Из чего изготовляют гильза цилиндра (3 видео)

Материалом для гильз в большинстве случаев служит кислотоупорный высоколегированный чугун с аустенитной структурой (СЧ28-48иСЧ35-36),иногда применяют сталь 38ХМЮА.

Износ гильз, зависящий от твердости поверхности зеркала цилиндра, повышается с уменьшением твердости. Так, например, гильзы твердостью ИВ 140—160 изнашиваются в 2 раза быстрее, чем гильзы с твердостью ИВ 220—250 (при твердости поршневых колец ИВ 230—260).

Для повышения износостойкости зеркало цилиндров покрывают тонким слоем пористого хрома (толщиной 0,05—0,08 мм). Надежное покрытие слоем пористого хрома достигается при диаметре цилиндра до 2Е0 мм.

Стальные гильзы устанавливаются только на двигателях большой мощности (Д-12). Зеркало цилиндра отличается повышенной износостойкостью, так как внутреннюю поверхность гильзы азотируют. Твердый азотированный слой хорошо сопротивляется истиранию и обладает значительной коррозионной стойкостью при высокой температуре. При атом срок службы чугунных поршневых колец увеличивается, так как коэффициент трения колец по азотированной поверхности невелик.

Большое влияние на износ гильз и поршневых колец оказывает чистота обработки их поверхностей (0,35—0,45 мкм). Нанесение слоя пористого хрома на верхнее поршневое кольцо и указанная выше чистота обработки внутренней поверхности гильзы способствуют повышению износостойкости гильз и колец.

Долговечность гильз может быть увеличена следующим образом: 1) установкой в системе охлаждения термостата — в этом случае износ гильз сокращается в среднем в 2 раза; 2) применением вентиляции картера для удаления газов, проникающих в него из цилиндров; 3) использованием бумажных фильтров тонкой очистки; 4) применением двухступенчатой очистки воздуха; 5) установкой перед радиатором жалюзи, управляемых отдельным термостатом.

Содержание

Материал для изготовления гильз блока цилиндров
Чугун как основной материал для изготовления гильз блока цилиндров
Проектирование и расчет автомобиля
Типы материалов применяемых для гильз цилиндров
Гильзы из нелегированного чугуна
Гистограммы износа аустенитных и серых чугунов, легированных различными химическими элементами:
🎦 Видео

Видео:Расточка гильзовка и хонинговка блока цилиндровСкачать

Материал для изготовления гильз блока цилиндров

Видео:Гильзовка Блока! Как Делается и Зачем!Скачать

Чугун как основной материал для изготовления гильз блока цилиндров

Сегодня принято использовать для производства гильз цилиндров заготовки из чугуна. Этот материал для производства гильз блока цилиндров отвечает всем современным требованиям к деталям для автомобильного двигателя. Серый чугун хорошо себя зарекомендовал в показателях прочности, надежности и износостойкости. Существует 4 основные сплавы гильзы цилиндра из чугуна. Детально смотрите таблицу, приведенную в конце статьи.

Материал для изготовления гильз блока цилиндров из нелегированного чугуна плохо подходит для достаточно долгой работы двигателя, особенно если это проходит в трудных условиях эксплуатирования. В такой ситуации происходит сильное трение и воздействие высокой температуры на внешнюю стенку детали гильзы цилиндра и седло клапана. Чтобы повысить износостойкость к гильзе из чугуна присоединяют нирезистовые термовставки. Их производят из чугуна, сильнолегированного большим объемом никеля (Ni). Это приводит к возрастанию показателей износостойкости деталей гильзы цилиндров, но существует ряд обстоятельств, из-за которых ограничивают использование такого способа, а именно: 1) термовставки можно использовать только вверху гильзы цилиндров из чугуна; 2) он нетехнологичный при металлообработке; 3) применение чугуна для детали гильзы цилиндра с большим содержимым Ni во многих случаях неэкономично. Поэтому наша компания отказалась от применения термовставок. Теперь мы изготавливаем гильзы цилиндров из фосфористого высоколегированного чугуна по низким ценам.

Читайте также: Как крепится главный цилиндр сцепления

Гильзы из фосфористого чугуна различаются большим (0,4–1,5%) содержимым фосфора. Наши лабораторные исследования и большой опыт показывают, что высокая износостойкость характерна для гильз, сделанных из фосфористого чугуна. Наши лабораторные испытания показали как влияет различные добавки к сплаву чугуна на его износостойкость.

— при легировании материала для изготовления гильз блока цилиндров из чугуна его металлическая матрица становится прочнее, а деформация детали гильзы цилиндра в процессе трения становится меньше;

— эластичность и прочность деталей также зависит от свойств его металлического основания;

— поэтому добавление графита как бы служит характерным индикатором легированого чугуна, с его помощью мы делаем выводы о годности к эксплуатации;

— увеличивает надёжность работы детали гильзы цилиндра легирование материала для изготовления гильз блока цилиндров из чугуна такими элементами как: Cr, Cu, Р, Ni, C, Si, Mn, S, Ti, V в приемлемом соответствии с другими элементами.

Все эти действия создают дополнительные защитные слоя на поверхности детали гильзы блока цилиндра в результате трения. Комбинируя все эти методы мы достигли высокого качества нашей продукции, которая соответствует всем современным требованиям и стандартам. Также хотим отметить, что проведенные нами опыты показывают, что прочность, эластичность, и свойства деформации материала для изготовления гильз блока цилиндров из серого чугуна, значительно не различаются, а то и наоборот, превосходят оригинальную продукцию фирм производителей.

