельцы не обращаются в автомастерские для установки гильз в блок цилиндров. Они осуществляют этот процесс самостоятельно.

Установка гильз

После расточки и подбора вставки оптимального размера приступают к процессу гильзовки.

Все гильзы делятся на два основных вида: «сухие» и «мокрые».

«Сухие» вставки получили свое название в связи с отсутствием контакта с охлаждающей жидкостью. Они не имеют уплотнительных элементов.

«Мокрые» же вставки одной своей стороной контактируют с системой охлаждения, поэтому они обжимаются уплотнительными прокладками для предотвращения попадания среды в рабочее пространство цилиндра и газов их рабочего блока в систему охлаждения.

Данные детали различаются по способу установки.

Установка сухих гильз

Сухие гильзы монтируются в блок цилиндров методом запрессовки. Этот процесс относится к наиболее сложным из всех видов гильзования.

Процесс «сухой» гильзовки в своем привычном варианте требует изменения температуры ремонтных деталей.

Гнездо для гильзы нагревается до высокой температуры (около +150 °С), в то время как сама втулка охлаждается с помощью жидкого азота.

После охлаждения гильзы ее поверхность обрабатывается средством для предотвращения образования конденсата.

Установка гильз производится методом их помещения в гнездо. Они принимают необходимое положение под собственным весом или в результате непродолжительного постукивания молотком.

Благодаря такому методу гильзования достигается высокая плотность посадки и оптимальный натяг в месте соприкосновения деталей.

Однако данному трудоемкому процессу есть эффективная альтернатива – использование при запрессовке гильзы сухого смазочного материала, например, MODENGY A — MOLY.

На поверхности гильзы создается смазочный слой, содержащий частицы дисульфида молибдена. Он снижает коэффициент трения в процессе установки гильзы и предотвращает образование задиров при запрессовке.

Материал наносится распылением из аэрозольного баллона. После запрессовки остатки состава необходимо удалить методом продувки.

Такой способ запрессовки исключает необходимость нагрева блока цилиндров и охлаждения втулки в жидком азоте, благодаря чему значительно упрощается процесс гильзовки.

Установка мокрых гильз

Мокрые гильзы монтируются значительно проще, чем сухие. Их установка не предусматривает повышения или понижения температуры деталей.

Мокрые гильзы легко достаются из гнезда вручную, после чего так же просто устанавливаются в блок цилиндров.

Сначала гильзу вставляют без уплотнительного эластомерного элемента для проверки правильности подобранного размера втулки и отсутствия защемления при монтаже. При возникновении неточностей корректируют размер деталей.

Окончательный монтаж осуществляют при наличии уплотнений на гильзе. Втулку устанавливают медленно, нельзя допускать резких движений и сильных ударов молотком.

Дизайн и установка рукава | КРАСНЫЙ.

Многие люди звонят по поводу гильзирования блоков цилиндров и не понимают, что такое мокрые и сухие гильзы, потому что не понимают разницы между ними. В большинстве алюминиевых блоков автомобильных двигателей используются сухие гильзы цилиндров из серого чугуна для поршня и колец, на которых они ездят. Сухая гильза либо заливается, либо запрессовывается в алюминиевые отверстия блока. Алюминиевые отверстия передают тепло от гильзы охлаждающей жидкости, окружающей алюминиевые отверстия. Некоторые двигатели имеют мокрые гильзы, например, Ferrari.
Втулки Darton MID превращают блоки сухой футеровки в мокрую. Мокрый вкладыш находится в непосредственном контакте с охлаждающей водой. Он является самонесущим и не зависит от алюминиевого литья, чтобы держать его круглым. По этой причине его стенка намного толще, и ее можно сделать толще, чтобы выдерживать большее давление в цилиндре. Мокрые вкладыши имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что их легче заменить, если один из них выйдет из строя в процессе эксплуатации.

№

На фото типичный мокрый лайнер Darton MID слева и сухой лайнер справа.

Обратите внимание на охлаждающие канавки в вкладыше MID для увеличения площади поверхности и канавки для уплотнительных колец в нижней части для предотвращения утечки охлаждающей жидкости в картер. Базовая конструкция типична для любой мокрой втулки, используемой в дизельных двигателях тракторов, автобусов, грузовиков и поездов.

Втулка MID имеет особенность, добавленную к типичной мокрой втулке, канавку для охлаждающей жидкости с отверстиями для передачи через фланец втулки. Сам фланец втулки поддерживает втулку сверху, тем самым превращая блок открытой палубы в закрытую палубу. Благодаря такой конструкции втулка имеет гораздо более округлую форму в эксплуатации, чем отдельно стоящая втулка, либо отлитая в блоке с открытой палубой, либо сменная футеровка, сохраняющая конструкцию с открытой палубой.

