Отломавшийся буртик гильзы цилиндра

Описание повреждения

В гильзе цилиндра весь буртик гильзы полностью оторван. Трещина буртика начинается в углублении нижней кромки буртика гильзы и проходит под углом ок. 30° наверх.

Оценка повреждения

Такие повреждения вызваны изгибающими моментами, появляющимися при некачественной сборке (загрязнения и дефекты формы). Причины, приводящие к таким поломкам, различны. В большинстве случаев буртик гильзы цилиндра отжимается уже при затяжке головки блока цилиндров. В новых поколениях двигателей для грузовых автомобилей с системой впрыскивания «насос-форсунка» или «общий топливопровод высокого давления» нагрузка на блок двигателя все больше возрастает в связи с более высоким давлением горения.

В связи с конструктивным использованием в таких типах очень прочных стальных уплотнений головки блока цилиндров, после большого пробега может возникнуть перекос блок-картера в зоне опоры буртика гильзы. Деформацию опорной поверхности невозможно выявить чисто визуально без вспомогательных средств.

Простым методом контроля перекоса является использование туши. Тушь наносится очень тонким слоем на опорную поверхность буртика гильзы на блок-картер. После этого вставляют новую гильзу без уплотнений и вжимают гильзу в свое седло. Затем снова снимают гильзу. Опорная поверхность гильзы должна быть равномерно покрыта тушью по всему периметру. Если части поверхности не вошли в контакт в краской, необходимо доработать седло гильзы. Эту доработку лучше всего проводить на стационарном сверлильном станке или на переносном устройстве для торцовки буртика гильзы. Только таким образом обеспечивается плоскопараллельность к поверхности картера.

Возможные причины повреждения

Не использовались предписанные уплотнения (уплотнения других изготовителей имеют отчасти другую форму и другой диаметр).
Не соблюдались предписанные изготовителем двигателя моменты затяжки и углы затяжки.
Седло гильзы в блок-картере не было тщательно очищено от грязи.
Прямоугольность и/или плоскопараллельность опоры буртика не были обеспечены.
При доработке седла гильзы не обращали внимания на правильную форму. Форма седла буртика должна соответствовать форме гильзы цилиндра.

Переход поверхности буртика к диаметру установочного седла должен иметь отбортовку в 0,5 - 1,0 миллиметра Х 45° (С) во избежание насадки закругленного перехода буртика гильзы на кромку. При несоблюдении этого на буртик воздействует чрезмерное давление при затяжке головки блока цилиндров.

Кроме того, необходимо обратить внимание на то, чтобы радиус закругления на седле буртика не был слишком большим, чтобы гильза опиралась на буртике не на наружную или внутреннюю кромку. Если буртик гильзы не выходит за уплотнительную поверхность цилиндра на предписанный размер или если он входит даже немного вглубь, буртик при сборке недостаточно сильно прижимается к седлу гильзы.

При работе двигателя это может вызвать также качающееся движение гильзы из-за качательного движения поршня. Постоянно действующие из-за этого усилия приводят к тому, что буртик гильзы отламывается. Если необходимо доработать опору буртика гильзы при ремонте двигателя, то можно или вложить компенсационные шайбы из стали или использовать гильзы более крупных размеров, чтобы обеспечить необходимый выступ гильзы относительно поверхности цилиндра. Гильзе более крупных размеров буртика следует дать предпочтение по сравнению с компенсационными шайбами, потому что это ведет к технически большей стабильности.

Материалы: http://www.avtobukvar.ru/viewpages/povrezhdeniya_porshney/otlomavshiysya_burtik_gilzy_tsilindra.html

2 ≫

1 Назначение, устройство и работа гильз цилиндров двигателя ВАЗ 4

2 Техническое обслуживание гильз цилиндров двигателя ВАЗ 6

4 Ремонт, последовательность сборки (разборки) гильз цилиндров двигателя ВАЗ 11

5 Организация и оснащение рабочего места для технического обслуживания и ремонта гильз цилиндров двигателя ВАЗ 13

6 Охрана труда на рабочем месте для технического обслуживания и ремонта гильз цилиндров двигателя ВАЗ 14

О надежности и долговечности машины судят обычно по стабильности рабочих характеристик, заложенных в ней при изготовлении. В условиях эксплуатации стабильность рабочих характеристик двигателя может нарушаться вследствие многих причин, вызывающих неисправности его механизмов и систем. Неисправности могут возникнуть в результате нарушения регулировок, устранимых в процессе эксплуатации, или вследствие естественного износа деталей сопряжений, не устранимого простой регулировкой.

Долговечность, как правило, определяется естественным износом сопрягаемых деталей. В основном износостойкостью таких сопряжений, как гильза цилиндра – поршень, поршневое кольцо – канавка поршня, поршневой палец – бабышка поршня, поршневой палец – втулка шатуна, шейки коленчатого вала – подшипники, клапан – гнездо клапана в головке цилиндров. Поддержание коэффициента технической готовности на высоком уровне в значительной мере определяется степенью удовлетворения их потребностей в запасных частях.

Обеспечение потребностей предприятий по эксплуатации и ремонту техники в запасных частях осуществляется за счет изготовления и восстановления деталей. В этих условиях большое внимание должно уделяться экономному использованию материальных средств, развитию работ по восстановлению деталей. При этом в 5 – 8 раз сокращается объем технологических операций по сравнению с изготовлением новых одноименных изделий. Стоимость восстановления, как правило, на 30 – 50% ниже затрат на производство новых аналогичных изделий. На различных типах предприятий разработаны и усовершенствованы технологические процессы и оборудование, которые позволяют восстанавливать многие детали автомобилей прогрессивными методами, обеспечивающими их послеремонтные ресурсы на уровне, близком к доремонтным. Научно-исследовательские и учебные институты проводят различные исследования в области совершенствования организации ремонта и восстановления деталей. Соединение гильза цилиндра – поршень является одним из соединений, подвергающихся наибольшему износу в двигателях внутреннего сгорания. Поэтому разработка технологии ремонта гильз является важной задачей для улучшения качества ремонта двигателей.

