Ремонт блока цилиндров двигателя: что нужно знать

Народные способы

Итак, ближе к теме. Расточить блок цилиндров в домашних условиях можно без специального оборудования несколькими народными методами. Потребуют они не только времени, что само собой разумеется, но и терпения.

Способ 1

Метод хотя и «дедовский», но тоже без инструмента не обходится. Тут подойдет хорошая электродрель, поставленная на малые обороты. Обязателен также изношенный поршень, имеющий зазор в гильзе (сбоку). И еще нужна будет цилиндровая шпилька, а также шкурка с разным номером абразива.

Поршень в данном случае играет роль самого значимого элемента. Он – это рабочее тело, на которое фиксируется наждачка. Лучше подбирать старый и отработавший свой срок поршень, так как после расточки он уже будет негодным для эксплуатации.

В автосервисе применяется не бумага, а абразивная крошка. Вместо дрели, как и было сказано выше, применяется специальный станок с воротком, имеющим положенный диаметр.

Ремонтный процесс

• Посередке поршня сверлится отверстие под цилиндровую шпильку.
• На шпильку накручивается гайка, а затем шпилька вставляется в поршень торчком вверх.
• Шпилька затягивается накрепко.
• Пропиливается разрез на поршне металлической ножовкой.
• В получившееся отверстие вставляется шкурка, а затем оборачивается вокруг поршня.
• Эта своеобразная насадка устанавливается в дрель, плотно затягивается.
• Цилиндр фиксируется от проворачиваний.
• Дрель включается на малый оборот. Расточка начинается сверху вниз, а после снизу вверх.

Примечание. В процессе такой расточки надо следить за тем, чтобы шкурка не выходила из поршня. Вначале применяется крупная шкурка, потом более мелкая. На завершающем этапе шлифовка должна проводиться нулевкой.

Некоторые эксперты также советуют проводить расточку блока цилиндров, одновременно используя масло. Другие не согласны с этим мнением, так как считают, что и на сухую неплохо растачивается. Последний вариант нам более импонирует, тем более, равномерность и гладкость можно почувствовать руками, если иметь определенную сноровку.

Полезная рекомендация гласит: чтобы не отбить руки в процессе шлифовки электродрелью, рекомендуется хорошенько зафиксировать цилиндр, но постараться его не повредить при этом.

Также вам будет полезно видео о хонинговании.

2 способ

В качестве основного инструмента в данном случае будет использоваться деревянная оправка. Но придется обратиться к фрезеровщику, который эту самую оправку выточит. Технология изготовления оправки основана на следующей формуле: если растачиваемый цилиндр на 76, оправка из бруска должна иметь 74 мм в диаметре. Что касается длины, то она должна быть больше размера цилиндра на 200 мм.

Подготовка приспособы

• В оправке сверлится дырка.
• Ножовкой пропиливается вдоль оправки разрез, в который вставляется абразивная бумага, как и в вышеописанном случае.

Примечание. Примерная глубина паза должна равняться 10 мм. Шкурка, как и в первом случае, должна быть и крупной, и мелкой.

Приступаем к работе

• Абразивная бумага оборачивается вокруг оправки.
• Шкурка обильно смачивается маслом.
• Оправкой растачивается цилиндр. Надо вращать оправку внутри цилиндра крупной в размерах шкуркой, пытаясь достичь свободного движения по поверхности. Затем менять бумагу на мелкую и продолжать.

Простые советы

Идеальный вариант расточки цилиндров, которые содержит блок мотора автомобиля:

Поршень должен сидеть внутри плотно, не смещаться вниз от собственного веса.

Идеальный вариант расточки цилиндров, которые содержит блок мотора мотоцикла:

Поршень внутри цилиндра должен проходить легко, но и не болтаться слишком, так как при нагреве он будет подклинивать от физического расширения.

Научившись проводить расточку своими руками правильно, вы более не будете озабочены проблемой, которая возникает у большинства владельцев б/у машин. Избежать пониженной компрессии ДВС на подержанных автомобилях вряд ли удается, но провести расточку и повысить компрессию теоретически сможет каждый.

Безусловно, как и в начале статьи, мы предупреждаем читателя. Скорее всего, провести расточку правильно без соответствующих знаний не удастся, но желание может перебороть все сомнения. Посмотрите обязательно несколько видео инструкций, изучите наши рекомендации и вперед!

Расточка и хонингование блоков цилиндров

Блоки цилиндров во многих мастерских уже традиционно много лет ремонтируют так называемым «прямым» хонингованием цилиндров без предварительного растачивания. В результате дефекты блока,
в первую очередь, непараллельность цилиндров и их неперпендикулярность постелям
подшипников, сохраняются и после ремонта цилиндров. А в некоторых случаях кривизна цилиндров после прямого хонингования блока цилиндров становится даже больше, чем это было до ремонта!

