Восстановление блока цилиндров двигателя: дефектовка и ремонт

Основные дефекты блока цилиндров

Блок цилиндров — самая важная часть автомобильного двигателя. Именно он служит «базой», основой всего мотора. Если блок выйдет из строя, автовладельца ждут немалые проблемы — не столько технические, сколько юридические, поскольку блок цилиндров — номерная деталь, и этот номер указан в регистрационных документах на автомобиль. Грамотная дефектовка блока цилиндров позволит определить не только причины выхода мотора из строя, но и его пригодность для дальнейшей эксплуатации.

Дефект 1. Глубокие задиры и царапины на поверхности цилиндра Дефект 2. Выработка поверхности цилиндра Дефект 3. Трещины в цилиндрах Дефект 4. Трещины на верхней плоскости блока, в районе отверстий под болты головки Дефект 5. Трещины, пробоины на поверхностях блока цилиндров Дефект 6. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях Дефект 7. Нарушение соосности и геометрии постелей коренных вкладышей, износ посадочных отверстий дополнительных валов Дефект 8. Кавитации на гильзах цилиндра

Причины появления 1-го дефекта:

Ослаблена посадка поршневого пальца в верхней головке шатуна или нарушена его фиксация в бобышках поршня. Перегрев двигателя, в результате которого разрушаются поршни. Попадание в цилиндры двигателя посторонних предметов.

Задиры устраняются расточкой либо хонингованием, глубокие задиры гильзовкой, при необходимости поменять шатуны и поршни. Крайне важно найти и устранить причину, приведшую к данной неисправности двигателя.

Расточка и хонингование:

Чаще всего расточка цилиндров необходима для увеличения объёма гнезда для ремонтного комплекта. В этом случае вы уже должны знать для какого размера гильз будет производиться расточка. Для расточки применяются специальные расточные станки. Проточка цилиндров процедура не быстрая и требует высокой точности. Растачивание происходит на малой скорости. Это обеспечивает высокое качество поверхности, и точность до 0,01мм. При обработке на станке поверхности цилиндра добиваются параллельности всех цилиндров по длине с одновременной перпендикулярностью их базе — плоскости. С учетом некоторой «кривизны» блоков, идеальным является параллельность постелям коленчатого вала. В процессе расточки цилиндров обязательно оставляют припуск на хонингование цилиндров. Это примерно 0,1 — 0,15 мм. Этот слой металла является дефектным, после расточки, и убирается (полируется) именно хонингованием. И такой небольшой припуск не даёт возможности перекоса оси цилиндров во время хонингования. Хонинговка цилиндров после расточки Хонингование — это абразивная обработка материалов с применением хонов (хонинговальные головки). Хонинговка цилиндров производится на специализированных станках, обработка сопровождается обильным орошением поверхности. Жидкости для хонингования применяются традиционные: керосин или смесь масла с керосином. Существует и технология хонингования цилиндров с водой, в которую добавляются. Как правило, синтетические вещества для предотвращения коррозийных процессов.

Гильзовка двигателя имеет ряд преимуществ, перед обычным растачиванием. Как известно, в процессе работы цилиндры изнашиваются, принимают бочкообразную форму, что существенно влияет на работоспособность и экономичность двигателя. Невозможно вечно растачивать блок цилиндров. В конце концов, бывает, что все ремонтные размеры уже пройдены и нет смысла растачивать двигатель дальше, поскольку поршней необходимого диаметра просто нет в природе. При гильзовании блок цилиндров растачивается один раз, под размер вставляемых гильз. При работе гильзованного двигателя, сам блок цилиндров не изнашивается. Изнашиваются гильзы, которые выполняют роль цилиндров. Но изношенные гильзы всегда можно поменять и сделать это гораздо проще, чем вновь растачивать цилиндры.