Вот фотографии блока двигателя Volvo S60 до и после. Складское производство / преобразование мокрых рукавов MID.

Вы можете ясно видеть свободно стоящие цилиндры без поддержки в производственном блоке по сравнению с гильзами MID, которые закрывают зазор между цилиндрами и внешней стенкой блока, тем самым поддерживая верхнюю стенку цилиндра.

Теперь, когда я кое-что рассказал о рукавах, я должен добавить кое-что о материале, используемом для изготовления рукавов, влажном или сухом. Оба изготовлены из одинакового прочного ковкого чугунного основного материала. Гильзы отливают методом центрифугирования (расплавленный чугун заливают в форму) по одной для удаления примесей и обеспечения более плотного литья. Материал из ковкого чугуна примерно в четыре раза прочнее (прочность на растяжение 135 000 фунтов), чем футеровка из серого чугуна, используемая в типичном производственном литье или втулке после ремонта. Это не только материал с более высокой прочностью на растяжение, но и пластичный, как следует из его названия. Это означает, что он будет сильно изгибаться, прежде чем сломается. Втулка из серого железа обладает малой пластичностью и разобьется при превышении предела прочности. Darton производит 100% рукавов, используемых всеми ведущими командами NHRA по топливу и смешным автомобилям, потому что у них есть лучший материал и готовый продукт.

Что требуется в плане оборудования и опыта, чтобы правильно гильзовать блок?

Вам нужен фрезерный станок с ЧПУ или обрабатывающий центр, достаточно большой, чтобы зафиксировать предполагаемый блок, на который надевается втулка. Станок должен иметь проточную охлаждающую жидкость для термической стабильности блочной отливки от начала до конца процесса обработки. Алюминиевая отливка блока цилиндров двигателя, обработанная всухую, будет расширяться в процессе обработки из-за тепла, выделяемого трением во время обработки. Расширение сделает невозможным соблюдение необходимых допусков для успешной установки втулки.

Вот фото чернового литья Ford 5. 4 GT 40 для установки MID втулки. Вы можете видеть пары охлаждающей жидкости, поскольку охлаждающая жидкость выполняет свою работу по отводу тепла от отливки во время обработки.

Допуск между центрами отверстия для обработки блока втулок MID составляет +- 0,0005″ или полтысячной дюйма. Диаметр отверстия, в котором втулка входит в отливку нижнего блока, составляет +-0,00025″ или четверть тысячной дюйма. ЧПУ должно быть в хорошем состоянии и оснащено только лучшими расточных головками, я использую Kaiser, чтобы обеспечить дублирование размеров от отверстия к отверстию и от банка к банке. Несоблюдение допуска приведет к тому, что отверстия станут некруглыми и сужаются в процессе эксплуатации. Вы не можете герметизировать поршневые кольца для увеличения мощности с некруглым или коническим отверстием.

Заливной СОЖ минимизирует напряжения, возникающие в отливке во время механической обработки. Напряжение будет возникать в любом случае, а новые отливки имеют внутреннее напряжение в отливке. Если эти силы напряжения не уменьшить, отливка будет деформироваться в процессе эксплуатации, и в результате стенки цилиндра могут выходить за пределы 0,004″ до 0,005″, что, очевидно, нежелательно. Итак, что я делаю, так это сначала делаю черновую отливку, затем извлекаю отливку из станка с ЧПУ и использую снятие вибрационного напряжения, чтобы устранить как можно больше внутреннего или индуцированного напряжения, прежде чем будет выполнена чистовая обработка для установки втулки. Для выполнения этой задачи я использую машину для снятия вибрационного напряжения Formula 62 производства Stress Relief Engineering.

Эта машина будет вибрировать блок на естественной гармонической частоте литья. По словам производителя, это лучший метод снижения стресса. Эта машина используется многими известными производителями, включая Boeing, General Motors, Alcoa и многие другие. Вот ссылка на Stress Relief Engineering для получения дополнительной информации о причинах снятия напряжения и о том, как это достигается с помощью их оборудования:  http://www. stressreliefengr.com/about.html

После снятия напряжения блок устанавливается на ЧПУ для окончательной обработки по размеру для установки втулки. Втулки измеряются по размеру, размеры могут немного отличаться в наборе, а блок расточен до определенного размера, чтобы правильно подходить к каждой втулке. Вот почему нужна очень хорошая расточная головка, так как размер, возможно, придется регулировать от отверстия к отверстию, чтобы получить правильный размер для этой конкретной втулки. Здесь нет достаточно близко. Я не счастлив, если все не получается идеально.