Стенки цилиндра двигателя образуют совместно с поршнем, кольцами и поверхностью камеры сгорания пространство переменного объема, в котором совершаются все рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания. Стенка цилиндра должна быть тщательно обработана и образовывает с поршневыми кольцами пару скольжения. Цилиндры и гильзы цилиндров нагружаются силами давления газов, боковой нагрузкой от поршня и температурной нагрузкой. Переменная по величине и направлению боковая нагрузка вызывает изгиб и вибрацию цилиндра и ослабляет его крепление к картеру. Стенки цилиндра под действием возникающих при движении поршня сил трения подвергаются, кроме того, износу. Гильзы цилиндров должны быть прочными, жесткими, износостойкими, обеспечивать, возможно, меньшие потери на трение поршня о поверхность цилиндра. Внешняя и внутренняя поверхность гильз должна обладать антикоррозионной устойчивостью. Конструкция гильз должна также обеспечивать надежность уплотнений в местах стыков гильз с головкой и блоком цилиндров. Гильзы цилиндров могут, являются как самостоятельной конструкционной единицей двигателя («мокрые» и гильзы двигателей воздушного охлаждения), так и являться элементом ремонтной технологии, предусмотренной заводом изготовителем (например: «сухие» гильзы для двигателей, где цилиндры выполнены заодно с блок-картером).

В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее распространение получили чугунные гильзы. По конструкции гильзы цилиндра современных автомобильных и тракторных двигателей можно разделить на три основные группы:

- «мокрые» гильзы цилиндров;

- «сухие» гильзы цилиндров;

- гильзы для двигателей с воздушным охлаждением;

Мокрые гильзы. Конструкцией двигателя с водяным охлаждением предусмотрена полость в картере двигателя, так называемая «рубашка охлаждения». Гильза, соприкасающаяся свой поверхностью с охлаждающей жидкостью находящейся в «рубашке охлаждения» называется «Мокрой». «Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности. Как правило, выпускаемые производителями «мокрые» гильзы не требуют перед установкой, какой либо доработки. Изношенные «мокрые» гильзы в большинстве случаев не ремонтируют, а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси. Для предотвращения прорыва газов в охлаждающую жидкость и просачивания этой жидкости в цилиндр и картер двигателя «мокрые» гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Внутренняя поверхность гильз тщательно обрабатывается (хонингуется) для того что бы обеспечить наличие требуемой масляной пленки для смазки поршневых колец. Двигатели с «мокрыми» гильзами устанавливаются почти на все современные коммерческие автомобили.

Сухие гильзы. Гильзы, не имеющие соприкосновения с охлаждающей жидкостью, называются «сухими» гильзами. Конструкцией некоторых двигателей предусмотрена заливка при изготовлении в блок картер гильз изготовленных из износостойкого материала, создавая тем самым оптимальные условия для работы цилиндропоршневой группы. Например, некоторые модели двигатели HONDA, Lend Rover,Volkswagen , AUDI,VOLVO и многих других производителей имеют алюминиевый блок цилиндров (для уменьшения веса силового агрегата) и залитые в него «сухие» гильзы (для увеличения ресурса и повышения ремонтопригодности).

Но самое широкое распространение «сухие» гильзы получили в сфере капитального ремонта двигателя. Не «загильзованный» блок цилиндров современного двигателя имеет несколько, предусмотренных технологией, расточек с последующей установкой в него ремонтных поршней. Установка «сухих» гильз позволяет не менять блок двигателя даже после износа цилиндра расточенного в последний ремонтный размер. Производители гильз выпускают так называемые, заготовки гильз, то есть гильзы имеющие запас по длине и внешнему диаметру, которые после токарной обработки запрессовываются с натягом в блок цилиндров. Такие гильзы как правило не имеют обработки внутренней поверхности. Они растачиваются и хонингуются только после установки гильзы в блок цилиндров. Поверхность блока цилиндров под установку тоже повергается тщательной обработке: расточке и в некоторых случаях хонингованию. Гильза с упором устанавливается в блок под давлением, с натягом (в среднем 0,03-0,04 мм), для гильз, не имеющих упора натяг больше. Наружная поверхность «сухих» ремонтных гильз, как правило, подвергается шлифовке, для увеличения плотности прилегания к блоку цилиндров.

Гильзы могут фиксироваться при установке верхним буртом, нижним буртом или вообще могут устанавливаться без упора. Некоторые японские производители, например ISUZU, изготавливают двигатели с тонкостенными стальными гильзами, имеющими покрытие из пористого хрома железом. Такие гильзы не подвергаются механической обработке и устанавливаются в блок цилиндров без натяга, с небольшим усилием и удерживаются в блоке за счет прижатия широкого бурта гильзы головкой блока. Блок картер с сухими гильзами имеет повышенную жесткость по сравнению с блоком, с установленными «мокрыми» гильзами.

Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением. В двигателях воздушного охлаждения конструкция оребрения и необходимость создания охлаждающих воздушных потоков не позволяют применять блок-картерный тип отливки. В этих двигателях применяют отдельно отлитые цилиндры с воздушными ребрами, расположенными чаще всего перпендикулярно оси цилиндра. Эти гильзы цилиндра крепятся к верхней части картера короткими шпильками через опорный фланец (несущие цилиндры) или при помощи анкерных (несущих) шпилек. Гильзы цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготавливают как из одного (монометаллические), так и из двух (биметаллические) металлов. Монометаллические цилиндры делают из чугуна, реже из стали или легких сплавов. Из биметаллических цилиндров получили распространение чугунные или стальные цилиндры с залитыми (или навитыми) алюминиевыми ребрами. Широкое распространение двигатели с воздушным охлаждением получили среди производителей тяжелой строительной техники. Ярким примером является всемирно известный производитель индустриальных двигателей немецкая фирма DEUTZ.