Существуют два вида гильз: «сухие» и «мокрые». «Сухие» гильзы устанавливаются в уже расточенные гнезда цилиндров, с предварительным натягом и непосредственно не имеют контакта с охлаждающей жидкостью. «Мокрые» гильзы постоянно контактируют с охлаждающей жидкостью. «Мокрые» гильзы устанавливаются гораздо проще, старые гильзы вынимаются и заменяются новыми. Перед установкой «сухих» гильз производят расточку блока под их размеры, в этом случае требуется высокая точность применяемого оборудования. Гильзы могут запрессовываться как «на холодную», так и термическим способом. При установке гильз на «горячую» обеспечивают натяг порядка 50- 80 мкм, предварительно равномерно нагрев блок до 120-150 градусов. Затем, охлажденные в азоте гильзы, вставляют в блок. После выравнивания температуры, гильза будет сидеть в блоке «намертво». При установке гильз на «холодную», увеличивают толщину гильзы, чтобы не наступило коробления при запрессовке. Принципиально отремонтировать способом гильзовки можно практически любой двигатель. Блоки из чугуна гильзуют чугунными гильзами из специального легированного чугуна. Алюминиевые блоки гильзуются по аналогии с чугунными блоками, с установкой специальных гильз из алюминия с содержанием различных присадок под разные виды покрытий поверхностей цилиндров. Гильзовка значительно удешевляет ремонт двигателя и с большей вероятностью гарантирует без проблемную дальнейшую эксплуатацию в сравнении с заменой блока на новую деталь, т.к. современные упрочняющие покрытия типа «Nicasil» не справляются с отечественным топливом и разрушаются даже в гарантийный период эксплуатации.

Причины появления 2-го дефекта:

Длительная эксплуатация двигателя (естественный износ); Неисправности системы питания; Нарушение работы системы газораспределения и зажигания; Длительная эксплуатация двигателя с неисправной системой вентиляции картера или с поврежденным воздушным фильтром.

Визуальный осмотр на наличие хона в местах наибольшего износа двигателя, измерение геометрии цилиндра при помощи индикаторного нутромера (допустимая выработка в цилиндрах не более 0.1 мм, эллипсность 0.05 мм).

В случае если выработка цилиндра выходит за допустимые нормы, он ремонтируется методом расточки в ремонтный размер с последующим хонингованием. Если ремонтных размеров больше нет или не предусмотрены, возможна гильзовка. В отдельных случаях, когда расточка или гильзовка не предусмотрены, блок цилиндров меняется на новый.

Причины появления 3-го дефекта:

Перегрев двигателя. Разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания посторонних предметов в цилиндр.

Как правило, при наличии трещин в цилиндрах блок не ремонтируется, а списывается. В исключительных случаях повреждённый цилиндр можно загильзовать. Проверьте и отремонтируйте систему охлаждения. Проверьте целостность впускного и выпускного трактов. Замените повреждённые детали.

Причины появления 4-го дефекта:

Блок перед сборкой был плохо промыт и не продут, в результате чего осталась жидкость или грязь в резьбовых отверстиях для болтов, крепящих головку блока. Неправильная затяжка болтов головки блока. Перегрев двигателя.

Требуется замена блока цилиндров. В исключительных случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Заварка трещин чугунных блоков цилиндров:

Блок цилиндров. Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковычными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин — заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей. На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины заваривают сверлом диаметром 5 мм и затем разделывают по всей длине при помощи шлифовального круга, установленного на пневматической или электрической шлифовальной машине, под углом 90… 120 на 4/5 толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры 600…650С ацителено-кислородным пламенем горелкой с мендштуком № 3, используя чугунные прутки диаметром 5 мм и флюс-буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; руковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают. Сварку можно вести и без предварительного подогрева. В этом случае применяют электродуговую сварку с постоянным током обратной полярности в среде аргона на полуавтомате А-547Р (электродная проволока МНЖКТ диаметром 1,2 мм. Давление аргона у сварочной дуги 30…50 кПа, сила тока 125…150 А, напряжение 27…39 В). При применении электородов ПАНЧ-11 полуавтоматическую сварку можно производить без применения защитного газа. Трещины без предварительного нагрева блока можно заваривать электродами МНЧ-1, состоящими из проволоки монель и константана диаметром 3…4 мм, покрытой фтористо-кальциевой обмазкой (сила тока 130 А, напряжение 30…35 В, твердость направленного металла НВ 170). Сварочный шов получается плотным и хорошо обрабатываемым. Рекомендуется применение электродов ОЗЧ-1 и АНЧ-1, но обработка их шва затруднительна. Электроды ЦЧ-3 и ЦЧ-4 применяются для заварки трещин без последующей обработки. Трещины, проходящие через перемычки между верхними посадочными поясками под гильзы цилиндров, ремонтируют пайкой-сваркой припоем ЛОМНА 49-1-10 с использованием флюса ФПСН-2. При этом применяют газовую сварку. Температура нагрева, кроме шва, не превышает 700…750С. Это снижает опасность отбела и образование трещин, повышает производительность труда по сравнению со сваркой с предварительным нагревом деталей, сохраняет геометрические размеры элементов деталей, прочность шва на разрыв не менее 300 Мпа. Этот способ рекомендуется к применению при необходимости иметь прочный, герметичный и хорошо обрабатываемый шов. Технологический процесс пайки-сварки заключается в разделке и обезжиривании трещины, нагреве разделанной трещины до температуры 300…400С, нанесении и расплавлении флюса с последующим равномерным распределением по разделке, заполнении шва расколенным припоем, проковке шва после его затвердения медным молотком. Заварка трещин в блоках цилиндров, отлитых из алюминиевых сплавов, имеет свои особенности: желательно, чтобы трещина находилась в горизонтальном положении, концы трещины засверливать не надо, разделку и зону шириной 15…20 мм необходимо зачистить до металлического блеска и затем место прохождения трещины простучать легкими ударами молотка. Перед заваркой производят местный нагрев зоны трещины пламенем газовой горелки до температуры 300С. Заварку трещины осуществляют аргонно-дуговой сваркой с присадочной проволокой из алюминиевого сплава марки АК диаметром 4…6 мм. Сварка осуществляется на установках УГД-301 или УГД 501, предназначенных для проведения аргонно-дуговой сварки. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону дуги защитного газа служат горелки ГРАД-200 или ГРАД-400. После сварки блок цилиндров медленно охлаждают, прикрыв нагретое место листом асбеста. Сварочный шов защищают от наплывов металла и окислов заподлицо с плоскостью основного металла шлифовальной машинкой с кругом диаметром 50 мм марки 12АУО СМК. Затем блок испытывают на герметичность под давлением 0,5 Мпа. Трещины можно заделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущие нагрузки, по следующей технологии. Поверхность вокруг трещины обрабатывают косточковой крышкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом 60…90 на глубину 3/4 толщины стенки. Концы трещины на блоках, отлитых из чугуна, засверливают сверлом диаметром 3…4 мм и в полученные отверстия забивают заглушки из медной или алюминиевой проволоки. В зоне вокруг трещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой или насечкой и обезжиривают ее ацетоном. На сухую поверхность наносят первый слой пасты до 1 мм, резко перемещая шпатель на поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2мм, плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всей поверхности 3…4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100С его выдерживают около 1 часа, обеспечивая при этом отвердение эпоксидной пасты. После отвердения потеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальным кругом. Пробоины ремонтируют наложением заплат. На зачищенные и обезжиренные края пробоины наносят пасту, на которую накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Заплата должна перекрывать пробоину со всех сторон на 15…20 мм. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10…15 мм со всех сторон. В таком порядке накладывают до 8 слоев стеклоткани. Каждый слой прикатывают роликом. Последний слой покрывают полностью пастой. Пробоины в блоках можно устранять также приваркой металлических заплат.

Причины появления 5-го дефекта:

Обрыв шатуна. Разрушение поршня. Последствия аварии, в которой произошла деформация моторного отсека. Общий перегрев двигателя. Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Требуется замена блока цилиндров. В некоторых случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Причины появления 6-го дефекта:

Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Рассверлите отверстия и нарежьте резьбу большего диаметра.

Причины появления 7-го дефекта:

Эксплуатация автомобиля с разрушенными коренными или шатунными вкладышами; Длительная эксплуатация автомобиля с повышенными нагрузками; Несоблюдение моментов затяжки болтов коренных постелей; Проворот втулок вспомогательных валов, в связи с нарушением натяга посадки или отсутствием давления масла.

Последовательно проверяется каждая опора коренной постели в нескольких плоскостях при помощи индикаторного нутромера (отличие от номинального размера не более 0.02 мм). При необходимости производиться ремонт постелей коленвала. Подобным образом проверяются посадочные места втулок вспомогательных валов, если требуется производится расточка и установка втулок с увеличенным диаметром.

