Что такое гильзовка блока цилиндров двигателя

При проведении капремонта двигателя гильзовка блока цилиндров является обязательным мероприятием. При видимых дефектах стенок цилиндров гильзование уменьшает повреждения тем самым восстанавливая работоспособность блока.

Что собой представляет гильза

Это небольшой снимающийся элемент, который может быть разным по компонентному составу. Он вставляется в блок цилиндра для обеспечения его работоспособности.

Гильзе отведена роль стенок, по которым в дальнейшем приводится в работоспособность поршень вместе с кольцами. Рабочий объем цилиндра напрямую зависит от размеров гильзы.

Монтаж элемента в цилиндр носит название гильзование блока цилиндров. Процесс отличается сложностью, требует навыков технаря, наличие спецоборудования и соблюдения требований технологического процесса. Подготовительные работы в данной ситуации имеют решающее значение.

К сведению! На некоторых машинах моет быть установлены сухие и мокрые гильзы. У первой отсутствует контакт с охлаждаемой жидкостью. Вторая, постоянно вступает с ней в контакт. Последний вариант укомплектован прокладкой, которая не допускает проникновение жидкости в цилиндр. Мокрая гильза является ремонтопригодной.

Требования к гильзам

Качественная гильза, от производителя должна соответствовать таким требованиям:

• Быть стойкой к образованию ржавчины;
• Не реагировать и не изменять первоначальные характеристики при механическом воздействии и изменении температурных параметров;
• Быть изготовленной из прочного и надежного материала.

При подборе гильзы самостоятельно важно учесть следующее:

1. При подборе гильзы важным моментом является соответствие элемента форме (эллипс или конус) и соблюдение параметров толщины стенок. Форма не должна быть не более 0,02 мм, а разница в толщине стенок – не более 0,001мм.
2. Точность выполнения работ должна соответствовать 8-10 классу.
3. Чтобы элемент был ремонтопригодным важно подбирать его по каталогу. При этом важен допуск припуска на будущую расточку.

• При отсутствии опыта покупки деталей и запчастей для двигателя лучше доверить работу профессионалам или специализированным компаниям.

Гильзование блока цилиндров

Блок цилиндров (БЦ) гильзоваться на заводе или самостоятельно. В первой ситуации гильзовка блока цилиндров предполагает замену изношенных запчастей. Во втором – пользователями подбираются аналогичные ремонтопригодные элементы, с помощью которых проводится замена втулок во всех цилиндрах, в том числе и изношенных.

Монтаж сухой гильзы

Поэтапно монтаж сухой гильзы выглядит следующим образом:

• БЦ прогревается до достижения температуры 150 градусов по Цельсию;
• Перед монтажом гильза должна быть холодной, для достижения оптимального температурного режима используется жидкий азот;
• Элемент обрабатывается спецраствором не допускающем образование конденсата при монтаже гильзы в горячий БЦ;
• Гильза вставляется в предварительно подготовленное гнездо.

Монтаж сложный и простой одновременно. Считается лучшим для достижения максимальной эффективности. Благодаря оптимально подобранным размерам гильза плотно вставляется в гнездо и соприкасается с блоком. Втулка должна входить легко, под собственным весом.

К сведению! При невозможности расточки БЦ из алюминия монтаж гильзы проводится методом запрессовки. Отличием указанного способа от предыдущего является то, что гнездо, в которое устанавливается запчасть обрабатывается герметиком с последующим запрессовыванием.

Если работы проведены правильно, с соблюдением всех норм и требований, двигатель можно эксплуатировать как минимум 100-150 тыс. км.

Запрессовка гильзы

Если же гильза сухая, процесс монтажа усложняется в несколько раз. Чтобы провести запрессовку потребуется расточка цилиндров, в результате которой специалист должен добиться идеальной геометрии посадочной формы для элемента.