Когда работа по установке втулок завершена, блок очищается от заусенцев и очищается для установки втулок. Втулки не запрессованы в блок, это нет-нет. Существует определенный зазор, который используется, иначе гильзы деформируются или отливка блока треснет между отверстиями. Правильная процедура была разработана здесь. Тем не менее, некоторые люди, кажется, думают, что они знают лучше, чем люди, которые разработали рукава и получили патент. Это приводит к отказу двигателя в худшем случае и снижению производительности или утечке в лучшем случае. За годы я починил или заменил десятки блоков для людей, чьи блоки обрабатывались не в том месте.

            Вот фотография блока, оснащенного втулками MID до настила и чистового бурения. Блок будет снят с напряжения еще раз с помощью втулок, установленных до настила и окончательного бурения. Окончательное снятие напряжения уменьшит минимальное напряжение, возникающее в процессе чистовой обработки, а также любое напряжение в самих втулках.

Гильзы и гильзы — Журнал изготовителей двигателей

Гильзы и гильзы цилиндров могут выполнять множество различных функций и могут потребоваться для простого ремонта двигателя или повышения производительности. В статье Ларри Карли о поиске блоков двигателей он затрагивает проблемы поиска качественных сердечников — многие из наиболее желательных блоков были в лучшие времена, а отверстия цилиндров могут быть повреждены из-за неправильного использования или просто из-за того, что они старые.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше

Гильзы, безусловно, не являются новой технологией, и эксперты говорят, что по большей части производители двигателей и механические мастерские хорошо понимают их использование и функциональность. Но является ли вкладыш и рукав одним и тем же? Дырка просто дырка?

Помимо различий в материалах, существует два основных типа гильз цилиндров: сухие и мокрые. Проще говоря, гильза сухого типа не контактирует с теплоносителем, а гильза мокрого типа находится в непосредственном контакте с теплоносителем.

Мокрый рукав, если он установлен, дополняет систему охлаждения. Без вкладышей на месте нет охлаждающей рубашки. Верхняя часть герметизируется посадкой с натягом где-то в области раззенковки, и эта область уплотнения может включать в себя уплотнительные прокладки или уплотнения. Дно обычно уплотняется уплотнительными кольцами в канавках, которые могут быть как на втулке, так и в блоке.

Втулка сухого типа запрессована в полный цилиндр, полностью закрывающий водяную рубашку. Поскольку втулка имеет опорный блок, она может быть очень тонкой.

Сухие вкладыши не открываются для канала охлаждения двигателя, поэтому уплотнительное кольцо не требуется. Втулки сухого типа можно использовать в качестве новой изнашиваемой поверхности или в качестве средства для ремонта небольших трещин и отверстий в блоке цилиндров. Сухие втулки требуют прессовой посадки и механической обработки внутри после установки.

Несмотря на изменение технологии двигателей, включая электродвигатели, эксперты сходятся во мнении, что в обозримом будущем производство гильз останется жизнеспособным бизнесом. В мире слишком много блоков старения.

Втулки с фланцевым верхом обычно используются в алюминиевых блоках, поскольку их конструкция обеспечивает устойчивость поверхности настила. И именно эта комбинация формы и функции позволяет всем различным стилям работать в каждом рекомендуемом приложении.

Хотя большая часть путаницы в использовании и установке исходит от «парней с улицы, которые хотят сэкономить несколько долларов», по словам Дэна Макдонелла из Melling Sleeves, даже у экспертов может возникнуть вопрос из двух.

«Многие скептики опасаются, что втулки будут двигаться или опускаться после установки, — говорит Дэйв Метчков из LA Sleeve. «Хотя такая возможность, безусловно, существует, при правильной установке они останутся на месте».

Правильная установка имеет ключевое значение. Дэйв Клинтон из Darton Sleeve предполагает, что даже те ребята, которые должны знать лучше, иногда пытаются срезать путь. «Некоторые специалисты по двигателям все еще хотят протолкнуть втулки в отверстие», — говорит он. «Правильный метод — это перепад температур, и отверстие должно иметь шероховатость поверхности, равную наружному диаметру втулки. Кроме того, использование полноразмерной оправки с жесткими допусками и гидравлического пресса на всех блоках — лучший способ добиться выравнивания и прямой вставки».

Брайан Циммерман из Interstate-McBee напоминает своим клиентам (как правило, в мастерских по продаже дизельных двигателей большой мощности) о двуедином подходе к успеху: чистоте и размерах.

