Ремонт алюминиевых блоков цилиндров

  • 30 мая 2016 22:29:46
  • Отзывы : 9
  • Просмотров: 5284
  • 5 Ремонт алюминиевых блоков цилиндров

Сначала ХIХ века механики и инженеры трудились над изобретением и усовершенствованием механизмов, которые в последствие были названы двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Француа Исаак де Ривас, Этьен Ленуар, Николаус Аугуст Отто, Огнеслав Степанович Костович, Готтлиб Даймлер, Рудольф Дизель – неполный перечень основных участников этого процесса, который длился почти сто лет. На протяжении этого длительного времени силами и знаниями этих и многих других людей были сформулированы и реализованы общие базовые принципы строения, устройства и работы ДВС.
Современную жизнь невозможно представить без транспорта. Автомобиль стал неотъемлемой частью нашей жизни. Но мы практически не вникаем в то, как этот самый автомобиль устроен, как его правильно эксплуатировать и тем более, как правильно ремонтировать.
По среднестатистическим данным около 60% автомобильного рынка составляют поддержанные автомобили. В Чите и Забайкальском крае более половины всех транспортных средств представляют автомобили японских производителей. Но за последние несколько лет, вырос покупательский интерес к европейскому автопрому в целом и к немецкому в частности, ведь покупка поддержанного «немца» становится все легче. Но за этим кроется неприятный факт – часть этих автомобилей попадает на наш рынок далеко не в идеальном состоянии. Если несколько лет назад одна из основных проблем была в диагностике и ремонте электронных систем управления, то в последнее время, на первый план по актуальности встала проблема механического ремонта ДВС.
С ремонтом двигателей европейцев «ремонтники» в нашем регионе сталкивались и раньше, но это были единичные случаи. В основном все обходилось техническим обслуживанием (замена колец, вкладышей, резиновых уплотнителей на стандартные новые) или заливкой присадки, либо заменой мотора. В последние годы из-за увеличившегося количества б/у европейских автомобилей увеличился спрос и на ремонт, при этом не мелкосрочный, а именно капитальный в полном объеме. Этому способствует так же и доступность информации, в том числе через интернет и расширяющийся, насыщенный рынок запасных частей, как оригинального качества, так и всевозможных заменителей.

Как все-таки правильно ремонтировать блоки цилиндров?

Уже имея определенный опыт ремонта ДВС «европейцев», который основывается, во-первых, на теоретических знаниях, полученных из специализированной литературы, во-вторых на практических навыках, полученных у более опытных специалистов из западной части нашей страны. Хотелось бы описать общие, базовые принципы, с небольшими деталями личного опыта по ремонту конкретно алюминиевых двигателей внутреннего сгорания с блоками цилиндров типа – Алюсил (Alusil – заэвтектический алюминиевокремниевый сплав, содержащий около 78 % алюминия и 17 % кремния. При методе Alusil весь блок цилиндров состоит из алюминиево-кремниевого сплава), применяемых в двигателях таких марок автомобилей, как: Audi, VW, BMW, Porsche, Mercedes-Benz и др.

Алюминиевый блок Алюсил

Слабое место этого мотора – перегрев, а также масляное голодание приводящее к мгновенному появлению «задиров», как следствие возникает необходимость в замене мотора, либо его капитальном ремонте.

Менять, нельзя, ремонтировать

Практика ремонта этих моторов не может основываться лишь на опыте наших «дедов», которые всю жизнь ремонтировали автомобили марки «Жигули», «Москвич», ГАЗ-51. Хотя моторы принципиально одинаковы, конструктивно имеют большие отличия и устроены более сложно, поэтому необходимы специальные знания и навыки.
Замена мотора не всегда панацея. Нет гарантии приобретая мотор, получить его в хорошем состоянии. Неквалифицированный ремонт может вылиться в еще большую «копеечку», с потерей времени и дальнейшими «разбирательствами». Так все-таки, можно ли в городе Чита качественно с гарантией отремонтировать мотор с алюминиевым блоком типа Алюсил?
Рассмотрим конкретно общие принципы ремонта, материалов, принадлежностей, запчастей, которые, мы применяем при ремонте двигателей с алюминиевыми блоками цилиндров.