1. Отступление от норм приведет к неработоспособности цилиндра, не даст возможность нормальному вращению поршня и колец.
2. Поэтапно процесс запрессовки выглядит следующим образом:

• БЦ прогревается до максимальной температуры;
• Втулка охлаждается посредством воздействия жидкого азота;
• Гнездо обрабатывается герметиком;
• Проводится запрессовывание втулки.

Насколько долговечным будет силовой агрегат зависит от качественности проведения ремонта. При соблюдении требований владельцу авто гарантирована многокилометровая дистанция.

Гильзовка БЦ из чугуна

В чугунных БЦ используются легированные гильзы с повышенными показателями износостойкости, сухие и мокрые.

• Первые устанавливаются после расточки БЦ холодным или термическим способом, которые описывались ранее.
• Работы выполняются вручную. Старые элементы заменяются на новые.
• При расточке важно не нарушать геометрию и размеры отверстия гильзы, иначе потом придется снимать лишний слой метали, что негативно скажется на прочности элемента.

По этим причинам стоит использовать новое оборудование. Допуск при монтаже гильз холодным методом составляет 0,05мм.

Гильзовка БЦ из алюминия

Алюминиевая конструкция гильзуется аналогично чугунной. Если в сплав входит локасил, для восстановления БЦ понадобится гильза из алюминия с примесью кремния 28%.

• В современных конструкциях с покрытием БЦ николем расточка не предусматривается, они восстанавливаются гильзами из алюминия. Иногда, могут использоваться чугунные элементы, что сделает ремонт бюджетным.
• При проведении работ важно, чтобы гильза соответствовала первоначальным характеристикам изношенной запчасти. В иной ситуации работоспособность силового агрегата будет поставлена под сомнение.

К сведению! Чугунные БЦ гильзуются в штатном порядке. Это для специалистов и мастеров привычная работа. Аналогичного нельзя сказать про алюминиевые конструкции. Производитель не рекомендует проводить гильзовку чугунными гильзами. Практика же показывает обратное. Современные «кулибины»с целью экономии денежных средств проводят манипуляции с силовым агрегатом, которые не поддаются объяснению.

Фото примеров гильзовки двигателя

Гильзовка блока цилиндров

Состав работ при капитальном ремонте двигателя автомобиля определяется характером дефектов цилиндров и включает соответствующие технологические операции для их устранения. В зависимости от неисправности выполняется расточка или гильзовка блока.

При проведении расточки со стенок цилиндра срезается слой металла, чтобы восстановить требуемые параметры стенок. Затем в цилиндр устанавливают поршень соответствующего ремонта с поршневыми кольцами.

Гильзовка же проводится в случаях обнаружения дефектов, параметры которых не дают возможности устранить неисправность с помощью расточки даже до последнего ремонтного размера.

Гильзование БЦ выполняется также для цилиндров, которые до этого уже растачивались до максимального ремразмера.

Что такое гильза блока?

Гильза представляет собой вставку в блок цилиндра двигателя, которая выступает в роли стенок цилиндра, обеспечивая поршню возможность движения. Ее объем определяет рабочий объем цилиндра.

Технологическую операцию по установке гильзы называют гильзовкой.

Эта процедура относится к сложным видам, потому что перед установкой необходимо выполнить ряд подготовительных работ, которые можно качественно провести только на современном специальном оборудовании.

Различают два вида гильз, которые устанавливают на автомобильных моторах:

• сухие — предназначены для установки в блок цилиндров таким образом, что контакта с охлаждающей жидкостью (ОЖ) не происходит;
• мокрые — контакт с охлаждающей жидкостью происходит с одной стороны. Для того чтобы не происходило проникновения ОЖ в цилиндр и не допускалось попадания газов из цилиндра в систему охлаждения в «мокрых» гильзах предусмотрены уплотнительные прокладки. Они легче поддаются восстановлению. 