Причины появления 7-го дефекта:

Не соблюден правильный зазор поршня (повторная установка уже работавших поршней или цилиндры со слишком большими размерам) Некачественная или неточная посадка гильзы в корпусе. Отсутствует предписанная присадка для защиты от замерзания с защитой от коррозии или соответствующая присадка для охлаждающей воды. Использование неподходящих средств охлаждения, как напр. соленая вода (морская вода), агрессивная или содержащая кислоту вода или другие жидкости. Недостаточное избыточное давление в системе охлаждения. Слишком низкая рабочая температура двигателя

Дефектовка блока цилиндров

Блок цилиндров — самая важная часть автомобильного двигателя. Именно он служит «базой», основой всего мотора. Если блок выйдет из строя, автовладельца ждут немалые проблемы — не столько технические, сколько юридические, поскольку блок цилиндров — номерная деталь, и этот номер указан в регистрационных документах на автомобиль. Грамотная дефектовка блока цилиндров позволит определить не только причины выхода мотора из строя, но и его пригодность для дальнейшей эксплуатации.

Дефект 1. Глубокие задиры на поверхности цилиндра

• Ослаблена посадка поршневого пальца в верхней головке шатуна или нарушена его фиксация в бобышках поршня.
• Перегрев двигателя, в результате которого разрушаются поршни.
• Попадание в цилиндры двигателя посторонних предметов.

• Замените шатуны или поршни. Проверьте систему охлаждения и при необходимости отремонтируйте ее. При наличии подобных повреждений блок цилиндров ремонтируется гильзовкой.

Дефект 2. Царапины на поверхности цилиндра

• Поломка поршневых колец.
• Поломка перемычек на поршнях между канавками под поршневые кольца.
• Перегрев двигателя.
• Длительная эксплуатация мотора с повреждённым воздушным фильтром или вовсе без него.

• Проверьте правильность установки системы зажигания и при необходимости отрегулируйте её. Применяйте бензин с предписанным октановым числом.
• Проверьте систему охлаждения и при необходимости отремонтируйте её. При наличии подобных повреждений блок цилиндров, как правило, ремонтируется расточкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.

Дефект 3. Выработка поверхности цилиндра

• Неисправность системы питания.
• Неисправность системы зажигания.

• Проверьте систему питания, отремонтируйте и отрегулируйте её. Проверьте и отрегулируйте систему зажигания. При сильном износе поверхности цилиндров блок ремонтируется расточкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.
  Примечание. Косвенным признаком сильного износа является отсутствие на поверхности цилиндров сетки хона. Проверку выработки, эллипсности и конусности каждого цилиндра следует выполнять так: с помощью индикаторного нутромера, настроенного на требуемый размер, промеряем каждый цилиндр в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в верхней, средней и нижней частях цилиндра. Особенно сильный износ наблюдается, как правило, в зоне верхней мёртвой точки, то есть там, где «останавливается» верхнее компрессионное кольцо. Если выработка в цилиндрах превышает 0,1 мм, а эллипсность составляет более 0,05 мм, блок ремонтируется расточкой и последующей хонинговкой в следующий ремонтный размер или гильзовкой.

Дефект 4. Трещины в цилиндрах

• Перегрев двигателя.
• Разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания посторонних предметов в цилиндр.

• Как правило, при наличии трещин в цилиндрах блок не ремонтируется, а списывается. В исключительных случаях повреждённый цилиндр можно загильзовать. Проверьте и отремонтируйте систему охлаждения. Проверьте целостность впускного и выпускного трактов. Замените повреждённые детали.
  Примечание. Определить наличие трещин в блоке цилиндров и их размеры можно с помощью опрессовки.

Дефект 5. Трещины на верхней плоскости блока, в районе отверстий под болты головки

• Блок перед сборкой был плохо промыт и не продут, в результате чего осталась жидкость или грязь в резьбовых от верстиях для болтов, крепящих головку блока.
• Неправильная затяжка болтов головки блока.
• Перегрев двигателя.

• Требуется замена блока цилиндров.
• В исключительных случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Дефект 6. Трещины, пробоины и обломы приливов на других поверхностях блока цилиндров

• Обрыв шатуна.
• Разрушение поршня.
• Последствия аварии, в которой произошла деформация моторного отсека.
• Общий перегрев двигателя.
• Неправильная затяжка крепёжных болтов.

• Требуется замена блока цилиндров. В некоторых случаях возможна заварка трещин и последующая механообработка блока.

Дефект 7. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях

• Неправильная затяжка крепёжных болтов.

• Рассверлите отверстия и нарежьте резьбу большего диаметра. Возможна установка футорок.

Дефект 8. Износ постелей коренных вкладышей и дополнительных валиков

В обязательном порядке проверьте состояние посадочных мест под коренные вкладыши и втулки распредвала и вспомогательных валов. Особенно важна эта процедура для двигателей тяжёлых грузовиков и строительной техники.

