Гільзи циліндрів

Створення максимально легкого і потужного двигуна - першочергове завдання для інженерів всіх автомобільних компаній, яку вони з тим або іншим успіхом намагаються вирішити вже більше ста років. Справжньою революцією стало поява двигунів, повністю зроблених з алюмінію. Однак застосування цього матеріалу поставило перед розробниками нове завдання - як створити в алюмінієвому блоці міцні циліндри? Найвдалішим рішенням стало застосування гільз, активно застосовувалися при створенні двигунів для мотоциклів, у яких немає загального блоку циліндрів.

Види гільз і вимоги, які до них висуваються

Гільза повинна бути дуже міцною і тугоплавкої, адже у випадку з алюмінієвим блоком він грає лише роль корпусу, в якому вона тримається. Протистояти тепла, тиску і зносу їй доводиться самостійно. Тому гільзи повинні володіти високою зносостійкістю, високою антикорозійною стійкістю, жаростійкістю і міцністю. Залежно від конструкції двигуна гільзи діляться на «мокрі» і «сухі». суть цього терміна безпосередньо пов'язана з особливостями системи водяного охолодження двигуна.

"Мокрі" гільзи одержали найбільше поширення, так як відмінно вирішують завдання відводу тепла

«Мокрі» гільзи

«Мокрими» називаються гільзи, зовнішня поверхня яких омивається охолоджуючою рідиною, що циркулює в системі каналів, що пронизують товщу блоку циліндрів. Ця система званої «водяною сорочкою» і служить для рівномірного відводу тепла від блоку циліндрів. В районі встановлення гільз охолоджуюча рідина "виходить на поверхню", щоб безпосередньо омивати стінки гільзи. Тому такий тип гільз і називається мокрим. Блок циліндрів з «мокрими» гільзами забезпечує кращий відведення тепла, тому «мокрі» гільзи отримали дуже широке поширення. Вони застосовуються на легкових автомобілях Volvo, Renault, ГАЗ-24, "Москвич" та інших.

Ущільнення між гільзою і блоком досягається шляхом установки мідної прокладки між відлитим буртом гільзи і площиною блока

Ремонт двигунів, оснащених «мокрими» гільзами, вкрай простий - в блок встановлюється нові пари гільза-поршень, не вимагають доопрацювання. Для капремонту навіть немає потреби знімати двигун, і він може бути виконаний навіть у польових умовах.

«Сухі» гільзи

«Сухі» гільзи запресовані в тіло циліндра і не мають прямого контакту з охолоджуючою рідиною. Деякі виробники воліють робити алюмінієві блоки з не змінними гільзами методом лиття. У цьому випадку гільзи зміцнюються у формі для виливки, яка пізніше заповнюється розплавленим алюмінієм. Створені таким чином блоки циліндрів по жорсткості від звичайних чавунних не відрізняються. При необхідності ремонту гільзи розточуються і хонингуются, як звичайні циліндри. Таку технологію використовують для виробництва двигунів Volkswagen, Land Rover, Volvo, Audi,Volvo та ряду інших.

"Сухі" гільзи гірше відводять тепло, але їх застосування дозволяє надати блоку циліндрів монолітну твердість

Застосування гільз знімає обмеження з кількості капремонтів, які здатний витримати блок. Теоретично це можна робити необмежену кількість разів, хоча на ділі це нікому не потрібно, так як кузов автомобіля, на жаль, не вічний. Так, для звичайного блоку без гільз допустимо не більше 3-4 передбачених виробником калібрів ремонтних поршнів. Це обмежує кількість можливих ремонтів. Коли ж останній виконаний ремонт і циліндр більше не підлягає розточці, то «виручають» гільзи, запресовування яких знову піднімає ресурс блоку на кілька ремонтів.

Установка гільзи в циліндр

Внутрішня поверхня циліндра розточується і ретельно шліфується перед запресовуванням, такій же обробці піддають і зовнішню поверхню гільзи для щільності посадки в циліндр. Потім гільзи, що мають, як правило, наполегливу крайку у верхній частині, запресовуються в розточений циліндр з натягом 0.03-0.04 мм.

Поршень і гільза циліндра

«Мокрі» гільзи повністю "готові до вживання". Після запресовування в блок циліндрів внутрішню поверхню обробляти не треба, на неї вже є хон. Сухі гільзи, як правило, потрібно розточувати після установки.

Гільзи розточують і хонингуют строго під певну групу поршнів. Кожний поршень заміряється, і за його вимірами йде розточування гільзи. Після такої підгонки поршень маркується по циліндру і не підлягає встановленню в інші циліндри. До речі, при капремонті гильзованного двигуна рекомендується купувати так звані "по сьо", підібрані в заводських умовах комплекти з гільз, циліндрів і пальців.

Як виняток можна згадати японську компанію Isuzu, що випускає двигуни, де в блоці встановлені сталеві тонкостінні гільзи з покриттям з пористого хрому, які не потребують механічної обробки.

У двигунах Isuzu гільзи встановлюються в блок без натягу і утримуються в тілі за рахунок притиску притягнутою болтами встановленої поверх головки блоку циліндрів.

Гільзи в двигунах з повітряним охолодженням

Для двигунів повітряного охолодження гільзи циліндрів виконані за образом мотоциклетних, з ребрами охолодження. Так як циліндри повинні охолоджуватися потоком повітря, з них можна сформувати блок і вони встановлюються на двигун у вигляді окремих деталей.

Гільзи кріпляться до картера (через мідні прокладки) за допомогою невисоких шпильок через спеціальний опорний фланець або ж за допомогою анкерних шпильок, що проходять крізь всю головку циліндрів. Голівка встановлюється на ці шпильки і затягується в звичайному порядку, притискаючи тим самим циліндри до картера і забезпечуючи герметизацію.

Мотоциклетні двигуни з повітряним охолодженням і стали "донором", яка дала світові автомобільні двигуни гильзованные

Для двигунів з повітряним охолодженням гільзи циліндрів виготовляються або з одного виду металу (монометаллические), або з двох металів (біметалічні).

Монометаллические циліндри повітряного охолодження виконують в основному з чавуну, іноді зі сталі або з легких сплавів.

Біметалічні циліндри також виконані з чавуну або сталі, а поверх корпусу відлиті алюмінієві ребра.

Недоліки блоків з гільзами повітряного охолодження

Двигуни з гільзами повітряного охолодження дуже чутливі до температурного режиму та при перегріві «страждають» відпуском різьблення шпильок кріплення циліндрів в алюмінієвому блоці. Це веде до витягування шпильки і руйнування різьблення, що послаблює затяжку гільзи і викликає розгерметизацію і втрату компресії. Спроба підтяжки з'єднання закінчується повним виходом посадкової різьблення шпильки з тіла картера і подальшим ремонтом. Іншими словами, допускати перегріву алюмінієвого двигуна не варто ні за яких обставин.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read