Во время растачивания блока необходимо добиться не только нужного размера, но также правильной геометрии и определенной степени чистоты поверхности гнезд, в противном случае образовавшиеся во время обработки искривления цилиндрической формы после гильзования машинально передаются гильзе. Для удаления ненужных колебаний при дальнейшей обработке необходимо будет удалять значительный слой металла, в результате чего сократится механическая прочность гильзы. Вдобавок, после того, как произведена настройка гильзы в некачественное гнездо, между блоком и стенкой гильзы могут появиться воздушные пазухи, которые будут способствовать ухудшению отвода тепла от поршня. Вот поэтому, при эксплуатации станков невысокого класса, точности геометрии расточенных гнезд перед гильзованием следует исправлять хонингованием.

Необходимо сделать акцент на обработку чугунных блоков, т.к. ее не рекомендуют выполнять на станках с магнитным столом. Результат непременно приведет к намагничиванию металлической стружки, из-за чего увеличивается эксплуатация двигателя. После расточки цилиндров до запрессовки гиль; водяная рубашка блока должна быть подвергнута гидравлическому испытанию при давлении 3 — 4 кг/см 2 . При обнаружении течи в стенках цилиндров дефектные места должны быть обязательно заварены, так как с течением времени плотность посадки гильзы в цилиндре, а следовательно и герметичность соединения могут нарушиться, и течь, устраненная в начале, появится вновь. Ослабление посадки гильзы (обнаруживаемое в легком покачивании ее) в процессе длительной работы может наблюдаться не только у ремонтных гильз, но и у нормальных, запрессованных но заводе. Это обстоятельство не ухудшает работоспособности гильзы. Плотность посадки автоматически восстанавливается во время работы двигателя за счет большего нагревания и расширения гильзы, по сравнению с основной массой стенок цилиндра. Требуется лишь более-осторожный выбор режимов резания, чтобы не вызвать проворачивания гильзы при расточке или шлифовке цилиндра. Поэтому такое ослабление посадки гильз не является браковочным признаком. Все цилиндры в одном блоке должны обрабатываться под один и тот же ремонтный размер с допуском +0,025 мм от номинала (например: 82,5+0,025), за исключением случаев, когда требуется вывести неглубокие царапины на зеркале цилиндров (в пределах увеличения диаметра цилиндра до 0,12 мм),— здесь допускается исправление только дефектных цилиндров. Выдерживание указанного допуска на диаметр цилиндра значительно облегчит задачи подбора к нему поршня . цилиндра и не превышать его. При этом необходимо, чтобы большее, основание конуса располагалось в нижней части цилиндра.

Правильность формы цилиндров, их взаимное расположение, а также расположение относительно оси коленчатого вала имеют важное значение, поэтому оправка расточного резца должка быть достаточно жесткой и тщательно центрироваться по кеизношенкому пояску цилиндра, расположенному над границей перемещения верхнего компрессионного поршневого кольца пли по нижней мало-изношенной части цилиндров, Установочные поверхности (верхняя или нижняя плоскости блока) должны быть тщательно очищены от ржавчины и остатков прокладок. Отклонения от перпендикулярности оси цилиндров к оси коленчатого вала не должны превышать 0,03 мм на длине 100 мы.

Продольные трещины гильз: описание повреждения - трещины большей частью проходят в вертикальном направлении. Это распространяется отчасти также на сухие гильзы из-за относительно небольшой толщины стенки. Оценка повреждения: - трещины гильз такого рода часто вызваны ненадлежащим обращением (ударные нагрузки). Даже если повреждение гильзы не сразу видно, микротрещина или насечка может в последующей работе двигателя привести к поломке и тем самым к выходу двигателя из строя. Дефектный опорный поясок буртика или загрязнение между гильзой и блоком цилиндров также может вызвать такие повреждения. Если дефектный опорный поясок буртика является причиной продольных трещинах, то вместе с продольным трещинами часто наблюдаются также поперечные трещины. Возможные причины повреждения;

- ненадлежащее или неосторожное обращение с гильзами во время транспортировки или ремонта и связанные с этим трещины или насечки

- посторонние тела под контактными или уплотнительными поверхностями

- дефектные опоры буртиков

Отломавшийся буртик гильзы цилиндра: описание повреждения - в гильзе цилиндра весь буртик гильзы полностью оторван. Трещина буртика начинается в углублении нижней кромки буртика гильзы и проходит под углом около 30° наверх. Оценка повреждения - такие повреждения вызваны изгибающими моментами, появляющимися при некачественной сборке (загрязнения и дефекты формы). Причины, приводящие к таким поломкам, различны. В большинстве случаев буртик гильзы цилиндра отжимается уже при затяжке головки блока цилиндром. Деформацию опорной поверхности невозможно выявить чисто визуально без вспомогательных средств. Простым методом контроля перекоса является использование туши. Тушь наносится очень тонким слоем на опорную поверхность буртика гильзы на блок-картер. После этого вставляют новую гильзу без уплотнений и вжимают гильзу в свое седло. Затем снова снимают гильзу. Опорная поверхность гильзы должна быть равномерно покрыта тушью по всему периметру. Если части поверхности не вошли в контакт в краской, необходимо доработать седло гильзы. Эту доработку лучше всего проводить на стационарном сверлильном станке или на переносном устройстве для торцовки буртика гильзы. Только таким образом обеспечена плоскопараллельность к поверхности картера Возможные причины повреждения;

- не использовались предписанные уплотнения (уплотнения других изготовителей имеют отчасти другую форму и другой диаметр)

- не соблюдались предписанные изготовителем двигателя моменты затяжки и углы затяжки

- седло гильзы в блок-картере не было тщательно очищено от грязи

- прямоугольность и/или плоскопараллельность опоры буртика не были обеспечены

Если буртик гильзы не выходит за уплотнительную поверхность цилиндра на предписанный размер (В) или если он входит даже немного вглубь, буртик при сборке недостаточно сильно прижимается к седлу гильзы. При работе двигателя это может вызвать также качающееся движение гильзы из-за качательного движения поршня. Постоянно действующие из-за этого усилия приводят к тому, что буртик гильзы отламывается. Если необходимо доработать опору буртика гильзы при ремонте двигателя, то можно или вложить компенсационные шайбы из стали или использовать гильзы более крупных размеров, чтобы обеспечить необходимый выступ гильзы относительно поверхности цилиндра. Гильзе более крупных размеров буртика следует дать предпочтение по сравнению с компенсаци онными шайбами, потому что это ведет к технически большей стабильности.

