Из чего делают втулки цилиндров (8 видео)

Втулки цилиндров дизеля (ПД1М) (рис. 6) служат в качестве направляющих для перемещения поршней. Они образуют рабочий объем цилиндров, в котором происходит преобразование химической энергии топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала дизеля. В связи с высокой температурной напряженностью необходимо охлаждение втулок, а большая скорость возвратно-поступательных перемещений поршня определяет высокие требования к чистоте обработки их внутренней поверхности и качеству масла. Для отвода тепла, выделяемого при сгорании топлива, от стенок цилиндров втулки омываются водой, циркулирующей между блоком дизеля и охлаждающими секциями радиаторов.

Специальных рубашек цилиндровые втулки не имеют, поэтому охлаждающая вода циркулирует непосредственно между втулками и корпусом блока.

Втулки отливают из специального антифрикционного легированного чугуна и выполняют с некоторым утолщением от середины к верху, так как в верхней части давление газов значительно больше, чем в нижней. Их внутренняя поверхность для снижения потерь на трение обрабатывается хонингованием.

Водяное пространство между втулкой цилиндра и блоком уплотнено в верхней части тщательной обработкой сопрягаемых опорных поверхностей А бурта втулки и блока, а в нижней части — тремя резиновыми кольцами, установленными в канавках 2 втулки. Плотность газового стыка между втулкой цилиндра и цилиндровой крышкой обеспечивается тщательной притиркой по поверхности Б.

Перед демонтажем втулки спускают воду из системы охлаждения блока, снимают клапанную коробку, цилиндровую крышку и вынимают поршень с шатуном. Втулку извлекают из блока при помощи приспособления и мостового крана.

Характерные неисправности втулок цилиндров: износ рабочей поверхности, вызывающий изменение ее цилиндрической формы; трещины; потеря герметичности водяного и газового стыков, коррозия стенок.

При выполнении ремонта ТР-3 измеряют износ рабочей поверхности цилиндровых втулок. Втулки, имеющие задиры, глубокие риски, на волакивание металла на рабочей поверхности, трещины в любом месте, коррозию стенки более 50 % толщины, заменяют, а имеющие износ по I поясу, превышающий допустимое значение, восстанавливают местным хромированием. Наработок (износ) в верхней части втулок от работы поршневых колец более 0,15 мм зачищается до плавного перехода. Цилиндровые втулки, имеющие глубокие риски, подплавление металла на рабочей поверхности цилиндра и трещины (независимо от размера и места расположения) подлежат замене. Допускается оставлять без замены втулки, если риски и мелкие задиры на рабочей поверхности цилиндра имеют глубину не более 0,5 мм и общую площадь не более 50 мм 2 .

Внутреннюю поверхность втулки цилиндра измеряют индикаторным нутромером. Размер и характер износа, а также степень деформации рабочей поверхности втулки и цилиндра определяют перед выемкой ее из блока и после установки в блок.

Для продления срока службы разрешается втулки, имеющие износ не более 0,5 мм, а овальность более 0,2 мм, поворачивать на 90° по отношению к оси коленчатого вала. При этом на втулку наносят новую риску.

Перед окончательным монтажом втулки цилиндра в блок производят ее «прикидку» без резиновых колец, а окончательный монтаж — с помощью приспособлений (рис. 7, а, б).

Герметичность водяных стыков между втулками цилиндров и блоком проверяют опрессовкой горячей водой при температуре 50-60 °С и давлении 0,30-0,35 МПа в течение 20 мин. Течь воды по нижнему пояску В устраняется заменой резиновых колец. Нарушение герметичности водяного стыка между блоком и втулкой по пояску А и газового стыка между втулкой и цилиндровой крышкой по поверхности Б устраняют шабровкой контактных поверхностей втулки с последующей их притиркой с помощью приспособлений, представляющих собой кольца соответствующей формы. Качество прилегания контактирующих поверхностей проверяют по краске. Прилегание должно быть непрерывным по всей окружности с шириной притирочного пояска не менее 2 мм. Для обеспечения герметичности по стыку А разрешается на посадочную поверхность бурта втулки наносить клей-эластомер ГЭН-150(В) или эпоксидную смолу на блок.