Видео:ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ БЛОКА.Скачать

Проектирование и расчет автомобиля

Видео:Хон или зеркало? Научно-практический коментарийСкачать

Типы материалов применяемых для гильз цилиндров

В настоящее время широкое применение для гильз цилиндров двигателей автомобилей получил серый чугун. Он в достаточной степени соответствует требованиям к данной детали.

Соотношение основных и легирующих элементов для различных цилиндров приводятся в широком количественном интервале. Серый чугун, применяемый для гильз цилиндров, по химическому составу можно условно разделить на четыре основные группы (табл.). Условность классификации заключается в том, что нельзя точно определить границы для каждой группы чугунов по содержанию элементов. Основное их отличие состоит в особенностях микроструктуры чугуна.

Видео:как ИЗГОТАВЛИВАЮТСЯ гильзы.Скачать

Гильзы из нелегированного чугуна

Гильзы из нелегированного чугуна не обеспечивают необходимой долговечности двигателей, особенно при их работе в тяжёлых условиях эксплуатации, когда усиливается процесс абразивного износа или увеличивается тепловое воздействие на поверхность трения. Для повышения их износостойкости в гильзы вставляют нирезистовые вставки, которые изготавливают из аустенитного чугуна, легированного большим количеством никеля (Ni). Хотя это и приводит к некоторому увеличению износостойкости деталей ЦПГ, однако существует ряд факторов, которые ограничивают их применение: этот материал может быть использован только для вставок в верхнюю часть цилиндров, он нетехнологичен при обработке, кроме того, использование чугунов с высоким содержанием Ni во многих случаях нецелесообразно и экономически. Поэтому, в последнее время конструкторы и исследователи отказываются от практики применения нирезистовых вставок, предпочитая сплошной материал тела гильзы.

Читайте также: Метка первого цилиндра трамблер

Фосфористые чугуны отличаются повышенным (0,3–1,0 %) содержанием фосфора (P) и имеют в структуре разорванную (при 0,3–0,6 % P) или замкнутую (при 0,6–1,0 % P) сетку фосфидной эвтектики. Содержание легирующих элементов в этих чугунах такое же, как и в аналогичных низкофосфористых чугунах.

Марка двигателя (чугуна),страна

Читайте также: Поршень цилиндра паровой машины

Химический состав чугунов , используемых для изготовления гильз цилиндров автомобильных двигателей.

Между тем, лабораторные испытания и производственная практика показывают, что наибольшей износостойкостью обладают гильзы, полученные из легированного серого чугуна.

Влияние химического состава и микроструктуры на механические свойства чугуна обстоятельно исследовано и на основе этого сложились определённые взгляды: при легировании и модифицировании чугунов их металлическая матрица упрочняется и меньше пластически деформируется при трении; антифрикционные и прочностные свойства чугуна зависят от строения металлической основы и графита; графит является своеобразным индикатором микростроения чугуна и позволяет судить о его пригодности для определённых условий трения. Однако, что касается влияния этих параметров на изнашивание чугуна, то здесь единой точки зрения нет.

Для качества легированных чугунов, кроме методов плавки, также важны точное (при помощи средств автоматизации) выдерживание режимов и строгий контроль химического состава шихты и жидкого металла. Именно их сочетание, а также модифицирование дают возможность получать различные марки чугунов с заданными свойствами из одного базового.

Следует заметить, что по химическому составу материал гильз цилиндров двигателей СНГ и чугуны, используемые специализированными зарубежными фирмами, различаются незначительно.

На рис. приведены величины износа ряда чугунов при различных нагрузках и времени испытания.

Таким образом, опыт применения серых чугунов для гильз цилиндров показывает, что наибольший эффект в повышении надёжности работы детали даёт комплексное легирование чугуна такими элементами как Cr, Ni, Mo, Cu в оптимальном соотношении с основными элементами. Главное при этом – достижение такого уровня легирования, которое в процессе трения способно в диапазоне рабочих режимов двигателя обеспечить образование на поверхности защитных вторичных слоёв. Необходимое условие – способность этих слоёв противостоять развитию схватывания, локализовать разрушения в весьма малыхобъёмах вторичных структур и иметь положительную реакцию на ужесточение режимов трения в цилиндре двигателя без возникновения катастрофических форм изнашивания.

Видео:Сylinder liner manufacturing. Изготовление гильзы цилиндров на заказСкачать

Гистограммы износа аустенитных и серых чугунов, легированных различными химическими элементами:

а – нагрузка 125 МПа, время испытаний 15 ч; б – нагрузка 175 МПа, время испытаний 30 ч; 1-нирезист; 2,3,4,5,6,7-чугун СЧ 21-40, легированный соответственно 0,30% Mo, 0,30% P, 2,5% Cu, 0,15% Ti, после азотирования, 0,12% V; 8- СЧ 24-44; 9- износостойкий чугун, легированный Cr; 10-марганцовистый аустенитный чугун с 10% Cr; 11-серый чугун фирмы «Дойц»; 12,13,14-серые чугуны для гильз соответственно КамАЗ, ЗИЛ и ГАЗ.