Когда блок цилиндров двигателя легкового автомобиля честно отъездил положенное, затем был расточен (возможно не один раз) и снова доехал до ремонта, тогда наступает время гильзовки. Это, как правило, довольно сложная и дорогая операция, связанная с расточкой отверстий цилиндров, запрессовкой гильз, последующей расточкой и хонингованием. Часто помимо всего этого еще требуется обработка плоскости, короче, есть чем заняться.
А если мы говорим про дизельный двигатель магистрального тягача, то после того, как он прошел свой законный миллион километров, ему, кроме всего прочего, показана замена гильз (гильзовкой такой ремонт обычно не называют). Однако, и для этого ремонта понадобятся гильзы (см фото 1). Гильзы бывают всякие разные! Какие для чего нужны?
Ну, то, что они бывают «мокрые» и «сухие» широко известно. Все-таки коротенько расскажем, что это значит. Вдруг, кто-то не в курсе?
«Мокрые» гильзы непосредственно омываются охлаждающей жидкостью (потому они и мокрые:), а «сухие» - это такие, которые непосредственного контакта с охлаждающей жидкостью не имеют.
Практически во всех двигателях современных тяжелых грузовиков, а также в двигателях разнообразной спецтехники применяются блоки цилиндров с «мокрыми» гильзами (см фото 2). А в прошлом веке существовало немало и легковых автомобилей, в двигателях которых работали «мокрые» гильзы. Это, например, хорошо нам знакомые ГАЗ-24 или УЗАМ-412. Бывали такие двигатели и у Renault, и у Alfa Romeo.
В двигателях современных легковых автомобилей конструкции с «мокрыми» гильзами почти не встречаются. Кажется, таких «последних из могикан» устанавливали на Rover и Suzuki. А может, и по сей день устанавливают, точно не знаем, но в любом случае, это нынче очень редкое явление!
«Мокрые» гильзы - запчасти полностью готовые к установке. Они не требуют какой - либо доработки и монтируются без применения инструментов. Правда, во многих случаях, перед установкой «мокрых» гильз требуется «подрезка» посадочных мест в блоке цилиндров.
В процессе продолжительной эксплуатации, которая происходит в условиях высоких температур и сопряжена с механическими нагрузками, посадочные места гильз деформируются, корродируют и перед установкой новых гильз требуют восстановления (см фото 3).
Фото 3. Посадочное место под «мокрую» гильзу, которое явно просит восстановления показано стрелками.
«Мокрые» гильзы обычно уплотняются сверху и снизу резиновыми или металлическими кольцами (существует много различных конструкций), наружная поверхность гильзы между уплотнениями, в процессе работы двигателя, омывается охлаждающей жидкостью.
«Сухие» гильзы, в отличии от «мокрых», с охлаждающей жидкостью не контактируют. Их устанавливают в цилиндры со сплошными стенками, без выходов каналов системы охлаждения (см фото 4).
«Сухие» гильзы используются для ремонта, как чугунных, так и алюминиевых блоков цилиндров, но если для чугунных блоков это штатная операция, то производители алюминиевых блоков, не вполне уверены, что ремонтировать их с помощью чугунных гильз допустимо. Сомнения возникают, главным образом, из-за слишком большой разницы расширения алюминия и чугуна при нагревании. Тем не менее, многие ремонтные предприятия успешно практикуют такую гильзовку, и восстановленные таким образом двигатели, благополучно эксплуатируются на протяжении долгих лет, вопреки сомнениям производителей.
Как правило, «сухие» гильзы изготавливают из серого чугуна с пластинчатым или шаровидным графитом. В зависимости от технологии гильзовки (с верхним или нижним упором) используют гильзы с буртом (см фото 5) или без такового (см фото 6).
С гильзой без бурта все просто, кроме заходной фаски никаких чудес. А вот гильза с буртом интереснее. Если присмотреться, под буртом еще видна проточка (см фото 7) и сделана она не случайно, у нее есть важные функции. Эта проточка во-первых убирает прямой угол между нижней плоскостью бурта и наружной поверхностью гильзы, который являлся бы концентратором напряжений, а во-вторых страхует от распространенной ошибки, которую любят допускать расточники при гильзовке: Даже если с посадочного места бурта гильзы в блоке не сняли фаску, острый угол посадочного места все равно не упрется в стык бурта и стенки (см рисунок 1).
Рисунок 1. Голубой контур – гильза, красный контур – посадочное место. «Освобождение» под буртом гильзы показано стрелкой.
Чугунные гильзы, хоть с буртом, хоть без, чаще всего, устанавливают в цилиндры с натягом. При запрессовке гильза деформируется, поэтому, у таких гильз, после установки необходимо обрабатывать рабочую поверхность (растачивать и хонинговать). Соответственно, гильзы такого типа изготавливают с припуском под обработку по внутреннему диаметру. Внутренняя поверхность таких гильз расточена грубо т.к. делать чистовую расточку не имеет смысла (см фото 8).
Фото 8. Внутренняя поверхность «сухой» чугунной гильзы для установки с натягом расточена грубо.
Есть двигатели, у которых, конструкция блоков предусматривает установку «сухих» гильз не с натягом, а с небольшим зазором (0,01/0,03 мм). В таких блоках цилиндров гильзы установлены изначально, с завода. При ремонте их просто меняют, устанавливая в цилиндры новые гильзы усилием руки. Такие гильзы очень похожи на вышеописанные для посадки с натягом. Снаружи они выглядят точно также (см фото 9), но внутренний диаметр уже сделан точно в размер, а рабочие поверхности обработаны хоном и никаких доработок после установки не требуют (см фото 10).
Фото 10. «Сухая» чугунная гильза для установки с зазором. На рабочей поверхности сетка хона.
Также, существует группа двигателей, где в цилиндры с завода установлены тонкостенные стальные гильзы. Такие гильзы, соответственно, изготовлены из стали, имеют тонкие (менее 1.0 мм) стенки и устанавливаются с небольшим зазором (см фото 11). Они также не требуют доработок после установки. На рабочие поверхности таких гильз нанесена очень мелкая сетка хона (см фото 12).
Ну, и в завершение, пару слов об алюминиевых гильзах. В некоторых двигателях блоки цилиндров полностью изготовлены из кремниево-алюминиевого сплава (Alusil). Еще есть вариант, где алюминий, из которого отлит блок цилиндров, локально обогащен кремнием в зонах рабочих поверхностей цилиндров (Lokasil). Также, существуют конструкции, где применяют заливаемые гильзы из кремниево-алюминиевого сплава (Silitec).
Для ремонта блоков цилиндров всех трех перечисленных типов подходят заготовки гильз из материала Alusil. Заготовки выпускаются двух типоразмеров, что позволяет изготовить необходимые гильзы для ремонта практически всей гаммы алюминиевых блоков цилиндров (см рисунок 2).
Необходимо заметить, что полностью корректным, с точки зрения производителей, восстановление блоков цилиндров типа (Alusil, Lokasil и Silitec) является только при условии использования алюминиевых гильз. Однако, по причине высокой стоимости заготовок, а также сложности технологии гильзовки и последующей обработки рабочих поверхностей алюминиевых гильз, более рациональной в настоящее время, представляется восстановление блоков такого типа с помощью гильз из серого чугуна. Именно эту технологию используют практически все ремонтные организации на территории России.
О «плохих» гильзах, у которых отрываются бурты, гильзах, которые трескаются после непродолжительного пробега и т.д. и т.п., а также о методах гильзовки блоков различных конструкций и с различными повреждениями мы расскажем в следующем материале.