Читайте также: Газ в закрытом цилиндре сжимают

Рис. 6. Втулка цилиндра дизеля ПД1М:

1 — втулка; 2 — канавки для резиновых уплотнительных колец;

1 — втулка цилиндра; 2 — винт; 3 — гайка с рукояткой; 4 — опора с шариками; 5 — стойка; б — шпилька; 7 — блок цилиндров; 8 — съемный диск;

Видео:Как снять направляюшие втулки из блока, есть решение!Скачать

Втулки цилиндров блока

Втулки цилиндров дизеля служат в качестве направляющих для перемещения поршней. Они образуют ра бочий объем цилиндров, в котором происходит преобразование химической энергии топлива в механическую энергию для вращения коленчатого вала дизеля. В связи с высокой температурной напряженностью они требуют охлаждения, а возвратно-поступательные перемещения поршня с большой скоростью предъявляют высокие требования к чистоте обработки внутренней поверхности и качеству масла. Для отвода тепла, выделенного при сгорании топлива, от стенок цилиндров они омываются водой, циркулирующей между блоком дизеля и охлаждающими секциями радиаторов.

У цилиндровых втулок дизелей 10Д100 и 2А-5Д49 (рис. 56, а, б) полость охлаждения создается рубашками, надетыми на втулку и уплотненными на ней резиновыми кольцами. Полости между втулками и рубашками сообщаются с водяными коллекторами. Благодаря уплотнениям блок цилиндров защищен от попадания воды, поэтому такие блоки называют сухими.

У дизеля ПД1М охлаждающая вода циркулирует непосредственно между втулками и корпусом блока и поэтому специальных рубашек втулки не имеют (рис. 56, в).

Цилиндровые втулки отливают из специального антифрикционного легированного чугуна. Их внутренняя поверхность для снижения потерь на трение обрабатывается хонинговани-ем и затем подвергается фосфатиро-ванию. По конструкции втулки дизе

Рис. 56. Втулки цилиндров дизелей 10Д100 (а), 2А-5Д49 (б), ПД1М (в):

1 — втулка; 2 — резиновые уплотннтельные кольца; 3 — рубашка охлаждения цилиндров; 4 — стопорное кольцо; 5 — медное уплотннтельное кольцо; 6 — втулка для перетока воды из крышки в охлаждающую полость цнлнидра; а — отверстия для отвода воды; б — отверстия для адаптера; в — отверстие для отвода воды; г — канавки для уплотнительных колец; д — опорный бурт; е — центрирующие пояса; ж — монтажное отверстиелей 10Д100, типов Д49, ПД1М имеют каждая свои особенности.

Втулки дизелей 10Д100 разгружены от растягивающих усилий и поэтому каждая из них крепится к блоку дизеля всего четырьмя шпильками, для чего в верхней части втулки име

I — втулка нажимная; 2 — гайки; 3 — шпилька; 4 — фланец; 5 — корпус; в — кольцо резиновое; 7 — кольцо медноеется прямоугольный бурт. Средняя часть втулки, наиболее нагруженная в тепловом отношении, закрыта стальной водяной рубашкой 3 охлаждения. Для увеличения жесткости и площади поверхности охлаждения втулки ее средняя часть выполнена с продольными или продольно-поперечными ребрами. Рубашка на втулке фиксирована стопорным кольцом 4. Уплотнение водяной полости осуществлено четырьмя резиновыми кольцами 2. Вода подводится к полости охлаждения через два отверстия в снизу рубашки, а отводится сверху через одно отверстие а. В средней части во втулке и рубашке имеются три отверстия б для установки двух форсунок и индикаторного крана. Форсунки и кран вставлены в адаптеры (рис. 57), ввернутые во втулку ц уплотненные в рубашке с помощью резинового кольца 6.

В верхней части втулки по всему периметру выполнено шестнадцатьвпускных окон, а в нижней — по пять окон слева и справа выпускных. Верхние впускные продувочные окна соединены с левым и правым воздушными коллекторами, а нижние через выпускные коробки сообщаются с выпускными коллекторами. На наружных поверхностях втулки и рубашки выполнены канавки для установки резиновых уплотнительных колец. Верхние уплотнительные кольца предохраняют от просачивания масла в корпус блока, а нижние — от пропуска газов в картер дизеля.