К гильзам обоих видов применяется ряд одинаковых требований:

• высокая коррозиестойкость;
• способность выдерживать значительные нагрузки, как температурные, так и механические;
• высокие прочностные характеристики материала изготовления.

Важно! При установке гильз с уплотнительными прокладками места стыковки блока со втулкой должны иметь необходимые характеристики.

При выборе гильзы обязательно учитывается толщина стенок цилиндра, а также форма, которую цилиндр приобрел в процессе эксплуатации (конусная или эллипса). Обязательно нужно принимать во внимание наличие/отсутствие допуска под дополнительную расточку гильзы.

Что включает гильзовка блока?

Восстановление работоспособности блока цилиндров методом гильзовки применимо для любого мотора. Некоторые двигатели выходят с завода с уже гильзованными блоками цилиндров. Такие БЦ обычно выпускаются с «мокрыми» гильзами, поэтому при ремонте нужно просто заменить дефектную втулку.

Если сравнивать этот ремонт с другими видами гильзовки, то он относится к достаточно простым: подбираются нужные ремонтные гильзы, установка может выполняться вручную. Как правило, замене подлежат только изношенные гильзы, потому что нет необходимости менять все втулки.

Предварительно состояние гильз проверяют с помощью нутромера, после этого принимается решение о замене.

Сложнее выполнить эту операцию в негильзованных БЦ, в которых предусмотрена установка «сухих» гильз.

Для чугунных блоков используют гильзы, изготовленные из легированного чугуна, а для алюминиевых — из сплавов алюминия.

При этом втулки могут изготавливать по различной технологии ― необходимые добавки включаются в состав сплава для производства гильзы или на стенки цилиндров наносится покрытие с требуемыми свойствами.

Предварительно мастер возвращает правильную геометрию посадочным гнездам под втулки. Для этого перед запрессовкой втулок выполняется расточка цилиндров.

Важно помнить, что при выполнении этой операции нельзя допускать каких-либо отклонений. Например, появившийся в посадочном гнезде эллипс приведет к появлению этого дефекта на поверхности втулки.

Без устранения первоначального дефекта невозможно обеспечить нормальную работу поршней и колец в загильзованном цилиндре.

Для установки «сухих» гильз применяют метод горячего гильзования:

• блок цилиндров нагревают до 150°С;
• гильзу опускают в жидкий азот для охлаждения;
• потом она обрабатывается средством, которое не позволит возникнуть конденсату при установке охлажденной гильзы в нагретый БЦ;
• гильза устанавливается в посадочное гнездо.

При таком способе гильзовки обеспечивается необходимая плотность посадки втулки и нужный натяг в месте соприкосновения блока цилиндров и гильзы. Установка гильзы выполняется достаточно просто ― втулка устанавливается в посадочном гнезде под собственным весом. В некоторых случаях нужно слегка постучать по втулке молотком.

Метод запрессовки применяют при установке гильз в алюминиевый БЦ без предварительной расточки. Предварительно для этого в посадочное гнездо до запрессовки гильзы в блок наносится герметик.

При условии правильного выполнения всех действий и достижения требуемых параметров отремонтированный двигатель с загильзованным БЦ обеспечит возможность эксплуатации мотора еще не менее 100.000 км пробега. Важно только помнить, что такой пробег возможен лишь при условии своевременного технического обслуживания и эксплуатации ДВС. 

Особенности по гильзовке блока цилиндров

Необходимо учитывать материал, из которого изготовлен блок цилиндров (алюминий или чугун), а также вид изделия ― с гильзой или цельный. В некоторые алюминиевые блоки цилиндров нельзя устанавливать поршни ремонтного размера.

Особенность цельных БЦ, изготовленных из чугуна, ― нанесение хона на стенки цилиндров. Достаточно редко можно встретить моторы с установкой стальных гильз в чугунном БЦ.

Алюминиевые блоки цилиндров обычно выпускаются с гильзами, варианты цельнолитых БЦ встречаются значительно реже.