Крышки коренных опор и их посадочные места тщательно очищаются от загрязнений, после чего крышки устанавливаются на свои места, а крепёжные болты затягиваются предписанным моментом с помощью динамометрического ключа. Индикаторный нутромер настраивается на требуемый размер (номинальный диаметр постели коленчатого вала). Промеряем каждую опору в нескольких плоскостях. Отличия полученных размеров от номинального не должны быть более 0,02 мм. В противном случае необходимо произвести операцию по ремонту постели коленчатого вала.

Подобным же образом проверяются и посадочные отверстия под различные втулки. Их можно отремонтировать путём установки новых втулок с увеличенным наружным диаметром.

Если по всем вышеизложенным параметрам блок пригоден к дальнейшей эксплуатации, необходимо выполнить ремонтные работы. После ремонта блок цилиндров должен быть тщательно промыт и продут сжатым воздухом для удаления загрязнений.

опубликовано в журнале «Правильный Автосервис», №5(39)/2008

Глубокие задиры на поверхности цилиндра

Царапины на поверхности цилиндра

Выработка поверхности цилиндра

Трещины на верхней плоскости блока

Трещины на других поверхностях блока цилиндров

Износ постелей коренных вкладышей

Проверка выработки поверхности цилиндров

Ремонт блока цилиндров: как это делается

Блок цилиндров на первый взгляд может показаться деталью простой: чугунный корпус с цилиндрами — и только. Однако и здесь есть целый комплекс тонких нюансов: зеркало цилиндра, хон, плоскость плиты — а кривошипно-шатунный механизм добавляет к этому вкладыши, подшипники и кольца, где точность сборки измеряется десятыми долями миллиметра. Сегодня мы разберемся, кто смотрит в зеркало, куда вкладываются вкладыши и почему не стоит гнуть пальцы, а затем отдефектуем блок цилиндров дизельного двигателя Mitsubishi 4М41.

И так, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.

Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров

Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.

Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.

Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.

Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.

Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.

Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.

Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.

И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.

Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.

Что может поломаться

Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.

С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.

С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.

Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.

Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.

В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.

Что измеряют при капремонте

Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.

Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.

Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.

В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.

Как ремонтируется блок

Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.

Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.

Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.

Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41

В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.

Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.

Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.

Ремонт блока цилиндров двигателя: что нужно знать

Как известно, блок цилиндров двигателя является основой любого ДВС. Фактически, блок представляет собой объемную деталь, внутри которой размещаются различные узлы и механизмы (поршни и кольца, а также гильзы ЦПГ, коленчатый вал, шатуны КШМ и т.д.).

Не удивительно, что повреждения блока цилиндров не только нарушат работоспособность, но и выведут из строя силовой агрегат. По этой причине восстановление блока и его ремонт должен быть выполнен качественно и своевременно.

Читайте в этой статье

Основные дефекты и неисправности блока цилиндров двигателя

Начнем с того, что существует два вида блоков цилиндров:

• чугунные БЦ;
• блоки из алюминиевых сплавов;

Как правило, блоки из чугуна дополнительно упрочнены при помощи графита, а облегченные изделия из алюминия делают гильзованными (в блок вставляется гильза из чугуна). Также существуют алюминиевые блоки цилиндров без гильз. В состав сплава включен кремний, который значительно упрочняет блок.

Что касается гильзованных блоков, гильзы бывают «мокрыми» и «сухими». В первом случае охлаждающая жидкость напрямую контактирует с гильзой, тогда как во втором гильза плотно запрессована в тело блока во время изготовления.

Так или иначе, каждое решение имеет свои плюсы и минусы, а также в процессе эксплуатации возникают различные повреждения и дефекты блока цилиндров или дефекты гильз блока (в зависимости от типа БЦ).

Также нередко возникает износ цилиндров по направлению оси коленвала. Как правило, к повреждениям цилиндров на «свежем» моторе приводит перегрев двигателя или гидроудар, а также снижение уровня или значительная потеря свойств моторного масла.

Реже причиной дефектов блока становится неожиданное разрушение поршневых колец и другие непредвиденные поломки. Еще добавим, что в БЦ часто происходит деформация постели подшипников коленвала и т.п.