Читайте также: 2105 3502040 цилиндр колесный заднего тормоза

Втулка цилиндра дизеля Д49 подвесного типа — подвешена на шпильках к крышке цилиндра (см. рис. 56, б). Жесткой связи втулки с блоком дизеля нет, в результате чего газовый стык выведен из силовой схемы блока дизеля и разгружен от осевых усилий давления сгорания. Стык между втулкой и крышкой цилиндра уплотнен стальным омедненным кольцом 5. Водяная рубашка сверху уплотнена резиновыми кольцами 2 на втулке, аснизу также кольцами во втулке из нержавеющей стали, запрессованной в блок дизеля. Для перетока воды в крышку сверху в отверстия запрессованы втулки 6, покрытые теплоизолирующим слоем и уплотненные парони-товыми прокладками и резиновыми кольцами. Отверстия ж в нижней части втулки служат для крепления приспособления, удерживающего поршень во втулке цилиндра при подъеме и опускании цилиндрового комплекта.

Втулка цилиндров дизеля ПД1М (см. рис. 56, в) выполнена с некоторым утолщением от середины к верху, так как в верхней части давление газов значительно больше, чем в нижней. Втулка буртом д притирается к блоку цилиндров, а поясами е центрируется в нем. Внизу втулка уплотняется в блоке тремя резиновыми кольцами, установленными в ручьях г. Кольцевой паз в торце бурта втулки служит для установки крышки цилиндра.

Глава VIII. КОЛЕНЧАТЫЕ ВАЛЫ И ИХ ПОДШИПНИКИ

Видео:Замена втулки цилиндра (гильзы) 6NVD48Скачать

Из чего делают втулки цилиндров

Цилиндры могут быть изготовлены каждый отдельно или блоками. Блочная конструкция цилиндров (рис. 134) характерна для двигателей средней и малой мощности. Она обеспечивает большую продольную жесткость двигателя в целом, несколько уменьшает его вес и стоимость изготовления, а также объем сборочных и пригоночных работ.

Рабочий цилиндр двигателя состоит из цилиндровой втулки 1 и рубашки 2, между которыми образовано зарубашечное пространство 4. В зарубашечном пространстве циркулирует вода, охлаждающая цилиндровую втулку. Каналы 3 служат для перепуска воды на охлаждение крышки цилиндров.

Цилиндры двухтактных двигателей несколько сложнее по конструкции, чем цилиндры четырехтактных двигателей. Наиболее распространенной является литая конструкция рубашки цилиндров. Рубашки или блок цилиндров имеют люки для осмотра и очистки зарубашечного пространства, а в самом низком месте — краны для выпуска воды при стоянке в холодное время года. Рубашки цилиндров изготовляют из чугуна марок СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ24-44. Для быстроходных легких двигателей применяют алюминиевые сплавы.

Цилиндровые втулки обычно изготовляют из модифицированных чугунов (СЧ28-48, СЧ32-52) или легированных сталей (35ХМЮА, 38ХМЮА). Вставные втулки позволяют производить их замену при износе, а также исключают напряжения в цилиндре, вызываемые разностью температур втулки, соприкасающейся с горячими газами, и рубашки, имеющей температуру охлаждающей воды. Учитывая возможность теплового удлинения втулки, ее нижний конец делают незакрепленным. Цилиндровые втулки для повышения твердости рабочей поверхности и уменьшения их износа шлифуют и подвергают нитрированию или хромированию.

На рис. 135, а представлена цилиндровая втулка четырехтактного двигателя. Посадочными поясками 1 и 2 втулка соприкасается с рубашкой 10, а крышкой 11 цилиндра втулка фланцем 3 прижимается к опорной поверхности 15 (узел А ) и стопорится винтами 16 (узел Б ). Красномедная прокладка 14 обеспечивает газонепроницаемость между крышкой и втулкой цилиндра. Для этой цели могут быть использованы жаропрочные мастики. Если крышки нескольких цилиндров конструктивно объединены в одно целое, то газонепроницаемость достигается постановкой общей цельной медно-асбестовой прокладки.

