Ремонтируем блок цилиндров (архив устаревших технологий - продолжение)

Александр ПОДНЕБЕСНОВ, технический директор фирмы "МАДИ-Мотор",
Александр ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Установка гильзы - процесс, известный, пожалуй, не меньше, чем расточка и хонингование. Некоторые ремонтники настолько набили на этом руку, что готовы гильзовать все блоки подряд. Другие, напротив, боятся подобных способов ремонта и предпочитают в сомнительных случаях менять блок на новый. Кто из них прав, однозначно не ответить: при выборе того или иного способа ремонта часто приходится учитывать не только свои технологические возможности. Экономические вопросы играют здесь тоже не последнюю роль.

Когда без гильзования не обойтись

Блок цилиндров, как известно, деталь номерная. А замена номерного агрегата автомобиля - процедура довольно хлопотная. Времени на нее уйдет немало, да и нервов не меньше. Не секрет, что многие детали иной раз не проходят ОТК. И чем ответственнее и сложнее деталь, тем больше шансов приобрести откровенный брак.

Судите сами: по статистике, собранной в нескольких ремонтных организациях, около 10% новых блоков цилиндров отечественных моторов имеют те или иные дефекты. Сорванные резьбы, отсутствие заглушек, негерметичность масляных каналов и даже микротрещины на поверхности цилиндров - вот их далеко не полный перечень.

Ну и, конечно, цена блока. Но если для отечественных моторов цена блока все-таки не слишком велика, то для иномарок она может быть просто астрономической. А это говорит о том, что в большинстве случаев лучше ремонт, чем покупка нового блока.

Что такое гильзование?

Очевидно, это восстановление поверхности цилиндра с помощью ремонтной втулки (гильзы). Когда нужно восстанавливать поверхность? Например, когда на цилиндре образовались трещины или пробоины при разрушении поршня или обрыве шатуна. Иногда на поверхности цилиндра обнаруживается такой глубокий задир, что он не может быть устранен расточкой - не хватает ремонтного увеличения диаметра поршней. Ну и, конечно, без гильзования не обойтись, если изношенный блок цилиндров когда-то уже был расточен в последний ремонтный размер.

Но не следует рассматривать гильзование, как нечто исключительное, применяемое в крайнем случае. Есть целый ряд моторов, имеющих подобные гильзы и в стандартном заводском исполнении. В основном это дизели, у которых для повышения надежности и ресурса устанавливают тонкостенные "сухие" гильзы из специальных износостойких чугунов. Встречаются гильзы и в бензиновых двигателях с алюминиевыми блоками цилиндров, правда, там они не запрессовываются, а заливаются на стадии изготовления блока ("АБС-авто", № 7, 1999).

Но гильзование гильзованию рознь. Успех зависит от целого ряда факторов, в том числе применяемого оборудования, технологии, качества самих гильз и в конечном счете от квалификации специалиста-ремонтника. Поэтому, если есть возможность расточить цилиндр в ремонтный размер, лучше все же этим и ограничиться - чтобы нечаянно не снизить долговечность отремонтированного двигателя.

О гильзах и гильзовании

Если решение о гильзовании принято, вначале надо позаботиться о гильзах. Какие требования к ним предъявляются? Прежде всего их наружная поверхность должна быть достаточно гладкой, лучше всего - шлифованной; конусность и эллипсность - не более 0,02 мм, разностенность - не более 0,1 мм. Размеры гильз необходимо подобрать так, чтобы припуск на последующую расточку под поршень был в пределах 0,3-0,5 мм, а минимальная толщина стенки в окончательном виде (после запрессовки и расточки) оказалось не менее 1,5 мм.

В некоторых случаях, когда, к примеру, в стенке цилиндра имеется трещина или пробоина, толщину стенки можно увеличить до 2,5-3,0 мм.