Подготовка блока к расточке

Блок ДВС (чугунный литой, алюминиевый или алюминиевый с залитыми чугунными гильзами) устанавливается и выверяется точность его положения на расточном станке с помощью фиксирующих зажимов и индикаторов. При этом базовым является плоскость разъема блока цилиндров с поддоном с одной стороны, и стол расточного станка с другой. Есть еще способы расточки цилиндров от «скалки», где за базу берутся коренные постели блока цилиндров, установленные на шлифованную скалку, которая опирается на две идеально выверенные по высоте шлифованные призмы.

Блок цилиндров в поворотном столе

Расточка блока цилиндров

Для механической обработки V – образного мотора необходимо специальное приспособление, которое может быть либо поворотным столом, либо шлифованной скалкой на двух регулировочных опорах с прижимами. Сам по себе станок принципиального значения не имеет. Это может быть, как расточной, либо координатно-расточной станок, главное, чтобы он был в исправном техническом состоянии.
Подготовка к установке гильзы в блок происходит в несколько этапов.
Предварительное сверление осуществляется со снятием припуска максимально 0,5 мм за проход. При чистовом  сверлении, снимается припуска в 0,1 мм.

Расточка блока

Установка чугунных гильз в блок является наиболее сложной процедурой. Сама идея решения установки чугунных гильз в алюминиевый блок не нова, разница лишь в том, что гильза, залитая в алюминиевый блок в заводских условиях, дает устойчивость конструкции – жесткость. И если в чугунных блоках технология «гильзовки» производится старым «дедовским» способом с помощью солидола и кувалды, либо более продвинутым способом – нагревание блока и охлаждение гильзы, то «гильзовка» алюминиевого мотора требует в первую очередь тщательного изучения конструкции блока цилиндров: распределение усилий давления газа в цилиндре, напряжений от резьбовых соединений и т.д.

Гильзы и поршни

Достаточная жесткость для хороших эксплуатационных характеристик блока после «гильзовки» достигается путем установки чугунной гильзы в алюминиевый блок с большим натягом. В чугунных блоках гильзу мы можем установить при помощи пресса (если нет возможности нагреть блок), а в алюминиевом блоке прессовая посадка абсолютна исключена, так как при установке с натягом блок просто лопнет. Поэтому по технологии фирмы Kolbenschmidt (немецкий производитель блоков цилиндров) производится равномерный нагрев блока до температуры около 100° – 120° градусов, а чугунная гильза охлаждается в жидком азоте до температуры примерно от –180° до –200°С и после этого быстро устанавливается свободно без усилий в подготовленное в блоке посадочное место, так как остывание происходит в течении нескольких секунд.

Жидкий азот

Остуживание гильзы в жидком азоте

Установка гильзы в блок

После того как блок остынет до комнатной температуры, натяг в 0,10 мм с которым чугунная гильза устанавливается в блоке, придает достаточную жесткость и прочность, а взаимное давление, которое возникает между блоком и гильзой, распределяется равномерно по всей поверхности, что исключает поломку посадочного места.
Можно ставить гильзы и с наименьшим натягом, но из-за разницы коэффициентов теплового расширения металлов (алюминий при нагреве расширяется намного больше чугуна) происходит «расшатывание» гильз, что приводит к трещинам в блоке двигателя, таким образом, о большом ресурсе мотора можно забыть. Имеются случаи подобных попыток в нашем городе, но оставим эти факты на совести тех людей кто этим занимается.
Дальнейший процесс обработки рабочей поверхности цилиндров в номинальный размер, конкретно под каждый поршень двигателя, схож с расточкой любого классического блока цилиндров и не требует описания.