Избежать всего этого позволяет технология, применяемая в СМЦ: для всех без исключения двигателей вначале выполняется расточка блока цилиндров,
и лишь после этого производится хонингование блока цилиндров методом
плосковершинного хонингования.

Для повышения качества ремонта блоков с 2007 года для расточки любых двигателей применяется расточной станок AMC-SCHOU CM1200V, который всегда можно посмотреть в работе, посетив наше производство.

Как делается расточка цилиндров у нас в цехе, и какие тонкости есть в этой работе, смотрите видеорепортаж из нашего цеха:

Смотреть на YouTube нашу технологию обработки плоскости головок цилиндров — здесь.

ROBBISET150-E

Преимуществом станка SET150-E является не только большая мощность шпиндельного двигателя (3 кВт), позволяющая легко реализовать алмазное хонингование, но и быстрая и точная установка и регулировка положения блока цилиндров на столе с продольным и поперечным перемещением, а также система ЧПУ с автоматическим циклом хонингования, поддержанием постоянного давления хонингования и останова при достижении заданного размера цилиндра. При этом точность хонингования обеспечивает совершенно уникальная и недоступная в станках других производителей 6-брусковая хонинговальная головка, которая в отличие от традиционных 2-брусковых хонголовок, дает точность размера цилиндра не хуже 5 мкм даже в самых «глухих» цилиндрах блоков типа SUBARU.

Как на самом деле делается хонингование, смотрите видеорепортаж из нашего цеха

Смотреть на YouTube нашу технологию хонингования блока цилиндров — здесь.

Установка ремонтных гильз в блоки цилиндров — гильзовка блоков цилиндров, в СМЦ осуществляется с обязательным применением жидкого азота.

Жидкий азот — это жидкость, имеющая температуру кипения около –170°С при
нормальном давлении. При охлаждении до такой температуры у детали заметно
(от 0,05 мм до 0,15 мм в зависимости от диаметра) уменьшается посадочный размер,
что позволяет установить ее в отверстие «от руки». При этом можно легко
обеспечить необходимый натяг в соединении, не прибегая к каким-либо усилиям
при помощи пресса или даже молотка (последнее еще встречается в ремонтной
практике).

Альтернатива «азотной технологии» гильзовки — нагрев ответной детали до 180-200°С.
В настоящее время так делают в большинстве мастерских. Однако нагрев сопряжен
с целым рядом трудностей — необходима печь достаточно больших габаритов,
велики затраты электроэнергии, после нагрева и охлаждения деталь может
«повести», трудно использовать специальные герметики, т.к. при повышенных
температурах они сразу кристаллизуются.

В СМЦ используется специализированное оборудование для гильзовки двигателей и оригинальная технология запрессовки гильз, которая включает в
себя: охлаждение детали в жидком азоте, подогрев до 50-60°С ответной детали,
нанесение в отверстие ответной детали специального аэробного герметика и
установку (запрессовку) «от руки». В рамках этой технологии устанавливаются
направляющие втулки и седла клапанов в головку блока, гильзы в блок цилиндров и втулки
в верхнюю головку шатуна. Надежность посадки деталей подтверждается тем, что
за время использования этой технологии не выявлено случаев негерметичности
или самопроизвольного ослабления посадки деталей.

Строгое соблюдение технологий ремонта, точное оборудование для гильзовки двигателей и высокая квалификация персонала
позволяют также выполнять специальные работы. К таким работам относится в 1-ю очередь установка в блоки цилиндров
специальных гильз от американской компании DARTON Sleeves, специализирующейся на выпуске гильз для самых
мощных моторов. По технологии, рекомендованной компанией DARTON, в СМЦ устанавливаются «сухие» и «мокрые»
гильзы на многие двигатели Subaru, Toyota, Honda, Nissan, Ford и другие.

…Подробнее о расточке блоков цилиндров
…Подробнее о хонинговании блоков цилиндров
…Подробнее о гильзовке блоков цилиндров
…Цены на ремонт блоков цилиндров

Конструкция детали: что входит в ГБЦ

Поподробнее рассмотрим, из чего состоит ГБЦ.

Первоначально детали головки изготавливались из чугуна. Выбор материала был обусловлен высокой вибронагруженностью и температурным режимом работы двигателя. Чугун обладает высокой механической прочностью и термоустойчивостью. Он не подвержен деформациям и короблению при нагревании. Основной недостаток чугуна – большой удельный вес. Современное материаловедение позволяет использовать сплавы из легких металлов (например, из алюминия), которые отвечают всем вышеперечисленным характеристикам, но обладают меньшей массой.