Сегодня автопроизводители отдают предпочтение блоку цилиндров из алюминия с установленными «сухими» гильзами. На стенки гильз наносится специальное покрытие для улучшения прочностных характеристик и износостойкости втулки. Взаимодействие поршня и поршневых колец происходит именно со стенками гильзы. Выпускаются БЦ из алюминия с возможностью применения ремонтных поршней и гильзовкой.

Существует вариант блока цилиндров из алюминия, в который при ремонте нельзя поставить поршни и кольца увеличенного размера. Деталей для таких ремонтных работ изготовители просто не выпускают. Однако блоки цилиндров этого типа также гильзуют. Следует помнить, что проблемы обычно возникают при установке гильз в алюминиевые БЦ, а с блоками из чугуна сложностей нет.

Первая проблема связана с очень значительной стоимостью оригинальных гильз для двигателей с предусмотренной изготовителем возможностью гильзования. Это делает экономически бессмысленным гильзование БЦ втулками из алюминия всего блока. Прибегать к такому способу целесообразно при установке одной гильзы.

В качестве альтернативного решения применяют установку втулок из чугуна в алюминиевые БЦ. Такой метод достаточно успешно используют мастера в России и других бывших советских республиках.

При выполнении ремонтных работ необходимо обеспечит правильный натяг между втулкой и БЦ. До установки гильзы требуется выполнить комплексные замеры.

Особое внимание надо обратить на подбор тепловых зазоров и обеспечение нужного отвода тепла. 

Необходимо учитывать нюансы, возникающие при установке гильзы в один цилиндр. Такая операция может привести к нарушению геометрии соседнего цилиндра. Специалисты также оценивают возможность использования метода запрессовки или свободной посадки. При свободной посадке охлажденная гильза устанавливается в нагретый блок цилиндров. При этом способе установки нужно использовать герметик. 

В нашу компанию вы можете обратиться за гильзовкой блока цилиндров.

Цены действительны с 1 июня 2023 года

Двигатель	Цена, руб.
ВАЗ	3 900 руб.
Ока	1 900 руб.
Таврия	3 900 руб.
УАЗ Ø 100 мм	7 500 руб.
Иномарки легковые алюминий (за цилиндр) гильза чугун	3 350 руб.
Иномарки легковые чугун (за цилиндр) гильза чугун	2 900 руб.
Иномарки V-образные алюминий (за цилиндр) гильза чугун	4 000 руб.
Иномарки V-образные чугун (за цилиндр) гильза чугун	3 600 руб.
Иномарки грузовые (за цилиндр)	3 500 руб.
Перепрессовка поршней иномарка	300 руб.
Перепрессовка поршней отечественная	150 руб.
Мойка блока легковые	500 руб.
Мойка блока грузовые	700 руб.

Гильзовка цилиндров: описание процесса ремонта блока цилиндров

Гильзовка осуществляется с целью восстановления работоспособности двигателя и обеспечения нормального движения поршней.

• 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.

Гильзовка блока: как установить новые гильзы в цилиндры двигателя?

• Гильзование двигателя – это процесс установки цилиндрических втулок (гильз) в гнезда блока цилиндра двигателя, чтобы заменить изношенные поверхности, сопрягаемые с поршнем.
• Таким образом гильзы становятся новыми стенками цилиндров двигателя.
• Этот процесс может быть выполнен на моторах различных типов – бензиновых, дизельных.
• Причины, по которым может потребоваться гильзование двигателя, включают износ цилиндров вследствие трения с поршневыми кольцами, схватывания и появления дефектов из-за контакта металлических поверхностей, повреждения от перегрева или окислительных процессов на поверхностях трения, а также необходимость корректировки рабочего объема двигателя.