• Что касается износа поверхностей цилиндров, в этом случае такой износ зачастую является «естественным», то есть становится результатом эксплуатации двигателя в нормальных рабочих режимах. Сам ремонт цилиндров в этом случае зачастую предполагает расточку и хонингование цилиндра (нанесение хона). Это позволяет убрать эллипсность цилиндра, удалить царапины и задиры на зеркале.
• Более сложным случаем можно считать обрыв шатуна,
  так как повреждения обычно более серьезные. Также причиной возникновения дефектов блока является и обрыв клапана, разрушение седла клапана и т.д. Результат — задиры на поверхности цилиндра и другие повреждения. Также в списке частых неисправностей следует выделить трещины блока или гильзы.
• Еще добавим, что существуют так называемые «скрытые» проблемы, то есть определить дефекты визуально в рамках поверхностного осмотра может быть затруднительно. При этом неквалифицированный ремонт, который ограничен банальной заменой изношенных частей, все равно приведет к тому, что двигатель потребуется разбирать повторно через несколько сотен или тыс. километров пробега.

Кстати, данная проблема больше присуща блокам из чугуна. Также к деформации блока (как чугунного, так и алюминиевого) может привести перегрев двигателя или его неравномерный нагрев во время эксплуатации.

Восстановление цилиндров двигателя

Итак, ремонт блока цилиндров и восстановление самих цилиндров предполагает:

• тщательную очистку поверхностей БЦ;
• затем производится проверка на герметичность каналов системы охлаждения в блоке (рубашка охлаждения);
• также промываются и очищаются, а затем проверяются масляные каналы;
• далее проводится осмотр цилиндров в целях выявления различных дефектов;
• затем производится расточка/гильзовка блока, шлифовка поверхностей и т.д.

Для многих двигателей растачивание цилиндров является обязательной процедурой в рамках капитального ремонта мотора. Для выполнения процедуры используется специальный станок для расточки цилиндров двигателей. Под самой расточкой блока следует понимать обработку внутренней поверхности.

Такая обработка фактически представляет собой снятие слоя металла для выравнивания неровностей, удаления задиров, сглаживания раковин и т.д. Главная задача обработки заключается в том, чтобы придать цилиндрам нормальную форму (цилиндрическую).

Еще ремонт блока цилиндров может предполагать гильзовку или перегильзовку. В первом случае следует понимать установку гильз, хотя заводская конструкция изначально этого не предполагает. Во втором изношенную гильзу извлекают из блока, после чего устанавливают ремонтную новую.

Напоследок отметим, что также в рамках восстановления блока может потребоваться выполнить ремонт постели подшипников коленчатого вала. Также в некоторых случаях возникает необходимость устранить деформацию блока. Для этого используется метод искусственного старения, когда блок нагревают до определенной температуры, после чего производится обработка различных участков.

Что в итоге

Как видно, существует достаточно много неисправностей самого блока цилиндров. Некоторые можно считать мелкими (например, если болт обломался в блоке и т.п.), тогда как другие являются достаточно серьезными (например, износ стенок цилиндра, трещины и т.д.)

На практике это означает, что в одних случаях можно выполнить восстановление блока цилиндров своими руками даже в условиях гаража, тогда как в других потребуется обязательное наличие спецоборудования (станки для расточки блока, хонингования, шлифовки). Также очень важным аспектом является опыт и квалификация самого мастера.

С учетом вышесказанного становится понятно, что доверять выполнение подобных работ следует только опытным специалистам, а сам двигатель оптимально ремонтировать на таких СТО, где реализована возможность производить все необходимые операции прямо на месте. Прежде всего, это позволит сократить сроки ремонта, а также зачастую может служить гарантией качества.

Для чего в блок цилиндров устанвливается гильза. Преимущества и недостатки гильзованных моторов, блоки из алюминиевых сплавов, особенности, ремонт.

Для чего и когда головку блока цилиндров необходимо шлифовать. Как проверить привалочную плоскость головки блока своими руками. Фрезеровка и шлифовка ГБЦ.

Что такое дефектовка двигателя и в каких случаях необходимо выполнять дефектовку мотора. Особенности проведения дефектовки силового агрегата, рекомендации.

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

Как определить, когда двигателю нужно делать капитальный ремонт: ресурс мотора, основные признаки скорого капремонта. Как выполняется ремонт ДВС, советы

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

Восстановление блока цилиндров двигателя: дефектовка и ремонт

Компания All4Motoros проводит комплексный ремонт блоков цилиндров бензиновых и дизельных двигателей, а так же восстановление ремонтно пригодных блоков двигателя.