«Чистота: некоторые клиенты предъявляют претензии по поводу трещин на фланцах гильзы только для того, чтобы обнаружить мусор, застрявший под фланцем гильзы. Или уплотнения подтекают при запуске только для того, чтобы обнаружить, что отверстие ресивера не было очищено перед сборкой», — говорит Циммерман. «И ваши измерения должны быть выполнены на качественном оборудовании и записаны! Запись измерений является подтверждением качественного ремонта (если необходимые работы выполнены) для вашего заказчика и производителя в случае возникновения претензии. Как технический специалист, эта запись также показывает, что вы знаете, что делаете, и нашли время, чтобы сделать работу правильно».

Для правильного выполнения работы, конечно же, требуется надлежащее оборудование и обучение, говорят наши специалисты. Станки с ЧПУ с калибровкой центральных отверстий с соответствующими инструментами, подачами, скоростями и охлаждением быстро достигнут надлежащей чистоты. Но любая опытная механическая мастерская сможет установить эффективно и заработать деньги. И эти магазины могут нести меньшие накладные расходы, предоставляя эту подушку, чтобы держать больше в кармане.

После очистки от металлического защитного покрытия серийные мокрые вкладыши поставляются с поперечным люком, готовым к установке. Рукава должны быть подогнаны и просверлены по размеру. Циммерман призывает соблюдать осторожность при установке двухтактных сухих вкладышей. «При установке этих вкладышей необходимо соблюдать точность и осторожность, чтобы избежать проблем с рассеиванием тепла. Благодаря новым технологиям, которые постоянно стучат в дверь, эти старые двигатели с установленными гильзами обслуживаются новыми техниками, которых научили только процедурам обслуживания мокрых гильз», — говорит он. «То же самое верно и для четырехтактных техников, устраняющих неисправности двухтактных двигателей — хотя они похожи, они очень разные».

Следи за чистотой, друг! Некоторые клиенты предъявляют претензии по поводу трещин на фланцах гильзы только для того, чтобы обнаружить мусор, застрявший под фланцем гильзы. Фото предоставлено Interstate-McBee.

Получить лайнер в наши дни не должно быть так уж сложно, по словам Клинтон из Darton. «Лайнеры доступны из сотен источников по всему миру и в США. Как правило, все производство идет на обработку с ЧПУ и шлифование наружной поверхности. Что касается допусков на размеры, высококачественные втулки доступны из многих мировых источников, однако продукт отличает химический состав и долговечность, особенно на рынке производительности».

Макдонелл из Меллинга говорит, что самое большое изменение, с которым он столкнулся, касается диапазона выбора. «Самое большое, что изменилось сейчас, это то, что появилось так много вариантов. Раньше у меня было 39 различных номеров деталей для четырехдюймового отверстия. Сейчас очень много необычных размеров. 3.870˝, 3.660˝ – чтобы заполнить рынок, нужно иметь много необычных размеров.

Это, по его словам, обусловлено распространением новых конструкций двигателей. «Производители оборудования перешли на более легкие блоки и различные комбинации диаметра и хода поршня — то, что раньше было довольно распространенным размером в четыре дюйма, теперь встречается повсеместно», — говорит Макдонелл.

«И мы делаем много нестандартных втулок для парней — расточная оправка соскальзывает в механическом цеху, и они застревают», — говорит Макдонелл. «Они расточат квартал, и что-то случится, и вдруг они на 30 тысяч больше… звонят в панике, но мы можем сделать их за пять дней».

Циммерман соглашается с тем, что вторичный рынок имеет преимущество благодаря технологиям. «Новые технологии позволили производителям предлагать вкладыши и детали более высокого качества по сниженной цене. Производители вторичного рынка производят более дешевые детали с качеством, аналогичным OEM-производителям. С ростом цен на все, вторичный рынок помогает небольшим компаниям экономить на ремонте на высококонкурентном рынке».

Проблемы

С какими проблемами сегодня сталкиваются производители двигателей в отношении технологий втулок и связанных с ними компонентов двигателей?

«Мы знаем, что большая тройка производителей автомобилей привозит почти все свои гильзы цилиндров из Китая и Индии, — говорит Мечкофф. «Отечественные алюминиевые блочные моторы с вкладышами уже просто не так хороши, как были двадцать-пятьдесят лет назад. Поэтому, если отечественный мотор попадет на капремонт, неоригинальная втулка сразу повысит надежность этого блока».

И не упускайте из виду возможности повышения производительности, говорит Мечкофф. «Еще более продуктивными являются автомобили Sport Compact или импортные автомобили, которые подвергаются хот-роду. Хотя эти блоки отлично подходят для ежедневной езды или круиза по побережью, когда для повышения производительности двигателя используются наддув, турбо и т. Д., Стандартные блоки деформируются или трескаются. Любой изготовитель двигателей с хорошей репутацией всегда будет рекомендовать сначала гильзовать блок, а затем двигаться дальше», — говорит он.

