Изготовление гильзы для блока цилиндров (4 видео)

Материал: не надо рассказывать про стальные, хромированные, азотированные, фосфатированные и тд. изыски, нам бы что попроще. Нашёл вот такие заготовки http://motor-instrument.ru/rashodnye-ma . mitstart=0, думаю, материал подходящий. Но если вдруг их не выйдет купить, то думаю, из глухих болванок никто не возьмётся, наверное.

Технология:
1) болванка протачивается по наружному диаметру (буртики, посадочный диаметр)
2) Высверливаются, выпиливаются окна (напильником, да, опыт есть)
3) Запрессовывается в рубашку (в духовке, да, тоже есть опыт)
4) Растачивается внутр. диаметр под поршень.

Вопросы:
А) Расточится ли внутр. диаметр с 58мм до 62мм на расточных станках? Не велик ли припуск? Или сразу до запрессовки проточить его до 61мм, например?
Б) Надо ли делать этой заготовке какую-нибудь пост-обработку (термо и проч), или достаточно просто проточить?

Содержание

neherta
MotorHead
Изготовление требуемой гильзы (Alusil, отливка из серого чугуна)
Гильзовка блоков цилиндров
Гильзы и безгильзовые двигатели
Чугунный блок цилиндров без гильз
Чугунный блок цилиндров с чугунными гильзами
Алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами
Стадии ремонта блока цилндров
Алюминиевый блок цилиндров без гильз
«Мокрые» и «сухие» гильзы
Нюансы технологического процесса
Двигатели VR6
Обязательно ли гильзовать все цилиндры?
🔥 Видео

neherta

капитан 1-го ранга

MotorHead

капитан 2-го ранга

Напишу сначала об этом материале- работаем с ним приблизительно с 95 года прошлого столетия, за это время было с чем сравнить, скажем ничем не хуже того же Кольбеншмита или допустим Мале. Если возьмеш действительно конотопскую заготовку проблем не будет .

Теперь по пункту А
-я бы растачивал внутри почти в размер,оставил бы припуск 0.05-0.07 и после разделки окон и запресовки довел притиром,поясню зачем так делать- на окнах резец какой бы не был хороший станок будет все равно прыгать полюбому под хонинговку нужно будет оставить больше припуска чтобы вышло нормально.И еще один плюс притира-он не вырывает графит из чугуна делая стальную рубашку он вскрывает поры в которых будет держатся масло
По пункту Б- термообработка не нужна, там нужная структура задается технологией отливки и модифицированием чугуна.

По поводу запресовки- После охлаждения гильзы обязательно дожать пресом ,при нагреве растет не только диаметр но и высота блока и при остывании гильзы немного приподымает,если не дожать и сделать плоскость при затяжке головки гильзы просядут если не сразу так при нескольких запусках и прогревах-опять разборка опять фрезеровка-оно нам надо

Видео:Изготовление гильз для двигателяСкачать

Изготовление требуемой гильзы (Alusil, отливка из серого чугуна)

По причине больших различий в концепциях блоков цилиндров, а также весьма трудно оцениваниемой потребности в деталях и материалах невозможно для каждого отдельного случая предложить готовые гильзы, соотв., полуфабрикаты. Каждое предприятие по ремонту двигателей, занимающееся посредственным и капитальным ремонтом алюминиевых блоков цилиндров, должно по этой причине либо изготавливать самостоятельно гильзы из алюминия или серого чугуна, либо заказывать их изготовление.

Для изготовления гильз предприятию по ремонту двигателей требуется токарный станок с достаточно большим приспособлением для зажима заготовок (изобр. 1). Из-за длины гильзы и из-за того, что, вероятнее всего, не найдётся никакого материала в виде прутка или трубы, рекомендуется при изготовлении гильз применять на токарном станке соответствующее приёмное приспособление в задней бабке (рипшайбу, центр и т.д.) (изобр. 2)

Для изготовления алюминиевых гильз имеются литые цилиндрические заготовки ALUSIL® двух типоразмеров (изобр. 3 и 4). Состав материала данных заготовок идентичен составу первоначальных ALUSIL®- блоков цилиндров. Данный материал пригоден, однако, не только для ALUSIL®-6noков, но также и для ремонта блоков, изготовленных по методам LOKASIL® и Silitec®, а также для легированных лазером рабочих поверхностей цилиндров.

Читайте также: Volvo xc90 сколько цилиндров

Для изготовления требуемых гильз из серого чугуна принципиально пригодна любая мокрая или сухая гильза цилиндра, имеющая подходящий диаметр и которую можно переработать с нужной целью.

Из каталога фирмы MSI Motor Service International GmbH на компакт-диске или из Интнрнет-магазина MSI Motor Service International GmbH (адрес в Интернете стоит на обратной стороне брошюры) можно выбрать под рубрикой «Ищу по размерам» в разделе гильз подходящие гильзы из серого чугуна.

Размеры гильз, размеры натяга

Требуемые ремонтные гильзы могут быть изготовлены по нижеследующим размерам. Размеры действительны как для ALUSIL®, так и для гильз из серого чугуна.

При соблюдении точной геометрии изготавливаемых гильз рекомендуется толщину стенки гильзы перед запрессовкой выдерживать как можно большей. Это означает, что гильзы только после горячей запрессовки и окончательной обработки путём сверления и хонингования приводятся к требуемой толщине стенки от 1,5 до 3 мм. Тем самым гильзы перед и после установки остаются большей частью круглыми и их можно при горячей запрессовке хорошо ввести в основное отверстие. Благодаря большей толщине материала во время горячей запрессовки остаётся несколько больше времени, пока температуры не сравняются и гильза не затвердеет. Также и измерение наружного диаметра при изготовлении гильзы точнее, чем у тонкой гильзы, которая только под давлением измерительного инструмента может деформироваться на несколько сотых долей миллиметра.

Видео:Изготовление гильзы для блока цилиндровСкачать

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.

Видео:ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ БЛОКА.Скачать

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.

Видео:Производство гильзы. Хонингование и контроль качестваСкачать

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.

Видео:как ИЗГОТАВЛИВАЮТСЯ гильзы.Скачать

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.

Видео:Гильзовка Блока! Как Делается и Зачем!Скачать

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.

Видео:Сylinder liner manufacturing. Изготовление гильзы цилиндров на заказСкачать

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

Видео:Расточка гильзовка и хонинговка блока цилиндровСкачать

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.

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:

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

Видео:Производство гильзы. Механическая обработкаСкачать

«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:

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

Видео:Производство гильзы. Литейное производствоСкачать

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.

Видео:Как делают блок двигателяСкачать

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.

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:

Видео:Изготовление гильзы на токарном станке DMTG CNC Lathe KE 50/1000 | Manufacturing Process of SleevesСкачать

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.