Очень важен натяг, с которым гильза будет установлена в блок. Обычно чугунные блоки цилиндров гильзуются с натягом 0,05-0,07 мм. Такой натяг выбирается из условия надежной посадки гильзы и приемлемых напряжений в ней и блоке после запрессовки. Для ремонта цельноалюминиевых блоков иностранные фирмы рекомендуют использовать алюминиевые же гильзы.

Кстати сказать, отечественная ремонтная практика показала, что цельноалюминиевые блоки можно гильзовать "чугуном" точно так, как и обычные чугунные ("АБС-авто", № 6, 1999). Важно только обеспечить натяг гильзы в блоке ближе к верхнему пределу - алюминиевый сплав блока при нагреве во время работы двигателя расширяется заметно сильнее чугуна гильзы, и гильза в таких условиях не должна потерять натяг.

Особые требования предъявляются к гнезду гильз в блоке. Очевидно, при растачивании гнезда надо обеспечить его перпендикулярность к оси коленчатого вала или, по крайней мере, соосность с поверхностью ремонтируемого цилиндра. Допустимые эллипсность и конусность гнезда не превышают предела, указанного для самой гильзы, - 0,02 мм.

Когда требуется заменить уже установленные "сухие" гильзы, т.е. "перегильзовать" блок, старые гильзы проще всего удалить растачиванием на вертикально-расточном станке - когда толщина стенки старой гильзы станет меньше 0,2-0,3 мм, натяг ослабнет и гильза провернется в блоке «от резца».

Еще одна проблема - как фиксировать гильзу в осевом направлении. Существуют два способа такой фиксации - "с буртом" или "в упор". В первом случае на гильзе сверху делается упорный бурт, а на верхней части гнезда - ответная выточка, препятствующая проваливанию гильзы ниже верхней плоскости блока. Главное преимущество такой схемы - возможность более точно выполнить отверстие гнезда в блоке и даже отхонинговать его, обеспечив высокое качество поверхности.

В схеме "в упор" гильза получается простой и гладкой. Однако сложности начинаются с обработки отверстия в блоке - его необходимо точно растачивать, причем не только по диаметру, но и по длине.

На некоторых дизельных двигателях применяют "заводские" гильзы и без осевой фиксации. Гильза в подобной конструкции удерживается в блоке только за счет сил трения при посадке в блоке с натягом.

Как поставить гильзу

Когда все подготовлено и проверено, можно приступать к установке гильзы. Лучше всего это сделать, обеспечив разность температур деталей. К сожалению, создать разность температур не так просто - необходимы жидкий азот или в крайнем случае углекислый газ для охлаждения гильзы и специальная печь для нагрева блока (нагрев, правда, не должен превышать 150-180°С - иначе блок может покоробиться). Поэтому при небольших натягах (около 0,05 мм) можно устанавливать гильзы "вхолодную", например, с помощью пресса.

Такой способ совершенно не годится для установки алюминиевых гильз в алюминиевый блок из-за "схватывания" и задира поверхностей. Для таких блоков создание разности температур деталей (притом - немалой) просто обязательно.

Что еще надо помнить

Гильзование, как видим, операция непростая. И ошибки здесь тоже встречаются. Известная ситуация: все вроде бы делалось правильно, а получилось плохо, - возможна и здесь. Почему? Просто не учли некоторые мелочи, которые и испортили все дело. Вот только несколько примеров.

В блоке сравнительно нового автомобиля один из цилиндров получил серьезное повреждение (обрыв шатуна), в то время как другие не пострадали и практически не изношены. После гильзования выяснилось, что соседние цилиндры по непонятной причине приобрели вдруг недопустимую эллипсность - около 0,04-0,05мм - и без их ремонта теперь не обойтись. А разгадка-то проста: поставлена слишком толстая гильза с чрезмерно большим натягом.

Иногда у блока по цилиндру проходит трещина, причем с выходом на верхнюю плоскость. В таких случаях иногда приходится предварительно заваривать блок.

Другие наши статьи...