Внутренняя рабочая поверхность втулки 8 называется зеркалом цилиндра. Для облегчения заводки поршня в цилиндр, а также для равномерного износа втулки в верхней части она растачивается на конус 6 или на конус с цилиндрической выточкой 7 . Карманы 5 обеспечивают свободное открытие впускных и выпускных клапанов. Прорези 9 служат для прохода шатуна в плоскости его качания. Чтобы вода из зарубашечного пространства не попала в картер, в нижней части втулки устанавливается уплотнение (11, 17 — узел В).

Читайте также: Чихает левый цилиндр ява 638

Охлаждающая вода движется снизу вверх зарубашечного пространства и через наружный соединительный патрубок или по внутренним патрубкам 12 с уплотняющими резиновыми кольцами 13 поступает в пустотелую крышку цилиндра. Для уменьшения коррозии втулку снаружи покрывают антикоррозионными красками. В утолщенной средней части цилиндровой втулки 4 (рис. 135, б ) двухтактного двигателя расположены окна: продувочные 5 и выпускные 3. Уплотнение со стороны газа достигается поясками 2 отожженной красной меди, а со стороны воды резиновыми кольцами 1 рубашки цилиндра 7 . Подача смазки для втулки осуществляется через отверстия 6. Масло нагнетается в цилиндр лубрикатором под давлением порядка 5,0 Мн/м 2 .

На рис. 136 показан штуцер для смазки втулок. Невозвратный шариковый клапан 3 обеспечивает подачу масла порциями. Красномедная прокладка 1 создает плотность со стороны рабочей полости цилиндра; снаружи штуцер имеет водяное резиновое уплотнение 2. Количество штуцеров от двух до восьми. Смазка цилиндров быстроходных двигателей производится разбрызгиванием масла из картера.

Крышка цилиндра замыкает верхнее пространство цилиндра и образует вместе с днищем поршня и стенками втулки камеру сгорания. В крышках двигателя размещают клапаны: впускной, выпускной, пусковой, предохранительный, декомпрессионный и форсунку. На крышке может быть установлен индикаторный кран

и размещаются приливы для стоек осей клапанных рычагов.

Крышка подвержена действию высоких температур и больших давлений со стороны газов в цилиндре, поэтому в ее огневом днище возникают высокие напряжения. С целью устранения появления трещин острые кромки у выхода клапанных гнезд скругляются, а гнездо форсунки интенсивно охлаждается. Крышки изготовляют обычно из специальных жаростойких чугунов, обладающих прочностью и хорошими литейными свойствами. Форма крышки в плане может быть цилиндрической, квадратной, шести- или восьмигранной. Для легких быстроходных двигателей с диаметром цилиндра менее 200 мм делают одну крышку на два или несколько цилиндров (блок-крышки) или выполняют ее в виде общей отливки.

На рис. 137, а показана крышка четырехтактного двигателя. Она состоит из нижнего 3 и верхнего 2 плоских днищ, соединенных вертикальными стенками 1 и стаканами для клапанов: впускных 10, выпускных 6, форсунки 8, пускового 9 и предохранительного 7. Внутренние перегородки 5 обеспечивают хорошее омывание охлаждающей водой стенок крышки. Для осмотра и очистки внутренних водяных полостей крышки в боковых стенках последней располагается канал, закрываемый заглушкой или пробкой 11. Полость для воды, охлаждающей крышки цилиндра, иногда разделяется горизонтальной перегородкой 4 на нижнюю и верхнюю полости. Так как нижняя полость имеет меньшее сечение, чем верхняя, то вода в ней движется быстрее и интенсивно охлаждает днище крышки. Из верхней полости вода направляется на охлаждение выпускного коллектора.

Крышки двухтактных двигателей проще по конструкции. Форма огневого днища в них определяется типом камеры сгорания. На рис. 137, б показана составная крышка двухтактного тихоходного двигателя, а на рис. 137, в нижняя крышка двигателя двойного действия. В центре ее располагается .корпус уплотнительного устройства штока. Крышки крепят к цилиндру с помощью шпилек, болтов или анкерных связей. Для разгрузки деталей от растягивающих усилий, возникающих при работе двигателя, применяют анкерные связи, показанные на рис. 138. Известно, что чугун плохо работает на деформацию растяжения, а лучше на сжатие. Затяжкой анкерных болтов чугунные детали остова будут испытывать все время сжатие. Применение анкерных связей позволяет несколько снизить вес двигателя за счет уменьшения толщины чугунных стенок деталей остова.