Кавитации на гильзах цилиндра. Описание повреждения - мокрая гильза цилиндра в зоне водяной рубашки имеет сильно выраженную кавитацию. Она доходит до такой степени, что уже появилась дыра во внутренней полости цилиндра. Оценка повреждения - кавитация появляется в основном в плоскости качания поршня (на нагруженной стороне или на ненагруженной стороне), она вызвана вибрациями стенки цилиндра. Высокочастотные вибрации вызваны давлением сжигания, боковыми усилиями поршня и перекладка поршня в нижней и верхней мертвой точке. Если охлаждающая вода не может больше повторять вибрации стенки цилиндра, водяная пленка кратковременно приподнимается с гильзы цилиндра. В возникшей из-за этого зоны разряжения образовываются пузырьки пара, которые при обратном движении стенки цилиндра разрушаются (имплозия) с чрезвычайно высокой скоростью. Вытесненная пузырьками вода при имплозии ударяет о поверхность цилиндра. В результате энергии удара из поверхности цилиндра вылетают малейшие частицы. Со временем вследствие этого образовываются (вымываются) настоящие дырки. Особенность кавитации заключается в том, что происходит расширение дырок вовнутрь и в результате образовываются полости в материале, откуда в конечном счете также взято название кавитации. Возможные причины повреждения;

- не соблюден правильный зазор поршня (повторная установка уже работавших поршнейили цилиндры со слишком большими размерами)

- некачественная или неточная посадка гильзы в корпусе

- отсутствует предписанная присадка для защиты от замерзания с защитой от коррозии или соответствующая присадка для охлаждающей воды. Средство защиты от коррозии содержит ингибиторы, предотвращающие пенообразование. Эти ингибиторы, однако, в течение времени теряют свой эффект. Поэтому необходимо заменять средство защиты от коррозии через каждые 2 года и предусматривать правильное соотношение смеси

- использование неподходящих средств охлаждения, как например соленая вода (морская вода), агрессивная или содержащая кислоту вода или другие жидкости

- недостаточное избыточное давление в системе охлаждения. Необходимое избыточное давление радиатора не обеспечено из-за неподходящих крышек радиатора (недостаточная герметизация из-за дефектного предохранительного клапана) или из-за негерметичности в системе охлаждения. При правильном избыточном давлении в системе охлаждения температура кипения охлаждающего средства выше, чем при атмосферном давлении. Избыточное давление в системе охлаждения не может устранить причину для образования паровых пузырьков, но во всяком случае это мешает образованию пузырьков

- слишком низкая рабочая температура двигателя: если двигатель в определенных условиях эксплуатации или из-за дефектов термостата не достигает обычной рабочей температуры, то в системе охлаждения не может образоваться избыточное давление из-за более низкого теплового расширения охлаждающего средства. Из-за слишком низкой рабочей температуры поршни также не имеют правильного теплового расширения. Они работают при эксплуатации с повышенным поршневым зазором. И то, и другое способствует образованию пузырьков и тем самым кавитации

Неравномерный износ цилиндра. Описание повреждения - отверстия цилиндра имеют признаки неравномерного износа в виде отдельных блестящих полированных мест. Поршень не имеет признаков износа или мест истирания. Двигатель теряет масло в точках стыка, особенно, однако, на радиальных уплотнительных кольцах для вала. Оценка повреждения - неравномерный зеркальный внешний вид поверхности скольжения на рабочих поверх ностях цилиндра всегда является признаком перекоса цилиндра. Слишком мокрые или сухие гильзы цилиндров могут иметь перекос уже непосредственно после сборки. Поршневые кольца не могут безупречно герметизировать перекос цилиндра ни относительно масла, ни относительно газов сжигания. Масло проходит мимо поршневых колец, попадает в камеру сгорания и сжигается. В результате газов сжигания, протекающих в большом объеме мимо поршня, также повышается давление в блок-картере. Это избыточное давление приводит к потере масла в различных местах стыка двигателя, особенно на радиальных уплотнительных кольцах для вала. Кроме того, масло продавливается во впускной и выпускной коллекторы через направляющую клапана, всасывается двигателем и сжигается или выбрасывается. Возможные причины повреждения;

- неравномерная или неправильная затяжка болтов головки блока цилиндров

- неплоские торцевые поверхности блока цилиндров и головки блока цилиндров

- нечистая или перекошенная резьба болтов головки блока цилиндров

- неподходящие или неправильные уплотнения головки блока цилиндров

- дефектная опора буртика в картере, неправильный выступ буртика и перекос и/или износ нижней направляющей буртика могут быть причиной существенного перекоса цилиндра

- слишком слабая или слишком прочная посадка буртика в картере (в сухих гильзах цилиндра)