Герметизация плоскости разъема блока и головки цилиндров осуществляется посредством специальной прокладки. Это сложная деталь, в основу которой входит армированный асбест. Она должна повторять все контуры и каналы головки и при этом выдерживать высокое давление и температуру. Во время крепления болтов головки блока цилиндров необходимо соблюдать заданное усилие и последовательность затяжки. Обычно она осуществляется в несколько этапов и деформирует прокладку в определенных местах.

Что входит в состав ГБЦ?

• Прокладка создает герметичное соединение и функционирование систем охлаждения и смазки.
• ГРМ – это газораспределительный механизм, включающий в себя цепь (ремень), связывающую коленвал и распредвал, собственно распределительный вал и клапаны с пружинным механизмом.
• Корпус головки блока цилиндров называется картером. В нем расположены все детали и механизмы.
• Резьбовые отверстия для монтажа свечей системы зажигания и форсунок для впрыска топлива.
• Камера сгорания, в которой происходит рабочий процесс воспламенения горючей смеси, обеспечивающий работу двигателя.
• Цепь или ремень ГРМ.
• Привалочные плоскости с отверстиями для крепления впускного трубопровода и выпускного коллектора вместе с датчиками и патрубками системы охлаждения.

Клапаны впуска и выпуска расположены вдоль постели распредвала. При использовании двух клапанов на цилиндр они расположены в один ряд. При использовании четырехклапанной конструкции (два впускных и два выпускных на цилиндр) они располагаются в два параллельных ряда. Ось клапанов имеет отклонение от перпендикуляра к плоскости разъема головки и блока цилиндров, как правило, в 20 градусов.

В передней части головки находится пространство для звездочки газораспределительного механизма цепи (или ремня) и ее успокоителя. Они приводят в движение распредвал. Камеры сгорания расположены над цилиндрами и имеют немного меньший диаметр, чем поршни. Благодаря такому несоответствию на границе блока цилиндров и ГБЦ создается завихрение топливной смеси в конце такта сжатия. Это благоприятствует воспламенению горючего и увеличению мощности двигателя.

Слева по направлению движения автомобиля расположены входные отверстия для монтажа свечей зажигания и форсунок подачи топлива. Они вкручиваются по резьбе и участвуют в процессе работы двигателя. На противоположной стороне находятся площадки для подсоединения впускного и выпускного трубопроводов. Также сюда подходят патрубки, подводящие охлаждающую жидкость к ГБЦ.

Сверху головка блока цилиндров имеет сложную конфигурацию, обеспечивающую расположение элементов газораспределительного механизма. Вдоль центральной оси идут площадки для монтажа вкладышей распредвала. В них помещается сам распредвал и сверху фиксируется крышками с ответными полукольцами подшипников скольжения. В специальные отверстия под распредвалом запрессовываются направляющие втулки клапанов. Над ними крепятся шайбы сложной формы, в которые устанавливаются пружины, удерживающие клапан в поднятом состоянии. Сверху ГБЦ надевается металлическая или силуминовая крышка, закрывающая механизмы.

Из чего еще состоит ГБЦ? В головке блока цилиндров имеются неподвижные элементы, такие как:

• седла клапанов, обеспечивающие герметичность впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии;
• направляющие клапанов, задающие вектор их перемещения.

Седла и направляющие запрессовываются с натягом в ГБЦ. В домашних условиях выполнить такую работу очень сложно. Требуется сильный нагрев головки блока цилиндров и глубокое охлаждение ответных деталей перед процессом монтажа. Долгая запрессовка может привести к выравниванию температур и заклиниванию направляющей или клапана. Кроме того, головки из алюминиевого сплава подвержены деформации при нагревании, поэтому перегрев может стать для них фатальным. Для выполнения этой операции лучше обратиться в специализированную мастерскую.

Очистка

Для очистки головки блока могут быть использованы следующие способы:

• пескоструйная обработка;
• «холодная» промывка;
• «горячая» промывка;
• очистка при помощи ультразвука.

Чаще других применяется мойка агрегата в воде с использованием специальных моющих средств. Надо следить, чтобы моющие средства не содержали химических элементов, способных повредить детали ГБЦ. Особого внимания требует очистка компонентов алюминиевой головки блока цилиндров.

В ходе очистки с использованием абразивных компонентов с поверхностей деталей головки снимается слой материала, поэтому необходимо соблюдать осторожность — чрезмерно интенсивное или длительное воздействие может привести к их повреждению.

