Обрыв бурта - довольно распространенная история. Бурты гильз любят отрываться, причем, делают это они с одинаковым удовольствием, как в случае с «мокрыми», так и с «сухими» гильзами и некоторые (но не все) причины в обоих случаях похожи. Если кто не в курсе какие такие «сухие» и «мокрые» гильзы, отсылаем к нашему материалу «Какие бывают гильзы».
Да. И какие же это причины? Гильзы бракованные? Э… случается! С некоторыми сухими гильзами. Не то что б они прям бракованные, потому что если соблюдать технологию гильзовки, то и такие гильзы будут отлично работать. Проблема в том, что соблюдать технологию иногда проблематично. Ладно. К этому очень специальному вопросу вернемся чуть позже, а пока о более общих вещах поговорим.
Начнем с мокрых гильз. Мокрые гильзы, как правило устанавливаются с выступанием над плоскостью разъема блока цилиндров. Выступание это строго регламентируется производителем двигателя. Правильная установка гильзы показана на рисунке 1.
Понятно, что верхняя и нижняя поверхности бурта должны быть параллельны, а также параллельны поверхности посадочного места бурта гильзы и плоскости разъема блока цилиндров. Если эта «всеобщая» параллельность не соблюдена, то удачи не видать!
Верхняя и нижняя поверхности бурта всегда параллельны (во всяком случае, мы другого никогда не видели) т.к. при изготовлении на современном станке с ЧПУ сделать гильзу так, чтобы они были не параллельны довольно сложно. Надо как-то специально стараться! А вот с посадочным местом бурта все не так однозначно.
Наивно полагать, что в двигателе какого-нибудь магистрального тягача, после пробега в 500-600 тыс. км, а то и больше, износилась поршневая, а с посадочными местами под бурты гильз ничего не произошло. Геометрию посадочных мест, даже если визуально они выглядят идеальными (что случается редко) надо проверять. А как ее проверить? Проверить корректно в условиях автосервиса невозможно. Там просто нет необходимого оборудования. Не, ну может, где-то и есть, но мы такого никогда не встречали. Однако, всегда можно покрасить посадочное место, например, черным маркером, а потом поставить гильзу и покрутить. И ох вряд ли равномерно сотрется вся краска! Очень наглядно будет видно, что посадочное место неровное. Что делать известно. Подрезать посадочные места и ставить уплотнительные кольца, которые обеспечат надлежащее выступание гильз. Но! Подрезать надо правильно иначе опять будет не параллельность и … да! Обрыв бурта (см рисунки 2 и 3).
Теперь, что касается «сухих» гильз. Там бурт отрывает обычно по другим, отличным от вышеперечисленных, причинам. Дело в том, что если применяют гильзовку с верхним упором (т.е. ставят гильзу с буртом), то посадочное место бурта делают на расточном станке и соответственно, при условии соблюдения технологии, все получается параллельно всему 😊, как на рисунке 1, но появляется другая проблема. Обратите внимание, что на рисунке 1, с посадочного места под бурт гильзы снята фаска. Понятно, что фаску эту снимают не просто так и не для красоты. Если фаску не снять произойдет обрыв бурта (см рисунок 4).
Так и вот. Если гильзы «мокрые», то либо эта фаска сделана заводом, либо под буртом гильзы сделано «освобождение» или бывает, что сделано и то и другое (см рисунок 5).
Очевидно, что при наличии «освобождения», фаску можно и не снимать. Такого, как на рисунке 4 все-равно не случится.
А вот с «сухими» гильзами ситуация несколько иная. Снять пресловутую фаску в процессе гильзовки, вроде пустяки, но на самом деле это сложно и трудоемко. Поэтому, чаще всего, никто эту фаску не снимает, а делают «освобождение» под буртом гильзы. И если это «освобождение» сделано правильно, то все получается хорошо (см рисунок 6).
Но если освобождение сделать как-то иначе, например, как на рисунке ниже (см рисунок 7), то толку от него чуть меньше, чем никакого. Так иногда получается, если гильзу дорабатывает токарь, которому не объяснили для чего нужна такая канавка и ни чертежа, ни эскиза не дали.
Зная о существующей проблеме, маститые производители гильз решили помочь своим клиентам и стали выпускать сухие гильзы с правильным «освобождением». Отлично! Но вот некоторые другие производители стали как-бы копировать это «освобождение» глядя на продукцию «старших братьев» и видимо, толком не понимая для чего это нужно. Так на свет божий появились гильзы с заложенной в них прямо с завода засадой (см рисунок 8)!