Клинтон говорит: «Все компоненты двигателя представляют собой сочетание дизайна, предназначенного для использования по назначению. Цилиндр, в котором генерируется мощность, должен быть в состоянии приспособиться к тому, что запланировал разработчик двигателя, например, высокая степень сжатия, высокие обороты, высокая температура и так далее.

«Двигатели с высокими оборотами способны производить мощность, равную двигателям с высоким крутящим моментом, потому что в единицу времени возникает больше импульсов мощности, и в совокупности они будут равны более медленно вращающемуся двигателю, производящему высокий крутящий момент», — продолжает Клинтон. «В цилиндре задача состоит в том, чтобы управлять теплом, обеспечивать надлежащую смазку для герметизации процесса сгорания и иметь достаточную твердость поверхности, чтобы избежать износа. Частично это достигается за счет перекрытия клапанов, что способствует очистке выхлопных газов».

Циммерман говорит, что его компания уделяет пристальное внимание этим «медленным двигателям» и их компонентам.

«Мы ориентируемся на рынок дизельных двигателей с более низкими оборотами (260–3000 об/мин), а не на газовые двигатели», — говорит он. «Отверстие ресивера должно соответствовать техническим требованиям, чтобы избежать смещения гильзы и поломки фланца. Сухие вкладыши/рукава должны быть установлены для обеспечения надлежащего отвода тепла. Головка блока цилиндров будет прилагать огромное усилие к гильзе при закручивании; крутящий момент болта головки цилиндра, выступание гильзы и плоскостность головки цилиндра должны соответствовать спецификациям, чтобы избежать боковой нагрузки на фланец гильзы, что может привести к растрескиванию фланца гильзы. Поршневые кольца, установленные в перевернутом виде, будут создавать впечатление «плохой» гильзы, когда на самом деле двигатель был собран неправильно».

Что там на горизонте?

Циммерман говорит, что в некоторых новых технологиях используются двигатели без гильзы, напыляемые на расплавленную сталь для создания стенки гильзы. «Несмотря на то, что этой технологии еще далеко до вторичного рынка, возникают вопросы о том, каков срок службы и как будут восстанавливаться стенки цилиндров в случае отказа?» он спросил. «Будут ли ремонт этих двигателей таким же простым и экономичным, как сегодняшние двигатели?»

Выбор, выбор… Доступны специальные втулки, каждая из которых разработана в соответствии с индивидуальным диаметром цилиндра вашего приложения по мере необходимости. Фото предоставлено гильзами цилиндров PowerBore.

Вопрос «Что дальше?» Клинтон из Дартона вызывает еще больше вопросов.

«Это вопрос на шестьдесят четыре доллара», — говорит он. «У нас есть конкурирующие интересы в производстве новых двигателей, в том числе электрических, которые действительно являются волной будущего, а также легкие двигатели с небольшим кубическим дюймом, работающие на ископаемом топливе, и гибриды. За исключением промышленных двигателей, дизелей, тракторов и двигателей с высокими эксплуатационными характеристиками, в долгосрочной перспективе потенциал производителей двигателей для сосредоточения внимания на этом процессе восстановления уменьшается. Рукава всегда будут с нами в той или иной форме, но двигателестроительному сообществу потребуется быстро анализировать изменения рынка и быть гибкими, чтобы опережать изменения».

Чтобы сохранить эти изменения, может потребоваться более качественная замена знакомой оригинальной технологии, которая была разработана в соответствии с изменяющимися стандартами CAFE. «Гильза 4,2-литрового 6-цилиндрового двигателя Vortec GM OE имела фланец», — сказал Макдонелл. «Чтобы уменьшить вес, они сделали его очень тонким. Они имели тенденцию трескаться между фланцем и стволом втулки. Мы выпустили приложение, которое лучше, чем то, что было в OE».

В других случаях он рассматривает менее знакомые проблемы. «Tesla будет нашей самой большой заботой, — говорит Мечкофф. «Путешествие на электромобиле кардинально изменит индустрию двигателестроения».

Тем не менее, наши эксперты согласны с тем, что в обозримом будущем производство рукавов останется прибыльным бизнесом. «Гильзованию блоков цилиндров никогда не будет конца: их слишком много во всем мире», — заключает Мечкофф. «Откровенно говоря, нефтяные компании, вероятно, являются самым большим союзником нашей отрасли. Пока наши автомобили работают на бензине или дизельном топливе, всегда будет возможность использовать рукава».

