В механические мастерские регулярно обращаются с просьбой о восстановлении блоков цилиндров автомобильных двигателей. Для этого мастерам приходится производить гильзовку алюминиевых или чугунных блоков цилиндров.

Приведенные ниже рекомендации обязательны к исполнению при осуществлении любых операций по «спасению» цилиндров бензиновых или дизельных двигателей. Причины, по которым приходится прибегать к гильзовке блоков цилиндров, могут быть разными:

1. Невозможность заказать поршни либо поршневые кольца увеличенного размера;
2. Цилиндр(-ы) имеет (-ют) трещины или сквозное (-ые) отверстие (-я), образовавшиеся в результате поломки;
3. На поверхностях цилиндров отмечается недопустимая пористость, кавитационная либо питтинговая коррозия;
4. Дефицит сменных блоков цилиндров.

ВЫБОР ПОДХОДЯЩИХ ГИЛЬЗ

При подготовке к расточке цилиндров и последующей гильзовке измерьте наружный диаметр гильзы – её размеры в верхней, средней и нижней части – после чего поверните гильзу на 90⁰ и повторите измерения. Полученное среднее арифметическое значение будет соответствовать надлежащим размерам гильзы. Рекомендуется определиться с конкретной гильзой, которая подлежит измерению, перед расточкой блока для её установки. Результаты измерения используются для расчета прессовой (интерференционной) посадки. Конечно, при транспортировке, обработке или хранении могут возникнуть незначительные деформации гильзы; тем не менее, гильза будет соответствовать форме цилиндра.

Гильзы цилиндров шлифуются по всему наружному диаметру. С увеличением длины гильзы возрастают риски образования конусности. При расточке цилиндра следует помнить об этом.

ПОДГОТОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРОВ И УСТАНОВКА ГИЛЬЗЫ

Определитесь с необходимым усилием запрессовки: для запрессовки гильзы в алюминиевый блок, как правило, требуется большее усилие, чем в чугунный. При расточке не доходите до дна цилиндра на расстояние от 1/8" до 1/2" – в зависимости от типа блока, хода поршня, расположения маслосъемных колец, длины трещины и т. д.) от дна цилиндра, чтобы осталась ступенька (упор) для посадки гильзы.

После расточки блока цилиндров до размеров, необходимых для установки гильзы, установите в координатно-расточный станок вместо резца остроконечный инструмент или инструмент с профилем 90 градусов, чтобы выровнять шаг/зазор. Установите инструмент примерно на .010» (С КАЖДОЙ СТОРОНЫ) меньше, чем было расточено в блоке. Слегка срежьте часть фаски, пока резец не достигнет плоской или верхней части ступеньки. Это позволит втулке полностью сесть на ступеньку, а не частично на скошенные края. Некоторые мастера используют инструмент с 90-градусной вставкой для каждой операции, обеспечивая наличие 90-градусного уступа/упора.

По наружному диаметру гильзы нанесите фиксирующий состав по вашему выбору (этого делать необязательно, если ремонту подвергается блок цилиндров без трещин и отверстий в стенках), после чего либо запрессуйте, либо аккуратно вставьте гильзу в цилиндр. Убедитесь, что гильза до конца встала на уступ/упор. Отрежьте излишки материала гильзы с верхней части блока (при наличии значительного количества избыточного материала - нижней плоскостью расточного инструмента).

Расточите гильзу до нужного размера внутреннего диаметра. Длинным заостренным напильником удалите все выступающие элементы на поверхности гильзы, которые могут мешать плотному прилеганию прокладки головки блока цилиндров, либо обработайте поверхность прокладки фрезой. В завершение снимите фаску с верхнего внутреннего диаметра гильзы для установки кольца.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Форма внутреннего диаметра цилиндра и наружного диаметра гильзы должна быть как можно более приближенной к круглой и прямолинейной. Качество обработки внутренней поверхности цилиндра должно быть сопоставимо с качеством обработки наружного диаметра гильзы. Излишне «агрессивная» обработка отверстия может привести к искажению результатом измерения внутреннего диаметра цилиндра, поскольку инструмент будет измерять вершины пиков, не релевантные при запрессовке гильзы.

В целях снижения веса у некоторых чугунных блоков цилиндров в нескольких некритичных зонах на протяжении многих лет материал между цилиндрами и на неупорной стороне утончался. При расточке цилиндра для установки гильзы в этих местах может возникать волнистость: материал прогибается. Помните, что при расточке чугун, как и многие другие сплавы, может реагировать по-разному. Важно использовать острый инструмент, чтобы минимизировать деформацию и прогибание материала блока цилиндров. Если гильза неплотно соприкасается с цилиндром, образуются воздушные зазоры. Воздух является теплоизолятором, что может привести к образованию горячих точек в цилиндре и, как следствие, к поломке поршня из-за перегрева.

Для облегчения процесса установки рекомендуется предварительно охладить или заморозить гильзу, что приведет к сжатию металла. Это позволит за 10-15 секунд установить гильзу в отверстие, после чего металл снова нагреется и расширится. В качестве альтернативного решения можно подвергнуть нагреву в печи с регулируемой температурой блок цилиндров: под воздействием тепла диаметр цилиндров временно увеличится. Сочетание этих двух способов облегчает установку.

При использовании фиксирующего состава для гильз убедитесь, что полость цилиндра и гильза чистые и не содержат маслянистых отложений. Использование праймеров может повысить эффективность полимеризации и сократить время выдержки. При использовании фиксирующего состава необходимо удалить ее излишки со дна отверстия и картера, иначе стружка, образовавшаяся при растачивании цилиндра до целевого диаметра, прилипнет к составу до её затвердевания. Если этого не сделать, может потребоваться последующая шлифовка. Абразивный материал может приводить к повреждению юбок поршней и к другим неисправностям.

Также необходимо учитывать наличие опыта у специалиста по механической обработке.

Разные семейства двигателей требуют соблюдения различных критериев, поскольку существует множество факторов, влияющих на необходимое усилие запрессовки. Также необходимо учитывать место и характер повреждения (трещина или отверстие). При длинной трещине или отсутствии большого фрагмента материала усилие запрессовки должно быть минимальным, иначе нагрузка усугубит повреждение. Увеличивать или уменьшать усилие запрессовки следует с учетом того, какое решение будет максимально способствовать герметизации. В частности, это материал и прочность блока цилиндров (алюминиевый корпус с воздушным охлаждением или блок цилиндров с высоким содержанием никеля? Облегченная конструкция или массивный литой блок?). Будет ли производиться расточка одного или нескольких цилиндров?

Не забывайте: чем больше усилие запрессовки, тем к более существенной деформации соседних цилиндров оно может приводить. Причем для устранения деформации не всегда достаточно легкого хонингования. Взвесьте все эти факторы и подберите наиболее подходящее усилие запрессовки для каждой гильзы!

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОСАДКЕ

• Стандартный чугунный блок цилиндров: Посадка под пресс: .0025"
• Стандартный алюминиевый блок: Посадка под пресс: .004"

ИСПЫТАНИЕ ДАВЛЕНИЕМ

Учитывая множество условий, для работы в которых устанавливаются гильзы, после их установки настоятельно рекомендуется провести опрессовку блока, особенно если при ремонте производилось устранение утечки охлаждающей жидкости. Применение пластин крутящего момента дает прекрасную возможность для устранения перекоса установленной головки блока цилиндров. Следуя вышеизложенным рекомендациям, вы сможете успешно восстанавливать блоки цилиндров, обеспечивая как экономию для ваших клиентов, так и хороший заработок для вашей мастерской.