Некоторые моторы производятся уже загильзованными. Это обусловлено необходимостью снизить вес агрегатов. Изготовление блока цилиндров из относительно легкого алюминия вместо чугуна позволяет значительно уменьшить массу, а чугунная прочная гильза предотвращает быстрый износ алюминиевых цилиндров.

Гильзы могут быть сделаны из различных материалов, таких как чугун, сталь или алюминий, отличаться толщиной и конструктивными особенностями.

Различают два основных вида гильз: сухие и мокрые.

Мокрые гильзы устанавливаются, как правило, на заводах-изготовителях автокомпонентов. Они оснащаются уплотнительными прокладками, которые исключают попадание в блок цилиндров жидкости из системы охлаждения. Название они получили за счет наличия контакта с данной жидкостью.

Сухие гильзы не соприкасаются с системой охлаждения, поэтому представляют собой цельные металлические втулки.

Процесс гильзования включает в себя удаление старых втулок при их наличии, механическую обработку стенок цилиндров и установку новых гильз.

Установка мокрых гильз не требует наличия специальных навыков или оборудования. Они легко извлекаются из посадочного гнезда и устанавливаются в него под собственным весом.

Все, что необходимо сделать для установки мокрой гильзы – подобрать подходящую ремонтную деталь. Однако иногда приходится прибегать к расточке блока, для этого уже требуются специальные инструменты.

Установка сухих гильз осуществляется гораздо сложнее. Перед проведением монтажа обязательно проводится подготовка посадочного гнезда – снятие слоя металла для устранения всех дефектов и восстановления формы.

После этого сухую гильзу с натягом устанавливают в блок цилиндров. Это осуществляют двумя методами – «горячим» или «холодным».

Наиболее традиционным является первый вид гильзования двигателя. В рамках него блок цилиндров подвергают нагреву, а гильзу охлаждают. Разница температур деталей достигает +200 °С.

Важно отметить, что гильзование двигателя горячим методом – это сложный процесс, который требует опыта и специального оборудования. Поэтому рекомендуется доверить эту работу опытным профессионалам.

1. Установка сухих гильз методом запрессовки технологически проще и быстрее.
2. Она заключается в использовании специального смазочного материала, который облегчает посадку гильзы в цилиндр под давлением гидравлического пресса.
3. Пластичная смазка для этого не подходит, применяется сухой смазочный материал, например MODENGY A-MOLY с дисульфидом молибдена.

Содержащийся порошок разделяет металлические поверхности в процессе запрессовки, снижая и стабилизируя усилие, необходимое для монтажа, а также предотвращая образование задиров и других повреждений в процессе запрессовки.

Материал распыляется из аэрозольного баллона на чистые и сухие поверхности, излишки порошка после гильзования двигателя можно удалить сжатым воздухом.

Запрессовка с применением сухой смазки становится отличной альтернативой «горячему гильзованию» – монтаж гильз осуществляется быстрее, легче и качественнее.

Гильзование двигателя может быть необходимым для восстановления его работоспособности и увеличения рабочего объема. Однако важно понимать, что это сложный процесс, к которому нужно подходить серьезно, а лучше – доверять профессионалам.

Качественно загильзованный мотор штатно эксплуатируется на протяжении сотни тысяч километров и более. Поэтому гильзовка является одной из самых распространенных операций капитального ремонта двигателя.

Возврат к списку

Гильзовка блоков цилиндров

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 гильзами

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.

1. Алюсил блок под расточку
2. 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.

1. Все перечисленные в предыдущем разделе конструкции являются конструкциями с «сухими» гильзами. Вот так выглядит блок с «мокрыми» гильзами:
2. «Мокрая» гильза
3. Стык гильзы с блоком ближе:
4. Так выглядит посадочное место под «мокрую» гильзу. На фотографии — посадочное место под гильзу с верхним упором:
5. На двигателях с «мокрыми» гильзами часто присутствует коррозия в месте сопряжения гильзы с блоком цилиндра. Эту коррозию необходимо удалять при ремонте:
6. 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.