Т.о. основные причины обрыва буртов у «сухих» гильз это отсутствие, как фаски, так и освобождения или неправильно выполненное освобождение при отсутствии фаски.
Лучше бы конечно было делать фаску, но, во-первых, как уже говорилось, ее обычно не делают, а во-вторых, фаску тоже надо делать правильно. Если фаска слишком велика это опять же приведет к обрыву бурта (см рисунок 9).
При любом из перечисленных вариантов неправильной гильзовки «сухими» гильзами или установки «мокрых» гильз бурт отрывается сразу, уже в процессе затяжки крепежных болтов ГБЦ. А вот дальше события могут развиваться по-разному. Случается, что сухая гильза, после обрыва бурта и нагрева двигателя, начинает потихоньку сползать вниз и занимается этим до тех пор, пока не сползает на столько, что ее захватывает первое компрессионное кольцо, после чего она либо упирается в выступающие элементы блока цилиндров (если таковые имеются) и двигатель в лучшем случае просто глохнет, а в худшем может сломать поршень или оборвать шатун и затем пробить блок. Ну, а если никаких препятствий на пути гильзы нет, то ее стаскивает до встречи с противовесами коленчатого вала, которые перемалывают гильзу в мелкие кусочки.
А бывает так, что бурт «мокрой» гильзы практически отламывается, но все-таки на чем-то еще держится. В этом случае, через образовавшуюся трещину, начинается прорыв газов в систему охлаждения и/или «засасывание» охлаждающей жидкости в цилиндр. При разборке двигателя, такие трещины бывает не сразу и разглядишь. В данном случае, трещина более заметна на поверхности посадочного места огневого кольца (см фото 1 и 2).
Один легкий удар молоточком и бурт отделен. На плоскости разлома, как и на наружных поверхностях гильз следы коррозии. Видимо в систему была залита вода или охлаждающая жидкость ненадлежащего качества. По следам коррозии видно, что местами жидкость проходила по трещине насквозь, в цилиндр (см фото 3).
Структура разлома указывает на хрупкий характер разрушения. Характерных «усталостных» линий нет. И давайте теперь внимательно посмотрим на блестящую нижнею поверхность бурта на фото 3. Видим в некоторых местах черные точки? Что это такое? Это загрязнения (см фото 4 и 5).
Если такое количество посторонних частиц впечаталось в поверхность бурта, то представляете, что было в посадочном месте? Про его, посадочного места, геометрию сказать ничего нельзя (блока мы не видели), но что-то подсказывает, что и с ней ничего хорошего не было.
Это, как вы конечно догадались, был пример, когда гильза ни в чем не виновата. Виновата установка. А теперь пример, когда гильза отчасти виновата. Это гильза, у которой «освобождение», как на рисунке 8. Если просто смотреть на такую гильзу (новую) невооруженным взглядом, то все, вроде, выглядит нормально. Гильза, как гильза, «освобождение», как «освобождение» (см фото 5).*
Тогда почему оторвался бурт (см фото 6)?
Смотрим на цилиндр, где стояла гильза (гильзу-то как раз перемололо противовесами коленчатого вала, один буртик остался) и видим, что фаска с угла посадочного места не снята (см фото 7).
Не снята? Ну и что? Гильза-то с «освобождением», не должно быть проблем! Не должно, однако они есть. Померим глубину «освобождения». Проще всего нам было это сделать ИРБ индикатором (см фото 8 и 9).
Получается, что глубина посадочного места всего-то 0,15 мм. Как-то совсем мало! А если приложить к стенке гильзы что-нибудь ровное (мы использовали плитку Иогансона) то визуально видно, что «освобождение» имеет именно такую форму, как на рисунке 8.
Выпрессовываем из блока гильзу, где бурт не оторвался, смотрим и видим отчетливый блестящий след контакта угла посадочного места с поверхностью «освобождения» и … трещину (см фото 10).
Трещина плохо различима на фото, но поверьте, она существует😊. Что бы такого не происходило нужно снимать эту самую фаску! Лучше всегда это делать, потому что видите какие бывают «освобождения».
В скобках заметим, что на «сухих» гильзах UMpro «освобождения» сделаны правильно, а наши «мокрые» гильзы также полностью соответствуют условиям технических требований. Рекомендуем!😊
Но и про соблюдение технологии не забываем!
*Внимательные читатели, конечно, заметили, что это, как-бы, гильза Goetze. Мы думаем, что не какой это не Goetze, а контрафакт. Goetze так бы не сделал!