- в базовых отверстиях картера в сухих втулках в эксплуатации часто появляются существенные неровности из-за контактной коррозии. В таком случае базовое отверстие цилиндра должно быть тщательно очищено. Если эта очистка сама не обещает успеха, необходимо доработать базовые отверстия цилиндра и затем установить гильзы цилиндра с избыточным наружным размером . Эти очень тонкостенные гильзы должны прилегать к отверстию по всей длине и всему периметру. Если этого нет то, гильзы деформируются уже при вводе в базовое отверстие и тем более в работе двигателя. В сухих гильзах цилиндра различают исполнения «Pressfit» и «Slipfit». Гильзы «Pressfit» впрессовываются в блок цилиндров двигателя, после этого необходимо провести еще расточку и хонингование. Гильзы «Slipfit» полностью обработаны, они вводятся только в базовое отверстие. Из-за зазора, который остается в гильзах «Slipfit» между гильзой и базовым отверстием цилиндра, это исполнение в отличие от исполнения «Pressfit» скорее вызывает проблемы, связанные с перекосом и коррозией. Если расточка и хонингование в этих двигателях осуществляются обычным способом, то при последующей эксплуатации могут возникнуть проблемы в связи с перекосами. Рекомендация: в блоках цилиндров без гильз с цилиндрами, просверленными непосредственно в блок цилиндров, рекомендуется перед обработкой цилиндров навинтить на торцевую поверхность блока цилиндров нажимную пластину. Эта нажимная пластина имеет те же отверстия, что и блок цилиндров за исключением водяных каналов, ее толщина составляет несколько сантиметров. Благодаря навинчиванию и заданной затяжке с моментом затяжки болтов головки блока цилиндров создаются условия напряжений при обработке цилиндра, как будто установлена головка блока цилиндров. Перекосы в отверстиях цилиндров, которые могут возникнуть при затяжке болтов головки, создаются таким образом в определенном виде и учитываются при обработке. Это обеспечивает (при условии правильной обработки) максимальную круглость и цилиндричность отверстия цилиндра при последующей эксплуатации двигателя.

Трещина гильзы из-за гидравлического удара. Описание повреждения - гильза имеет в верхней зоне большую трещину и задиры на рабочей поверхности. Соответствующий поршень также имеет задиры на стороне давления и на ненагруженной стороне. В днище поршня в той зоне, в которой на стержне имеются задиры, появилось углубление. Оценка повреждения - цилиндр повергался в работе гидравлическим ударам. Высокое давление жидкости разорвало гильзу и образовало углубление в днище поршня. В результате этого материал поршня выдавился наружу, что привело к резкому уменьшению зазора в этой зоне и к задирам на обеих сторонах поршня и на гильзе. Больше невозможно установить, появился ли гидравлический удар при работе двигателя или во время его пуска. Возможные причины повреждения;

- непреднамеренное всасывание воды при переезде через воду, лужи или низкие воды или из-за попадания большого количества воды от брызг проезжающих впереди или мимо автомобилей

- заполнение цилиндра водой при неработающем двигателе из-за негерметичности уплотнения головки цилиндра или трещин в конструктивных элементах

- заполнение цилиндра топливом при неработающем двигателе из-за негерметичных форсунок. Остаточное давление в системе впрыскивания сбрасывается через негерметичную форсунку в цилиндр. В этом и в предыдущем случае при пуске возникают описанные повреждения

4 Ремонт, последовательность сборки (разборки) гильз цилиндров двигателя ВАЗ

Восстановление гильз цилиндров - гильзы цилиндров, вышедшие из допустимых размеров, но имеющие запас слоя металла восстанавливают до следующего стандартного ремонтного размера. Сначала гильзы растачивают, а затем хонингуют (шлифуют) соответственно на алмазно-рассточных (278Н, 268Н и т.п.) и хонинговальных (ЗБ833, ЗГ833 и т.п.) станках в специальных приспособлениях (кондукторах). Перед растачиванием гильзу замеряют, определяют наибольший ее внутренний диаметр в зоне работы верхних компрессионных колец. Зная величину диаметра в месте наибольшего износа гильзы и необходимые припуски на растачивание и хонингование определяют возможный ближайший ремонтный размер гильзы. Ремонтный размер гильзы D_p подсчитывают по формуле D_p= d_m+ +2 hp + 2h_x, где d_m — диаметр гильзы в месте наибольшего износа, мм; hp и h_x— соответственно припуски на сторону для растачивания (0,06. 0,10 мм) и хонингования (0,02. 0,03 мм). Расточка гильз - при расточке гильз приспособление устанавливают на стол станка, совмещая ось базирующего отверстия приспособления с осью шпинделя станка. Совмещение осей производят предварительно оправкой с шариком, а окончательно — центрующим конусом, установленным на шпинделе станка. Для предварительной установки приспособления оправку с шариком вводят в его базирующее отверстие. Шарик оправки должен находиться в плоскости посадочного пояска под буртик гильзы. Затем, ввинчивая винт стержня оправки, одновременно вращают шпиндель до тех пор, пока ось базирующего отверстия (посадочного места под гильзу) приспособления не совпадает с осью шпинделя. После этого вместо оправки на шпиндель устанавливают центрирующий конус. Затем конус вводят в центрирующее отверстие приспособления, окончательно совмещая его ось с осью шпинделя. Для более точного совмещения осей на шпиндель устанавливают индикаторное приспособление. Затем вручную перемещая шпиндель вводят мерительный рычаг в базирующее отверстие приспособления; приворачивая головку шпинделя совместно о приспособлением и пристукивая молотком по его корпусу совмещают ось базирующего отверстия с осью шпинделя. Несовмещение осей допускается до 0,03мм. После совмещения осей закрепляют приспособление (кондуктор) на столе станка, снимают со шпинделя индикаторное приспособление, устанавливают гильзу в базирующее отверстие кондуктора. Гильза базируется по наружной шлифованной поверхности. Зная под какой ремонтный размер следует растачивать гильзу, при использовании микрометра определяют величину вылета резца по формуле.

Резцы для расточки гильз - для термически обработанных гильз с твердостью НВ 363. 414 при расточке применяют резцы с пластинками твердого сплава ВК2, при меньшей твердости (гильзы карбюраторных двигателей)— В Кб.После установки вылета резца опускают шпиндель так, чтобы резец не доходил до торца гильзы на величину врезания (2,0. 2,5 мм), подбирают режимы, включают станок и растачивают гильзу до ремонтного размера с учетом припуска на хонингование. Режимы растачивания: скорость резания V = 90. 150 м/мин, частота вращения шпинделя определяется по формуле. С целью получения заданной шероховатости расточенные гильзы хонингуют абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке. В настоящее время широко применяют бруски из синтетических алмазов, которые обеспечивают высокую производительность, точность и стойкость. Для чернового хонингования бруски марки А250/200-М1, получистового — АСВ 125/ 100-АСВ 100/80-МСХ и для чистового — ACM 23/20-МС8.