Методы поиска дефектов ГБЦ

Многие дефекты можно определить визуально и принять решение о дальнейшем ремонте, не прибегая к дорогой диагностике. Внимательно осмотрите узел на предмет прогаров, трещин между седлами. На дизельных двигателях по условиям эксплуатации допускаются неглубокие трещины между седлами, не нарушающие герметичность. Если планируется использовать прежние кулачки, направляющие, гидротолкатели и другие детали, то рекомендуется пометить места их установки на двигателе.

Для точной и быстрой диагностики ГБЦ применяется несколько несложных, но надежных способов. Один из них — магнитно-порошковая дефектоскопия (только для чугунных ГБЦ). Суть его в следующем.

С разных сторон ГБЦ устанавливают магниты и на поверхность головки насыпают железный порошок. Частицы порошка под действием магнитного поля расположатся в трещинах, раковинах и других повреждениях с большей плотностью, сделав их легко заметными.

Обнаружить трещины и в чугунной, и в алюминиевой ГБЦ можно при помощи красящей жидкости. На тщательно очищенную поверхность головки блока цилиндров нужно нанести красящую жидкость и подождать примерно пять минут. После удаления излишков «краски» трещины (если, они есть) станут видны невооруженным глазом. В качестве «проявителя» дефектов также можно использовать мел.

Метод проверки давлением предназначен для определения трещин в системе охлаждения/смазки ГБЦ. Он может быть реализован двумя способами: с погружением и без погружения агрегата в воду.

В первом варианте головку блока устанавливают в приспособление, герметично закрыв все каналы контура проверяемой системы — системы охлаждающей жидкости либо системы смазки. Затем в этот контур подается воздух, а на поверхность агрегата — мыльный водный раствор. По воздушным пузырькам определяется место, где имеется трещина. При необходимости аналогично проверяется герметичность каналов контура другой системы. Этот способ не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях трещины проявляются только после установки головки на блок цилиндров.

Во втором варианте ГБЦ с герметично закрытыми каналами контура охлаждающей жидкости/масла погружается в сосуд с горячей водой. В контур подается сжатый воздух и по воздушным пузырькам определяют место, где есть трещина. При необходимости аналогично проверяют герметичность каналов контура другой системы. Преимущество этого способа в том, что он дает возможность проверки ГБЦ в условиях различных температур. Однако и он не является абсолютно надежным, так как в некоторых случаях дефекты дают знать о себе только после установки головки на блок цилиндров.

Относительно быстрый способ обнаружения трещин в ГБЦ — при помощи вакуум-тестера. Метод позволяет выявить наличие трещины, но не дает возможности определить конкретное место дефекта.

Помимо отсутствия механических повреждений необходимо проверить геометрию и чистоту привалочной плоскости ГБЦ и блока цилиндров: прямолинейность в продольном и поперечном направлениях, шероховатость и волнистость. При незначительном отклонении от нормы, если производитель предполагает механическую обработку плоскости, дефект устраняется путем фрезерования или шлифования. Если прогиб ГБЦ больше допустимого заводом, производят замену детали.

Как проходит процесс расточки блока цилиндров?

Для проведения любых ремонтных работ с двигателем необходима его полная разборка.

Сначала специалист должен установить степень износа цилиндра и только после этого принимать решение о его проточке. Существует специальная система оценки, сводящаяся к проверке двух параметров элемента. Во-первых, это изменение первоначальных размеров верхнего поршневого кольца в верхней мертвой точке. Оно не должно превышать пяти сотых миллиметра. Во-вторых, оценивается изменение размера в точке соединения стенки цилиндра и юбки поршня. Его значение должно быть менее трех сотых миллиметра.

Если измерения подтверждают необходимость проточки. Блок крепится на специальном станке для проведения дальнейших работ. После проточки мастер приступает к финишной обработке стенок детали. Необходимо удалить все неровности, чтобы кольца и стенки быстрее притерлись друг к другу.

Под новые размеры приобретаются все запасные части, которые можно заказать на месте, – кольца, поршни. Производится их установка и сборка двигателя. Завершается ремонт проверкой работы узла в разных режимах.

В ходе работ по расточке цилиндров чрезвычайно важна высокая квалификация специалиста, их проводящего, а также точность оборудования. Кроме того, большое значение имеет чистота рабочих поверхностей.

В «Мегус-сервисе» работают специально обученные профессионалы с большим опытом проведения таких операций. Они способны обеспечить самое высокое качество ремонта двигателя, в том числе благодаря применению современного оборудования и расходных материалов первого класса.

Из чего делают блок цилиндров двигателя?