Процесс ремонта блока цилиндров требует применения специализированного оборудования и высокоточных автоматизированных станков для проведения работ по расточке, хонинговке, сварке и тд. Для достижения высокого качества и предоставления гарантии на работы по ремонту блока двигателя. Все работы по ремонту должны выполняться высоко квалифицированными профессионалами с большим опытом работы с применением качественного импортного оборудования, для гарантии выполнения ремонтных работ согласно спецификацией завода производителя.

1. Химическая Мойка Головки блока Цилиндров.

Перед началом дефектовочных работ и ремонтом блока цилиндров производится обязательная Мойка Блока Цилиндров на специализированном оборудовании. Для достижения лучшего вымывания всех грязевых и масляных отложений из двигателя перед установкой блока цилиндров на стенд моечного комплекса проводятся следующие подготовительные операции: — Внешняя обработка блока ДВС от налёта и внешних отложений, затем с помощью спец. оборудования начинается выпрессовка заглушек масляных каналов, для более тщательной мойки. Затем Блок двигателя размещается на стенде современного моечного комплекса для тщательной промывки всех внутренних каналов и плоскостей новейшими моющими средствами, что позволяет отмыть блок двигателя практически до идеального состояния, а так же получить уверенность в полном удалении масляных отложений даже труднодоступных местах блока двигателя.

2.Расточка блока и хонинговка цилиндров

При выполнении работ по расточке блока — наша компания All4Motoros использует только новейшие технологии, которые выполняем на усовершенствованных станках зарубежных брендов. Высокое качество проведения работ по расточке и хонингованию блока цилиндров гарантирует большой ресурс остаточный ресурс отремонтированного блока цилиндров. Вначале ремонтных работ по блоку цилиндров производятся контрольные замеры Выработки рабочих и привалочных поверхностей, а так же состояния и расположение опорных шеек коленвала относительно блока цилиндров. По результатам проведения замеров принимается решение о стоимости и сроках проведения восстановительных работ по блоку цилиндров. Если в результате промера цилиндров — блок подлежит расточке, то наши мастера произведут его расточку под ремонтный размер и путем хонингования нанесут на зеркало цилиндра микроструктурный сетчатый «узор», который необходим для удержания масляной пленки на стенках цилиндра. Удержание масляной пленки на зеркале цилиндра обеспечивает необходимый тепловой зазор между рабочей поверхностью поршня и стенками цилиндра. Процедура обработки внутренней поверхности блока, а именно цилиндров, которые может быть нарушены в период эксплуатации двигателя, что проводит к критическим тепловым зазорам в следствии образования эллипсности цилиндра и называется расточкой блока цилиндров. В случае когда блок двигателя уже исчерпал все возможные ремонтные размеры и нет возможности произвести расточку в ремонтный размер, то нашими мастерами будет произведена гильзовка блока цилиндров, что даст возможность восстановить Ваш блок в стандартных размерах поршневой группы.

3. Гильзовка Блока Цилиндров

Мы выполняем работы по гильзовке блока цилиндров из любых металлов и сплавов, силами наших высококвалифицированных мастеров с многолетним стажем работы в короткие строки 1-2 дня. После проведения замеров цилиндров двигателя и выявления превышения допустимого износа зеркала цилиндра при котором не представляется возможным произвести расточку блока под ремонтный размер, остается последний технологически приемлемый вариант — Установка Гильз.
Ремонтные работы по гильзовке блока цилиндров имеют незначительное технологическое отличие, от типа блока: Чугунный или Алюминиевый.
При установке «Сухой» гильзы в чугунный блок сначала выполняются токарные работы по расточке блока цилиндров под ремонтный размер гильзы, а уже затем в блок двигателя запрессовывается гильза. При расточке блока двигателя для запрессовки гильзы, наши мастера неоднократно промеряю размеры и геометрию посадочного отверстия под ремонтную гильзу — это одна из важнейших операций, так как от качества ее исполнения будет зависеть дальнейший ресурс двигателя. В завершении токарных работ обязательно проводиться очистка и мойка подготовленных отверстий под гильзы. Все работы по расточке и установке гильз выполняются на современном оборудовании иностранного производства с высоким классом точности.
Основное отличие «Сухих» гильз от «Мокрых» в том, что «мокрые» гильзы имеют постоянный контакт с охлаждающей жидкостью и процесс их замены намного быстрее, так как не требуется предварительная механическая обработка блока двигателя.
На данный момент Мы можем предложить два варианта запрессовки гильзы в блок двигателя.
А. «На холодную» — Блок Двигателя Фиксируется в подвижной каретке станка, а гильза запрессовывается с помощью гидравлического пресса.
Б. «На горячую» — Термический способ установки гильзы: Производится равномерный нагрев блока цилиндров до 145 градусов, а ремонтная гильза охлаждается азотом и устанавливается в блок.