Хонингование - после установки гильзы в приспособление станка при необходимости выставляют концевые переключатели на длину хода хонинговальной головки. Для охлаждения и улучшения процесса хонингования гильза и хонинговальная головка охлаждаются керосином или смесью керосина и 10. 20 % индустриального масла марки И-20. Шероховатость поверхности гильзы после хонингования не должна превышать 0,08. 0,16 мкм, овальность и конусность в пределах допуска на размер гильзы (0,015. 0,020 мм). Контроль шероховатости осуществляется сравнением с образцом или эталоном а размер, овальность и конусность — индикатором-нутромером, предварительно выставленным по микрометру. На ремонтных заводах применяются пневматические приспособления типа КИ-5475 для контроля восстановленных гильз, позволяющие одновременно измерить внутренний диаметр, овальность и конусность поверхности, биение посадочных поясков (допускается в пределах 0,05. 0,08 мм) и торцевых поверхностей бурта относительно внутренней поверхности гильзы.

Накатка шариком - хонингование можно заменить накаткой (раскаткой) шариком. Преимущество накатки перед хонингованием состоит в том, что создается наклеп, отсутствуют включения абразивных частиц в обрабатываемую поверхность (при хонинговании внедрение абразивных частиц в хонингуемую поверхность — процесс неизбежный) и как следствие этого — срок службы гильз больший. Раскатку гильз производят па вертикально-расточных или вертикально-сверлильных станках. Припуск на уплотнение металла после растачивания оставляют 0,02. 0,03 мм на сторону. Режимы накатки: окружная скорость шпинделя 60. 80 м/мин; осевая подача—0,08. 0,12 мм/об; число проходов — 4. 6.Предельно изношенные гильзы цилиндров можно восстановить до нормального размера постановкой стальной ленты (сталь 65Г) или гальваническим наращиванием (осталиванием). Для этого гильзу предварительно растачивают (исправляют геометрическую форму) и ставят (“выстилают”) стальную ленту или наращивают слой металла, а затем растачивают и хонингуют в размер. Различают два метода сборки «сухих» гильз в блоке. Это проведение преждевременной термообработки и запрессовки «на холодную». В первой ситуации гильзу помещают с натягом от 50 до 80 мкм, таким образом, обеспечивается различие температур деталей. Для этого блок нагревают пламенем газовой горелки до 120-150 0 . Спустя 15-20 минут, после того, как тепло в блоке распределилось равномерно, устанавливают охлажденные в жидком азоте гильзы. После того, как температура блока и гильз сравнялась, гильзы крепко схватываются с блоком. Гильзу необходимо устанавливать на место аккуратно, но очень быстро, т.к. во время паузы она способна на полпути прихватиться к блоку, и в этом случае ее придется высверливать. Перед монтажом охлажденных гильз в гнезда, их обрабатывают определенным составом для того, чтобы избавиться от водяного конденсата. Простое масло в этом случае использовать не рекомендуется, потому что его остатки в двигателе превращаются в смолу, которая способствует перегреву цилиндров. Помещать «сухие» гильзы «на холодную» профессионалы не советуют. Потому что, в первую очередь, это возможно только при небольших натягах (до 0,05 мм), а также, потому что гильзу необходимо делать толще (2,5 – 4 мм), т.к. она будет искажаться. Во время обработки для удаления неминуемых повреждений геометрии гильзы, придется повысить слой устраняемого металла. Вдобавок ко всему, при рабочей температуре двигателя возможно искривление гильз из-за остаточных внутренних напряжений, которые образуются при запрессовке.

5 Организация и оснащение рабочего места для технического обслуживания и ремонта гильз цилиндров двигателя ВАЗ

Если системами, противодействующими воздействиям вредных факторов на организм, не обеспечиваются нормативные параметры вредных выделений в рабочей зоне, то необходимо сопровождаются выделением в воздух рабочей зоны различного рода загрязнений и тепловых излучений. Вредные вещества проникают в организм человека главным образом через дыхательные пути, а также через кожные покровы и слизистые оболочки. Для защиты органов дыхания от вредных газов и паров, присутствующих в воздухе в концентрациях, не превышающих ПДК более чем в 15 раз, рекомендуется противогазовый респиратор РПГ-67. Глаза необходимо защищать при работе с концентрированными химическими веществами, а также при эксплуатации шлифовального и полировального оборудования. Для защиты глаз пригодны полузакрытые или герметичные очки с обыкновенными или коррегирующими бесцветными безосколочными стеклами. Для защиты глаз от пыли и брызг едких жидкостей рекомендуются очки типа ЗПС-80, ЗП2–80, ЗПЗ-80.