Блок цилиндров (БЦ) — основной элемент любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. В данном блоке изготовлены отверстия цилиндров, внутри которых происходит сгорание смеси топлива и воздуха. Результатом становится движение поршня в цилиндре и выполнение полезной механической работы.

Блок цилиндров является самой большой деталью ДВС. Остальные составные элементы двигателя, навесное оборудование и вспомогательные механизмы крепятся именно на БЦ. К таковым можно отнести головку блока цилиндров, электрический генератор, компрессор кондиционера, гидроусилитель рулевого управления и т.д. К блоку цилиндров крепится сцепление для механической или роботизированной трансмиссии, а также корпус гидротрансформатора автоматической коробки переключения передач.

Сегодня верхняя часть блока цилиндров закрывается головкой блока цилиндров (ГБЦ), а нижняя часть БЦ прикрыта поддоном смазочной системы. Ранее существовали нижнеклапанные типы двигателей, когда элементы, устанавливаемые сегодня в ГБЦ (распределительный вал, клапаны и клапанный механизм) тоже находились в блоке цилиндров, а сама головка блока цилиндров представляла собой простую крышку с отверстиями для установки свечей зажигания.

Материалом изготовления блока цилиндров стал серый легированный чугун или сплавы алюминия. Готовый БЦ получают путем отливки и последующей механической обработки. Цилиндры в блоке цилиндров могут быть как частью отливки, так и выступать отдельными втулками, которые называются «гильзами». Указанные гильзы могут быть «мокрыми» или «сухими». Это будет напрямую зависеть от того, имеют ли они контакт с охлаждающей жидкостью в каналах охлаждения двигателя.

Чугунный блок цилиндров заметно прочнее и надежнее, но отличается большим удельным весом. Алюминиевый блок значительно легче, но требует специального укрепления несущих стенок, гильзовки блока посредством установки специальных гильз из легированного чугуна, покрытия особым гальваническим способом стенок цилиндров износостойкими металлами и т.д.

Блок цилиндров выполняет целый ряд дополнительных функций, являясь основной частью системы смазки и системы жидкостного охлаждения для моторов, оборудованных такими системами. Дело в том, что в БЦ имеются специальные каналы, по которым подается масло под давлением к местам смазки, а также каналы системы охлаждения, по которым охлаждающая жидкость (ОЖ) циркулирует внутри блока цилиндров по своеобразным полостям. Каналы для циркуляции ОЖ образуют «рубашку охлаждения».

Основные способы ремонта треснувшего блока цилиндров двигателя. Обнаружение трещины, ремонт при помощи сварки, расклепывания или нанесения эпоксидного слоя.

Ремонт чугунного или алюминиевого блока цилиндров двигателя при помощи гильзовки. Виды гильз и как гильзы вставляются в блок. Советы и рекомендации.

Что значит капремонт двигателя автомобиля, какие работы выполняются. От чего зависит ресурс двигателя до капремонта и как его увеличить. Полезные советы.

Для чего необходимо наносить хон на стенки цилиндров во время ремонта двигателя. Преимущества профессионального хонингования по сравнению со шлифовкой.

Причины износа

Когда топливо сгорает в камере сгорания, газы попадают в канавки поршневых колец и сильно отжимают их к зеркалу цилиндра. Сила давления по мере того, как поршень движется вниз, становится меньше. Поэтому цилиндры изнашиваются в верхней части больше, чем в нижней. Что касается смазки, то в верхней части цилиндров она хуже из-за воздействия высоких температур. Сила, которая действует на поршень в двигателе при его рабочем ходе, делится на две важные составляющие.

Первая часть этой силы направлена вдоль шатунов. Вторая часть направлена перпендикулярно оси цилиндров. Она прижимает поршни к левой стороне стенки. Когда сжатие передается от коленвала к шатуну, то сила также разлагается на две части – одна работает вдоль шатунов и сжимает топливную смесь, а вторая жмет поршень к правой стенке цилиндров. Боковые силы работают также на тактах впуска и выпуска, однако в значительно меньшей мере.

В результате действия боковых сил цилиндры имеют износ в плоскости работы шатуна и получается овальность. Значительнее износ левой стенки, так как боковая сила при рабочих ходах поршней самая высокая.

Кроме образования овальности, воздействие боковых сил также вызывает конусность. По мере того как поршень движется вниз, воздействие боковых сил уменьшается.

Задиры на стенках цилиндра образуются из-за перегревов, масляного голодания, загрязненности масла, недостаточных зазоров между стенками цилиндра и поршнем, плохо закрепленных поршневых пальцев, по причинам поломки поршневых колец. То, насколько сильно изношен цилиндр, можно определить при помощи индикатора или нутромера.