Информация MID — втулки Darton

Перейти к содержимому

Информация MIDКелли Хелминг2020-11-17T05:25:01-08:00

Создан в 1978 году

Компания Darton первой разработала модульную конструкцию рукавов и специальный материал из ковкого чугуна, начиная с производства верхних топливных рукавов для двигателей Keith Black Racing и Milodon Engineering в 1978 году.

опытный штат механиков и производителей гоночных двигателей предложил уникальный набор смешанных талантов для решения проблем, присущих конструкции блока цилиндров в доступных в настоящее время двигателях, размеры которых должны были быть увеличены. Многие серийные чугунные и алюминиевые блоки имеют конструктивную слабость стабильности цилиндра из-за плохой поддержки в области верхней деки. Процесс производства «литых гильз» обеспечивает экономию за счет масштаба в двигателях малой мощности, но не подходит для двигателей высокой мощности, высокого наддува или большего диаметра цилиндров. Дартон разработал превосходный запатентованный (патент № 6,799,541) решение с использованием гильзы цилиндра уникальной конструкции, которая при совмещении и вставлении образует сплошную палубу из фланцев гильз, удерживаемых в напряжении, усиливая верхнюю часть палубы и обеспечивая индивидуальную замену с помощью того, что мы называем модульной интегрированной палубой (MID).

Кроме того, Darton Designs управляет и увеличивает поток воды от блока к головке, чтобы обеспечить стабильность охлаждения, и все втулки имеют «мокрую» конструкцию. Улучшенный поток воды в области фланца и вокруг него возможен благодаря технологии управления потоком воды с отверстиями, которую мы называем «Swirl Coolant Technology™». Этот процесс начинается с конкретных инженерных моделей соответствующих конструкций головок цилиндров и камер сгорания, а затем мы способствуем увеличению потока воды в тех областях верхней части гильзы, которые подвергаются наибольшему нагреву. Тепло также рассеивается за счет использования «Register Fins»™. Для каждого двигателя и конструкции цилиндра существует своя инженерная модель. В то время как обычно считается, что тепло преобразуется в энергию, высокое остаточное тепло в камере сгорания может привести к детонации, единственной основной причине отказа двигателя в режимах высокой мощности.

Высокие обороты обычно приводят к эффективной продувке воздушного потока, но во время пропусков зажигания или неполного распространения пламени создаются высокие давления и температуры в цилиндрах. Наша конструкция MID™ компенсирует такое сильное остаточное тепловыделение. В обычной установке с сухим рукавом охлаждающая среда, вода, должна передавать поглощение тепла через материал блока и рукава, которые могут быть из разнородных металлов. Когда сухие втулки запрессовываются с натягом, контакт материалов неидеален, что еще больше усугубляет теплопередачу. Эта теплопроводность неэффективна, и чем больше выделяется тепла, тем хуже процесс горения.

Даже в конструкциях с мокрым рукавом в прошлом вода никогда не обрабатывалась эффективно и не протекала между блоком и головкой, чтобы обеспечить максимальное рассеивание тепла в камере сгорания. Чугунным или алюминиевым блокам двигателей с открытой или закрытой палубой присущ определенный застой воды. Это похоже на выливание воды через воронку: на самом деле нет потока или скорости, пока вода не выйдет из патрубка. В случае блоков и головок литейные порты предназначены для облегчения литья, а не для эффективного потока. Теперь с технологией Swirl Coolant Technology «MID» от Darton охлаждающая среда направляется и направляется для значительного улучшения теплопередачи там, где это необходимо больше всего, в верхней части стенки цилиндра / области фланца.

Теперь, когда компания Darton решила конструктивную проблему слабости цилиндра, еще одна проблема с мокрыми гильзами связана с внешней поверхностью гильз. В стандартной конструкции с мокрыми втулками втулки подвергаются воздействию турбулентного потока охлаждающей жидкости, что часто вызывает коррозию или ржавчину. Теперь Darton поставляет втулки MID с фосфатным покрытием. Фосфатирование – это обработка раствором, при которой поверхность металла покрывается цельным защитным слоем из нерастворимых кристаллов. Эта микрокристаллическая структура втулки MID делает ее оптимальной для защиты от коррозии и ржавчины.

Кроме того, это добавляет еще один защитный барьер для уплотнительных колец в нижнем регистре втулки, что еще больше продлевает срок их службы. Это покрытие устойчиво к истиранию от горячего турбулентного потока воды, который создается в зоне водяной рубашки блока. Это помогает устранить горячие точки в области сжатия, что позволяет увеличить мощность. Это покрытие делает втулки MID™ невосприимчивыми к проблемам, наиболее часто встречающимся во всех блоках с мокрыми втулками. Добавление фосфатного покрытия к гильзе MID — это еще один способ, которым Darton постоянно совершенствует конструкцию гильзы и то, как в отрасли воспринимается то, как вы можете гильзовать блок.