Огромное значение для нормализации воздушной среды при восстановлении гильз имеет вентиляция, с помощью которой можно достичь удаления загрязненного или нагретого воздуха из помещений и подачей в него свежего воздуха.В зависимости от способа перемещения воздуха различают вентиляцию естественную и механическую. При естественной вентиляции воздух поступает и удаляется через щели, окна, двери и т.п. Если перемещение воздуха производят с помощью вентиляторов, то такую вентиляцию называют механической. В зависимости от направления потока воздуха вентиляция бывает приточной и вытяжной. По зоне действия различают общеобменную, местную и смешанную вентиляции. Местную механическую вентиляцию проектируют в случае фиксированных мест вредных выделений в конструкции оборудования или технологического процесса. У гальванических ванн, абразивно-заточного и другого оборудования, имеющего места интенсивного вредного выделения, проектируют зонты, бортовые, щелевые и другие устройства для их местного удаления. Кроме того, в помещениях с таким оборудованием проектируют общеобменную вентиляцию, чтобы уменьшить концентрацию загрязнений в окружающем воздухе. Правильное проектирование и рационально выполненное освещение помещений на предприятии оказывает положительное влияние на работающих, способствует повышению качества продукции, благоприятствует более высокой производительности труда, обеспечению его безопасности, снижает утомляемость и травматизм на производстве, сохраняет высокую трудоспособность в процессе труда. Учитывая это, рационально использовать смешанное освещение, в котором будет сочетаться естественное, а именно боковое односторонне освещение и искусственное (рабочее) освещение. К рациональному освещению будут предъявляться следующие требования: соблюдение норматива освещенности, равномерное распределение светильников; в поле зрения не должна быть прямой и отраженной блеклости. Сильный шум вызывает перегрузку слухового аппарата, слуховое утомление, понижает внимание, воздействует на элемент центральной нервной системы, что может содействовать возникновению несчастного случая. Причиной возникновения шума является вибрация. Для снижения вибрации, воздействующей на работающих, применяют следующие методы: ослабление вибрации в источнике, применение средств виброзащиты; расположение станков на 1-м этаже помещения, на отдельных фундаментальных плитах; применение амортизаторов (резиновой прокладки).Одним из важнейших мероприятий является соблюдение требований техники безопасности рабочими при работе на станках: чистку, смазку, регулировку механизмов и установку деталей производить при остановленном станке с выключенным электродвигателем; измерения и другие рабочие приемы производить только при остановленном станке; запрещается работать на неисправном станке и т.д.

Безопасность жизнедеятельности – это комплекс мероприятий по обеспечению по обеспечению безопасности жизненной деятельности человека в условиях производства. Охрана труда, является важнейшим разделом в безопасности жизнедеятельности. Охрана труда – это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда. При работе на станках рабочие подвергаются различным опасным и вредным факторам. Так как эти факторы непосредственно влияют на безопасность жизнедеятельности при восстановлении гильз двигателей, то необходимо разработать ряд мероприятий по предотвращению их вредного воздействия. Создание безопасных и здоровых условий труда на каждом рабочем месте является главной задачей всех руководящих и инженерно-технических работников сельскохозяйственных предприятий. Администрация обязана соблюдать требования государственных стандартов, норм и правил по охране труда, осуществлять мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии, принимать необходимые меры по предупреждению несчастных случаев. Важнейшее значение имеет обучение работающих безопасности труда, которое осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.0.004–90 на всех предприятиях и в организациях, независимо от степени опасности. Вновь принятых или меняющих работу рабочих должны обучать в учебных мастерских (в цехах, на участках) безопасным приёмам работы инструкторы, на рабочем месте – высококвалифицированный рабочий, бригадир, мастер, имеющий соответствующую подготовку.

Производственное обучение производится с помощью инструктажей. Различают следующие виды инструктажа; вводной инструктаж (его проводит инженер по охране труда со всеми приглашаемыми на работу), первичный инструктаж (на рабочем месте до начала производственной деятельности), повторный инструктаж (со всеми рабочими по безопасным приёмам и методам работы), внеплановый инструктаж (в случаях вве дения новых или переработки стандартов, правил, инструкций, замены оборудования инструмента и т.п., при аварии, травме, пожаре, перерыве в работе более 30 календарных дней, целевой инструктаж (при выполнении разовых работ, ликвидации аварий, бедствий, катастроф). Основными техническими средствами охраны труда являются защитные устройства. Для предотвращения захвата, удара рабочими механизмами все виды передач различных станков и установок, используемых при восстановлении гильз должны иметь оградительные устройства – кожухи, щиты, экраны, козырьки, планки, барьеры (сплошные и сетчатые). Кроме того применяют: блокировочные устройства (механические, электронные, электрические, пневматические, гидравлические), устройства, к которым относятся системы защиты от поражения электрическим током, устройства сигнализации. Для безопасности эксплуатации при нормальном режиме работы электроустановок необходимо обеспечить защитное заземление. При обнаружении нагрева трущихся деталей, появлении гари или дыма станок нужно немедленно остановить и приступить к тушению пожара имеющимися средствами, вызвать пожарную команду. Загоревшийся двигатель или электропроводку необходимо тушить сухим песком или огнетушителем (углекислотным или порошковым). При значительном распространении пожара, когда его нельзя ликвидировать имеющимися на участке средствами, рабочие будут эвакуироваться через заранее предусмотренное необходимое количество дверей. При восстановлении гильз могут возникнуть различные опасности в пожарном отношении. По технологии ремонта здесь используется открытый огонь при сварке; электрооборудование, склонное к воспламенению; легко воспламеняющиеся жидкости. Опасными и вредными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей, являются: открытый огонь, повышенная температура окружающей среды и предметов, токсические продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода, падающие части строительных конструкций; при взрыве – ударная волна, разлетающиеся части и вредные веще ства. Участки, цехи, склады группируют по признакам пожарной опасности. Кузнечные, сварочные, термические, окрасочные разделяют несгораемыми стенами, перегородками и перекрытиями. В ремонтных мастерских необходим один пожарный щит типа ЩП-СХ возле наиболее пожароопасного места где производятся сварочные работы. В других менее опасных местах устанавливается по одному порошковому огнетушителю вместимостью 5 л.

В ходе выполнения экзаменационной работы, я научился разрабатывать технологический процесс восстановления гильзы цилиндра двигателей автомобиля ВАЗ Мною получены и закреплены навыки работы с технической и справочной литературой, технического нормирования и определения потребности детали в восстановлении. Эти навыки я смогу применить в практической деятельности и при дипломном проектировании.

1. Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. – М.: КолосС, 2001.

2. Дюмин, И.Е. Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей. – М.: Транспорт, 1999

3. А. Хасуи, О. Моригаки. Наплавка и напыление. Пер. с яп. В.Н. Попова, под ред. В.С. Степина, Н.Г. Шестеркина. – М.: Машиностроение, 1985.

