АвтоРули

Детали двигателя (гильзы цилиндров)

Гильзы цилиндров

 

Гильзы цилиндров легкосъемные «мокрого» типа отливаются из специального перлитного серого чугуна с содержанием феррита до 5% ( 2.8). Графит средне- или мелкозернистый прямой или завихренной формы. Твердость 170 ... 241 HV. Для снижения износа в верхнюю часть гильзы запрессована с натягом 0,08 ... 0,14 мм вставка  из специального кислотоупорного легированного чугуна аустенитного типа. Твердость материала вставки 74 ... 92 HRB. Структура: аустенит и карбиды в виде отдельных включений или сетки и графита, состоящего из мелких и средних пластин прямой или завихренной формы.

 

Внутреннюю поверхность гильзы  обрабатывают до шероховатости Ra 0,32. По диаметру внутренней поверхности гильзы разбиваются на группы .

 Гильза   цилиндра

Для увеличения маслоемкости рабочей поверхности! на части гильз цилиндров внутреннюю поверхность подвергают плосковершинному  хонингованию. При такой обработке на поверхности гильз формируется редкая сетка из рисок (глубиной 3 ... 6 мкм и расстоянием между ними 0,3 ... 0,6 мм) и опорных площадок между ними. Риски наклонены к вертикальной оси под углом 45 ... 65°. Суммарная площадь опорных площадок составляет 50 ... 70% площади боковой  поверхности цилиндра.

 

В   расточках    блок-картера гильзу  центруют верхним  и нижним центрирующими поясками. Поверхности поясков шлифованные! Зазор между верхним направляющим пояском и блок-картером 0,50 ... 0,59 мм, между нижним направляющим пояском и блок-картером 0,060 ... 0,228 мм. Для ремонтных целей выпускают гильзы цилиндров с увеличенными наружными размерами. При использовании таких гильз соответственно увеличивают диаметры направляющих поясков.

 

Упорный фланец  в верхней части гильзы служит для крепления ее в блок-картере. Расточка в верхней плите блок-картера имеет меньшую глубину, чем высота упорного фланца. Упорный фланец выступает над поверхностью блок-картера на 0,025 ... 0,200 мм, вследствие чего при затяжке головки цилиндров гильза рлотно прижимается к блок-картеру. Газовый стык и полость охлаждения уплотняются прокладкой. Она служит также для более равномерного распределения усилия прижатия по поверхности упорного фланца.

 

Последовательность   затяжки   болтов   крепления   головок   цилиндров:

Нижний конец гильзы может свободно перемещаться в осевом направлении. Это уменьшает термомеханические напряжения в гильзе и блок-картере, вызываемые разностью температур и различным термическим расширением гильзы и блок-картера при нагреве и охлаждении.

 

В нижнем направляющем пояске в двух прямоугольных канавках расположены два О-образных резиновых уплотнительных кольца из маслостойкой резины повышенной теплостойкости. Кольца отделяют полости масляного картера и жидкостного охлаждения, поэтому наружные диаметры колец, уложенных в канавку, больше диаметра нижнего направляющего пояска на 1,7 мм. При установке гильзы с кольцами кольца сжимаются, заполняют объем канавок и создают необходимый натяг и надежное уплотнение полости охлаждения. Чтобы при установке кольцо не срезалось, на верхней части посадочных поясков блок-картера выполнена заходная фаска, а наружная поверхность кольца смазывается пластичным смазочным материалом или моторным маслом.

 

Внутренняя поверхность гильзы  установленной в блок-картере, должна сохранять цилиндрическую форму. При искажении геометрической формы (деформации) внутренней поверхности увеличиваются пропуск газов в картер, расход масла, возрастает износ поршневых колец. На деформацию гильзы большое влияние оказывает равномерность затяжки болтов крепления головки цилиндров.

 

Гильза может деформироваться из-за неодинаковой глубины расточки в блок-картере под упорный фланец гильзы, неравномерной толщины фланца, попадания посторонних частиц между фланцем и расточкой. Поэтому при установке гильзы в блок-картер на все эти факторы нужно обращать серьезное внимание.

 

При эксплуатации износ рабочей поверхности гильзы по высоте неравномерный. Наибольший износ обычно наблюдается в ее верхней части, в зоне верхнего положения первого компрессионного кольца, наименьший износ — на расстоянии 125 ... 155 мм от верхней плоскости бурта гильзы. Для измерения износа используется пассаметр на диаметр 100. ... 120 мм. Измерение проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях: вдоль оси коленчатого вала и перпендикулярно к ней.

 

Для двигателя ЗИЛ-508.10 максимально допустимый износ гильзы по диаметру не более 0,4 мм. В процессе эксплуатации на износ гильзы влияет множество факторов. К основным факторам относятся скоростной, нагрузочный и тепловой режимы работы двигателя, эффективность очистки от пыли и других механических частиц, поступающих в двигатель воздуха и топлива, эффективность очистки от продуктов изнашивания и механических примесей картерного масла, число холодных пусков и др. При соблюдении установленных заводом правил технического обслуживания и эксплуатации интенсивность изнашивания гильз небольшая и составляет около 0,7 мкм на 1000 км пробега.

 

Скоростной и нагрузочный режимы работы двигателя на автомобиле зависят от дорожных условий и массы перевозимого груза. С увеличением массы перевозимого груза возрастает длительность работы автомобиля на низших передачах, а также увеличивается мощность, развиваемая двигателем, и частота вращения коленчатого вала. Это приводит к повышению давления на гильзу со стороны поршня и поршневых колец, к повышению ее температуры, вследствие   чего   износ   гильзы   возрастает.

 

Результаты измерений износов верхней, наиболее нагруженной зоны гильз" двигателей, эксплуатировавшихся при различных нагрузках, подтвердили это.

 

Попадание механических твердых частиц в цилиндры двигателя вместе с воздухом и топливом приводит к значительным износам рабочих поверхностей гильз и поршневых колец. Так, специальные испытания показали, что при поступлении в цилиндры двигателя с воздухом всего 7 ... 9 г/ч кварцевой пыли износ гильз увеличивается примерно в 10 раз (такое количество пыли может поступать в двигатель при нарушении периодичности технического обслуживания воздушного фильтра). Если с бензином в двигатель поступает пыли 2 г/ч, за 200 ч работы износ гильз и поршневых колец достигает предельного значения.

 

Существенно увеличивается износ гильз также при попадании пыли или механических твердых частиц в масляный картер.

 

Большое число холодных пусков и прогревов, а также длительная работа двигателя с охлаждающей жидкостью температурой ниже 55 °С также значительно увеличивает износ гильз. Анализ имеющихся данных показывает, что при температуре охлаждающей жидкости ниже 55 °С износ гильз увеличивается более чем в 2 раза. Износ гильз и колец в период холодного пуска и прогрева также весьма высок. Сравнение износа гильз за период пуска и прогрева и за тот же отрезок времени при работе при нормальном тепловом режиме показывает, что один пуск и прогрев двигателя по износу равен приблизительно 150 км пробега. Предпусковой прогрев двигателя существенно уменьшает износ гильз.

05.10.2009. 13:38