Индикаторы

Еще не так давно, практика ремонта блоков ДВС осуществлялась посредством выведения рабочей поверхности цилиндра в «зеркало», а также с пренебрежением тепловыми зазорами между поршнем и цилиндром в такой степени, что в процессе сборки двигателя и установки поршней в блок, приходилось прибегать чуть ли не к молотку с кувалдой. В процессе обкатки, такой двигатель очень сильно перегревался и поршневых колец не хватало и на десять тысяч километров пробега.
Такие «мастера» сами советовали: «Через десять тысяч поменяй кольца и езди дальше».
Однако зеркальная поверхность цилиндров вызывала и дальнейшие проблемы: масло, не задерживающееся на стенках цилиндров, полностью снимаемое маслосъемными кольцами, не достигшего компрессионных колец, что что приводило к более сильным потерям на трение, перегреву, и залеганию компрессионных колец, а также быстрому и преждевременному износу рабочих поверхностей. Вследствие чего мотор начинал «сапунить» и «жрать» масло, напрашивался очередной капремонт двигателя с необходимостью расточки блока цилиндров под следующий ремонтный размер поршней.
Таким образом, для удержания масла на поверхности цилиндра, стенки рабочей поверхности цилиндра должны быть гладкими и в то же время максимально шероховатыми. Эта поверхность, способна значительно лучше задерживать на себе масло и соответственно воспринимать более высокие механические нагрузки. Поэтому требуется подбор режимов хонингования и применяемых материалов, которые и обеспечивают необходимый результат.
Казалось бы, два противоречивых определения, но в совокупности это называется – плосковершинным хонингованием.

Хонингование блока цилиндров

Хонингование это процесс абразивной обработки металла хонинговальными брусками (хонами). Применяется для обработки внутренних поверхностей цилиндров методом вращательного и возвратно-поступательного движения хонинговальной головки с закреплёнными в ней раздвижными абразивными брусками с орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью.
При окончательной обработке хонингованием возможно не только получение отверстий или цилиндров с желаемыми диаметрами и качеством внутренней поверхности. Также погрешности в геометрии отверстий, возникшие при предыдущей обработке, которые, соответственно, не смогли быть устранены. Кроме того, основной целью, которой добиваются при хонинговании, является нарезание тонких бороздок под определенным углом, на рабочей поверхности цилиндра, что ведет к более легкому скольжению поршней в цилиндрах, а также их лучшему смазыванию и соответственно значительному увеличению ресурса силового агрегата. 
ХонУгол наносимых рисок имеет большое значение, поскольку чем больше угол хонингования, тем меньше будет волнистость на поверхности, к тому же меньший угол влияет на снижение «жора» масла двигателем. По рекомендации фирмы Kolbenschmidt, угол хонингования должен изменяться от 40° до 80°.
Хонингование делится на несколько этапов.
При первом проходе используются бруски из крупнозернистого абразива. Для достижения наилучшего результата применяются алмазные бруски на медной основе фирмы Kolbenschmidt, либо карбид кремниевыми хонами фирмы Sunnen, ведущего производителя хонинговального оборудования.






Хонинговальная головка и карбид кремниевые бруски Sunnen

На второй стадии полученная поверхность обрабатывается более мелкозернистым абразивом. При этом формируется новый микропрофиль поверхности. На данном этапе применяют бруски с размером зерна 1/150 мм.
Окончательное хонингование ведется материалами с зерном от 1/300 - 1/500 мм, до достижения номинального размера цилиндра.
Финишной операцией, крацеванием, достигается очищение поверхности и бороздок от остатков хонинговального абразива. Также немаловажным эффектом данного этапа является обнажение графитовых зёрен чугунных гильз, которые в свою очередь влияют на снижение трения, а, следовательно, на механические потери и износ. Крацевание осуществляется специальными щётками, из нейлоновых нитей с добавлением кристаллов кремния.
В какой-то промежуток времени некоторыми «мастерами» был выдуман своеобразный способ получения рисок на стенках цилиндров – так называемый «дрынохон» или еще лучше наждачка – старый дедовский способ, данный метод даже применяется и по сей день в некоторых мастерских нашего города. Плюс конечно данного метода на лицо – освежить мотор, можно не снимая его с автомобиля, но о соблюдении требуемых значений угла хонингования и шероховатости от 2 до 5 мкм думать не стоит. В данном случае какой ремонт применить решать только владельцу транспортного средства.
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
Ремонт алюминиевых блоков цилиндров
 
 
Оставить отзыв ↓
 
 
 

Контакты

  • +7 (3022) 71-02-01
  • +7 924 811 0201
  • info@zabchasti.ru

Забчасти.рф