4.Черемпей В.А., Петров Ю.Н., Корнейчук Н.И. Особенности гальваномеханического хромирования. – М.: МДНТП, 2001

5. Основы технологии производства и ремонта автомобилей: Метод. указания. Сост. А.Д. Полканов, Вологда: ВоГТУ, 2003 г.

6.Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2004.

Материалы: http://zav.ansya.ru/health/1-naznachenie-ustrojstvo-i-rabota-gilez-cilindrov-dvigatelya-v/main.html

3 ≫

2.3 Излом бурта гильзы

В блоке цилиндров двигателя имеется округлое гладкое углубление, так называемое седло буртика. Оно аксиально фиксирует гильзу в блоке. Буртик должен сидеть точно в углублении таким образом, чтобы гильза полностью прилегала по всему периметру седла. Затем в блоке цилиндров устанавливается прокладка головки блока цилиндров. Уплотнение камеры сгорания (в прокладках старших поколений металлическая окантовка, в более современных металлических прокладках – профиль) должно при этом прилегать точно к верхней стороне седла буртика. [2]

При затяжке болтов головка блока сильно прижимается к блоку цилиндров. При этом болты крепления головки блока и правила затяжки разработаны таким образом, что связь головки блока цилиндров с блоком выдерживает максимальное давление цикла вплоть до 200 бар. В результате через болты и прокладку передается гигантское усилие на седло буртика. Поэтому очень важно, чтобы усилие передавалось через прокладку на седло строго вертикально.

Причины излома бурта гильзы

1. Посторонние частицы.

При монтаже очень важно соблюдать чистоту, чтобы между буртиком и седлом не попала грязь (стружка, уплотняющие средства, остатки прокладки и др.).

2. Неровности и перекосы в области седла буртика в блоке цилиндров.

Важно, чтобы поверхность была строго горизонтальна (см. рис. 2.3, а, б), а острая кромка поверхности седла срезана (под углом около 1х45°, см. рис. 2.3, в). В противном случае велика опасность излома.

Рис. 2.3. Причины излома бурта гильзы

а, б – наклон в области седла; в, г – возможность излома при отсутствии фаски седла буртика

3. Неподходящая прокладка головки блока цилиндров.

Также может стать причиной неправильного распределения сил в области буртика (рис 2.4) из-за слишком маленького диаметра либо неверно выбранной высоты прокладки.

Рис. 2.4. Излом в результате неподходящей прокладки

4. Неправильная обработка

Иногда головка блока цилиндров имеет канавку по всему периметру, в которую входит противопожарный борт, причем головка и гильза цилиндра не должны соприкасаться. Если вследствие перекоса или повреждения головка блока требует выравнивания, канавка должна быть пропорционально увеличена. В противном случае есть опасность того, что усилие будет направлены не на прокладку, как должно быть, а на противопожарный борт гильзы цилиндра (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Излом в результате уменьшения глубины канавки

Если данный дефект гильзы не будет вовремя обнаружен, то после пуска двигателя сломанная гильза сдвинется в направлении коленчатого вала, и как только место излома окажется на высоте первого поршневого кольца, поршневое кольцо выскочит выше места излома. При обратном ходе поршня он вдавит гильзу цилиндра. Вращающийся коленчатый вал разобьет гильзу, поршень и шатун также будут повреждены.

2.4 Трещины на поверхности гильзы

Причиной появления трещин в деталях являются, в первую очередь, ненормальные условия их работы, а именно, сильный перегрев, быстрое охлаждение, ударные нагрузки и т.д. Трещины могут возникнуть также вследствие нарушения технологии ремонта. Перетяжка болтов головки блока на некоторых двигателях может стать причиной образования трещин на поверхности гильз. Эксплуатация двигателя в холодное время года на воде в системе охлаждения – также достаточно распространенная причина появления трещин в блоке и гильзах цилиндров после замерзания воды.

Трещина, возникшая в той или иной детали, редко локализуется, т.е. остается неизменной длительное время. В большинстве случаев, испытывая циклические рабочие нагрузки и циклы нагрева-охлаждения, трещина развивается дальше до поломки детали. Последствия и скорость развития трещины зависят от типа детали, материала и сечения, по которому проходит трещина. Для ответственных деталей КШМ и поршневой группы, включая коленчатый вал, шатуны и поршневые пальцы, трещина, независимо от места ее образования, практически всегда приводит к разрушению детали и выходу двигателя из строя.

В корпусных деталях типа блока цилиндров и головки блока, а также гильзах трещины, как правило, проходят в полость системы охлаждения, соединяя ее с каналами систем смазки, вентиляции картера, цилиндрами, либо с окружающей средой, вызывая течи и / или перемешивание рабочих жидкостей. Помимо этого, через трещины в стенке цилиндра или камеры сгорания в систему охлаждения при работе двигателя поступают отработавшие газы, которые вытесняют охлаждающую жидкость, резко снижая эффективность охлаждения двигателя.

Трещины в нижней части гильзы обычно связаны с ударами разрушенного шатуна и, как правило, располагаются вертикально.

Установка на двигатель детали с трещиной приводит обычно к его неработоспособности (выходу из строя) сразу после первого запуска или через определенное время, т.е. к необходимости повторного ремонта. Кроме того, традиционные виды ремонта рабочих поверхностей детали с трещиной (шлифование, хонингование и т.д.) иногда приносят убытки ремонтному предприятию, так как деталь с трещиной заведомо неремонтопригодна и требует замены. Учитывая это, обнаружению трещин в деталях перед ремонтом должно быть уделено самое серьезное внимание. [4]

Количество знаков с пробелами: 99969

Количество таблиц: 3

Количество изображений: 20

Отломавшийся буртик гильзы цилиндра

1 ≫

Описание повреждения

Оценка повреждения

Возможные причины повреждения

2 ≫

3 ≫

Похожие работы

Предлагаем вам десять новых инновационных технологий, которые появятся на автомобилях, в ближайшие годы

Тюнинг тормозной системы своими руками

Что такое защитное вождение?

Замена масла ваз 2107 (фото)

Какое масло заливать в гидроусилитель руля: советы и отзывы