Комплект гильз Darton MID™ доступен для многих серий 4-, 6- и 8-цилиндровых импортных и отечественных двигателей и обеспечивает максимальный размер отверстия и потенциал наддува. Преимущества наших комплектов серии MID™:

• Характеристики чугуна в алюминиевом блоке
• Повышенная интегральная прочность блока
• Улучшенное охлаждение

Комплекты

• могут быть установлены в местном механическом цеху

.

• Возможность замены «мокрого рукава»
• Полное руководство по установке доступно на веб-сайте
• Увеличенный потенциал выходной мощности
• Высокий потенциал наддува и мощности
• Улучшенный контроль масла и компрессии
• Улучшенное уплотнение цилиндра и износостойкое кольцо
• Уличное или полосовое применение
• Пуленепробиваемый ковкий чугун Darton
• Прочность на растяжение 130 000 фунтов на кв. дюйм

Ссылка для загрузки страницы

Перейти к началу

Комплекты гильз цилиндров

Darton MID
– SpeedFactoryRacing

$634,99

Добавление товара в корзину

Комплекты гильз цилиндров Darton MID

Хонда Д16 — $634,99

• Хонда Д16 — $634,99

• Хонда В16 81 мм — $634,99

• Хонда В16 84мм — 634,9$9

• Хонда Б18 81 мм — $634,99

• Honda B18 84 мм — 634,9 долл. США9

• Хонда F22 — 717 долларов США.

• Хонда h32/h33 — $717.00

• Комплект для перетаскивания Honda B16 — 634,99 долларов США.

• Комплект для перетаскивания Honda B18 — $634,99

• Хонда К20 — $675. 00

• Хонда К24 — $717,00

• Хонда J35 — 1775 долларов США.

• GM LS1 / LS6 — 1382,00 долларов США

• ГМ ЛС-2/3/7 — 1382,00 долларов США

• GM Ecotec — 717 долларов США.

• Dodge HEMI 6,1 л — 1610 долларов США.

• Ford 5.4 MOD ALUM — 1382,00 долларов США

• Форд 5.4 МОД ЖЕЛЕЗО — 1382,00 долларов США

• Форд 4. 6 МОД — 1382,00 долларов США

• Форд Дюратек — 717 долларов США.

• Хонда С30/32 — 1750 долларов США.

• Hyundai Theta 2 — 625 долларов США.

• Lexus ISF V8 — 2UR — $1,975. 00

A-trac Engineering Company — Блог

Прежде чем перейти к различным типам гильз цилиндров

, сначала давайте разберемся, что такое гильза цилиндра?

При рассмотрении деталей двигателя транспортного средства гильза или гильза цилиндра является одним из наиболее важных элементов двигателя.

Представляет собой полый цилиндрический канал, действующий как камера, в которой происходит сгорание топлива.

Гильза или гильза цилиндра представляет собой съемный цилиндрический компонент, который устанавливается в блок цилиндров и обеспечивает поверхность для внутреннего возвратно-поступательного движения поршня и его сжатия. Гильзы цилиндров можно легко заменить, когда они изнашиваются.

Из-за критического движения поршня во время его работы гильзы цилиндров должны быть износостойкими и устойчивыми к коррозии. Это означает, что гильза цилиндра должна быть высокопрочной.

Материал, используемый в гильзах цилиндров:

Поскольку гильзы цилиндров должны быть высокопрочными, гильзы цилиндров обычно изготавливаются из серого чугуна.

Как изготавливается гильза цилиндра?

Гильзы цилиндров обычно изготавливаются методом центробежного литья.

Серый чугун нагревается в индукционной печи, а расплавленный металл направляется в установку центробежного литья.

Постоянная литейная форма непрерывно вращается вокруг своей оси на высоких скоростях по мере того, как расплавленный металл выливается, в результате чего металл равномерно распределяется вокруг матрицы.

Поскольку примеси легче железа, они прижимаются к поверхности отверстия под действием центробежной силы, а затем удаляются механической обработкой.

Полученная отливка имеет гораздо более мелкое зерно и не имеет газовых отверстий и пористости, чем при обычном процессе литья.

Коррозионная стойкость дополнительно повышается за счет добавления хрома.

Теперь давайте перейдем к основной цели этой статьи, т. е. к объяснению различных типов гильз цилиндров.

Гильзы цилиндров подразделяются преимущественно на 3 типа в зависимости от метода охлаждения.