4. Перепрессовка поршней

Мы производим перепресовку всех видов пальцев поршня одним из методов запресовки: «Холодным и «Горячим».
Порядок работ по Выпресовки-Запресовки поршневого пальца в поршень:

• 1. Производим нагрев в специализированной термопечи до 230 градусов. (В зависимости от технической спецификации нагревается либо поршень, либо шатун).
• 2. Производится фиксация шатуна в специализированном прессовом станке.
• 3. С помощью переходника — оправки, производится запрессовка или выпрессовка пальца из поршня.

5. Мы проводим ремонтные работы по восстановлению балансирных и промежуточных валов блока двигателя

После проведение промерных работ по определению износа рабочих поверхностей вала, нашими специалистами принимается решение о возможности ограничиться только заменой вкладышей или произвести ремонтные работы по расточке и наплавке балансирного или промежуточного вала.

6. Восстановление постелей коленвала

При повреждении шейки коленчатого вала (образовании задира) а так же при большом износе постели, а также при изменении геометрии посадочной плоскости коленвала в следствии перегрева — Производиться ремонт постели коленчатого вала: путем расточки или наплавки рабочих поверхностей. Конечной операцией, после проведения расточки или наплавки постелей коленвала производиться финишный замер соосности коленвала относительно пастели, что является обязательно процедурой внутреннего контроля качественного выполнения работ.

7. Проведение Фрезеровочных работ по блоку цилиндров

При значительно перегреве двигателя может произойти не только деформации привалочной плоскости головки блока цилиндров, но и самого блока цилиндров. Вслед за проведением замеров кривизны поверхностей определяется допустимая высота снимаемой плоскости для проведения фрезеровочных работ и восстановления параметров привалочной плоскости. Мы проводим ремонтно шлифовальные работы блоков цилиндров из любых металлов и сплавов которые поддаются фрезеровке в промышленных условиях.

8. Опрессовка блока цилиндров

При невозможности визуально выявит место утечки антифриза или моторного масла на специальном станке выполняется процедура опрессовки блока двигателя.
Сам процесс по проведению опрессовки достаточно прост:

• а. Все технологические отверстия блока двигателя перекрываются специальными заглушками, которые гарантируют отсутствия утечек.
• б. Блок двигателя погружается в специализированную чашу которая заполнена подогретой до 76 градусов водой.
• в. Через заглушку блока двигателя оснащенную техническим клапаном подается воздушная смесь под давлением около 7 атмосфер.

Мы производим опресовку блока цилиндров в кратчайшие сроки с гарантией!

9. Замена никасилового покрытия (никасил nikasik) или алюсилового (алюсил / alusil) на чугунное

Никасиловые и алюсиловые блоки цилиндров выделяются на фоне других своими динамическими характеристиками. Немаловажная характеристика таких аллюминиевых эсплавов это высокая теплопроводимость, благодаря чему блок разогревается быстрее и равномернее. И именно из-за высокотехнологичного процесса литья таких блоков ремонт никосиловых покрытий цилиндров практически не подлежат восстановлению. Самое оптимальное в данной ситуации это произвести гильзовку блока заменив никосиловые или алюсиловые гильзы на чугунные.

На примере никосиловый (nikosil) блок компании Mercedes M272. На первой фотографии задранная гильза никосилового блока мерседес. На второй подготовка блока к гильзовке, снимается слой никосила. На третьей готовый блок с чугунной гильзой. Причины задира обычно это неправильная эксплуатация двигателя, перегрев или маслянное голодание. После гильзовки блока чугуном Ваш двигатель проедет еще более 200 тысяч км! (конечно при грамотной эксплуатации двигателя).

Наша компания производит профессиональную гильзовку двигателей с заменой никасиловых или алюсиловых гильз на чугунные с гарантией и в короткие сроки!

Источник http://carwin-motors.ru/obsluzhivanie/vosstanovlenie-bloka-tsilindrov-dvigatelya-defektovka-i-remont.html