Сухая гильза цилиндра:

9Гильза цилиндра сухого типа 0020 является наиболее распространенным типом гильзы цилиндра. Он работает при высоком давлении и температуре и, следовательно, должен быть изготовлен из чугуна и керамического никелевого покрытия, которые являются высококачественными материалами.

Материал сухих гильз Состав в основном состоит из чугуна и керамических и никелевых соединений, что придает ему ряд характеристик, недостижимых для мокрых гильз.

Сухие вкладыши относительно тоньше влажных.

Сухая гильза не имеет прямого контакта с охлаждающей жидкостью, но защищает поршень от износа и загрязнений.

Сухая гильза прилегает непосредственно к стенке рубашки охлаждения в блоке цилиндров.

Преимущество сухой гильзы цилиндра заключается в том, что ее замена проста и не вызывает проблем с водяной рубашкой. Сухие вкладыши можно использовать почти во всех типах двигателей.

Недостатком сухой гильзы цилиндра является то, что блок цилиндров, в котором она установлена, сложен в изготовлении, а отвод тепла не совсем эффективен.

Гильза цилиндра мокрого типа:

Цилиндры мокрого типа изготовлены из того же материала, что и гильза цилиндра сухого типа.

Мокрые вкладыши взаимодействуют непосредственно с охлаждающей жидкостью двигателя, защищая поршень.

Мокрые гильзы лучше рассеивают тепло и охлаждаются, чем гильзы цилиндров сухого типа.

Мокрые гильзы могут иметь пространство для охлаждающей воды между блоком цилиндров и гильзой или могут иметь встроенные охлаждающие

каналы.

А в мокрых футеровках, не имеющих встроенных охлаждающих каналов, водяная рубашка образована лейнером и отдельной рубашкой, являющейся частью блока.

Статическое уплотнение должно быть предусмотрено как на стороне сгорания, так и на стороне коленчатого вала цилиндров, чтобы предотвратить утечку охлаждающей жидкости в поддон масляного поддона или камеру сгорания.

Как правило, уплотнение на стороне сгорания футеровки состоит либо из прокладки под фланцем, либо из механической посадки.

Стенка гильзы цилиндра должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать давление сгорания.  

Преимущество вкладыша мокрого типа заключается в том, что он сравнительно прост в изготовлении, охлаждение более эффективно, а продольное напряжение уменьшается за счет теплового расширения вкладыша.

Недостаток вкладышей мокрого типа заключается в том, что их замена затруднена и существует риск проблем с утечкой воды.

Гильза цилиндра с воздушным охлаждением или ребристая:

Гильза цилиндра с воздушным охлаждением изготавливается по специальному «процессу литья в оболочку» с износостойким мелкозернистым чугунным литьем для обеспечения длительного срока службы и эффективного охлаждения.

Как следует из названия, вкладыши с воздушным охлаждением специально разработаны для двигателей с воздушным охлаждением. Вкладыши с воздушным охлаждением чаще всего используются в автомобилях.

Работает так же, как и с сухой гильзой цилиндра, но охлаждающей средой в этом сценарии является воздух.

Теплоотвод лайнера с воздушным охлаждением осуществляется в режиме принудительной конвекции с помощью ребер, нанесенных на его поверхность. Как правило, материал ребра обладает высокой теплопроводностью.  

Преимущество гильзы цилиндра с воздушным охлаждением/оребрением заключается в том, что она устойчива к коррозии и имеет очень эффективное рассеивание тепла.

Недостаток гильзы цилиндра с воздушным охлаждением заключается в том, что она предназначена для поддержки двигателя с воздушным охлаждением и, следовательно, не может быть установлена ​​ни в одном механизме с охлаждающей жидкостью.

Вы можете узнать больше о том, как мы производим наши гильзы цилиндров, на сайте www.atracparts.com/cylinder-liners

Элемент метаданных	Метаданные местоположения	Код метаданных
Агентство	Геологическая служба США	USGS
Идентификационный номер сайта	02076100	нет данных
Название сайта	РУКАВ МОКРОГО РУКАВА НА ПЕРИЛАХ СВАНСОНВИЛЛ, Вирджиния	нет данных
Тип сайта	Ручей	СТ
Широта DMS	364618	нет данных
долгота DMS	0793252	нет данных
Десятичная широта	36. 7718044	нет данных
Десятичная долгота	-79,5475292	нет данных
Метод широты-долготы	Интерполировано из MAP.	М
Точность широты и долготы	Неизвестно или не указано.	У
Датам широта-долгота	Североамериканский датум 1927	НАД27
Десятичная система отсчета широта-долгота	Североамериканский датум 1983 г.