Цилиндры и гильзы цилиндров часть 2

Информация о диагностике

По наружному диаметру гильзы цилиндра видны следы коррозии? На поверхностях скольжения цилиндров имеются блестящие, неравномерные пятна контакта? К каким последствиям для цилиндров и поршней может привести выход турбонагнетателя из строя? Откуда берутся задиры на нагруженной и ненагруженной сторонах поршня? Полезную информацию можно узнать здесь.cc

Неравномерный износ рабочей поверхности

Коррозия по наружному диаметру гильзы цилиндра (рис. 1).
Нерегулярное пятно износа с отдельными блестящими, отполированными местами на поверхности цилиндра (рис. 2).
Поршень не поврежден.
Утечка масла в местах уплотнений, особенно в области радиальных уплотнительных колец для вала.

Oценка повреждения

Блестящие, неравномерные пятна контакта на рабочих поверхностях цилиндров всегда являются признаком перекоса цилиндров. Перекос мокрых и сухих гильз цилиндров может возникнуть непосредственно во время монтажа. Поршневые кольца в деформированных отверстиях цилиндров не обеспечивают безупречного уплотнения от проникновения масла и отработавших газов.

Масло проходит мимо поршневых колец, попадает в камеру сгорания и сжигается. Отработавшие газы протекают в большом объеме мимо поршня и приводят к увеличению давления в картере. Это избыточное давление вызывает утечку масла в местах уплотнений двигателя, особенно в области радиальных уплотнительных колец для вала. Кроме того, масло продавливается во впускной и выпускной каналы через направляющие клапанов, а затем сжигается или выбрасывается двигателем.

Bозможныe причины

В глухих отверстиях блока цилиндров двигателя, при использовании сухих гильз цилиндров, часто образуются значительные неровности из-за контактной коррозии (посадочная ржавчина, рис. 1). Противодействующие меры: тщательная очистка глухого отверстия в цилиндре или, если это не поможет, доработка глухих отверстий в цилиндрах и последующий монтаж гильз цилиндров с наружным припуском*. Тонкостенные гильзы цилиндров должны прилегать по всей длине и по всему периметру. Иначе гильзы цилиндров деформируются уже при установке в глухие отверстия. В процессе эксплуатации подобная деформация усиливается. Среди сухих гильз цилиндров различают исполнения «Pressfit» и «Slipfit». Гильзы цилиндров «Pressfit» впрессовываются в блок цилиндров двигателя, после чего их необходимо подвергнуть расточке и хонингованию. Гильзы цилиндров «Slipfit» полностью обработаны, их только вводят в глухое отверстие. Из-за зазора между гильзой цилиндра и глухим отверстием в цилиндре это исполнение – в отличие от гильзы цилиндра «Pressfit» – скорее вызывает проблемы, связанные с перекосом и коррозией.
Неравномерная или неправильная затяжка болтов головки блока цилиндров.
Неровные торцевые поверхности блока цилиндров двигателя и головки блока цилиндров.
Загрязненная или перекошенная резьба болтов головки блока цилиндров.
Неправильное или неподходящее уплотнение головки блока цилиндров.
Сильный перекос цилиндра из-за дефектной опоры буртика гильзы в картере, неверного выступа гильзы и перекоса и/или износа нижней направляющей буртика.
Слишком слабая или слишком прочная посадка гильзы в картере (при использовании сухих гильз цилиндров).

Специально для цилиндров с ребрами:

Несоосные цилиндры с ребрами. Отдельно стоящие цилиндры с ребрами должны точно плоскопараллельно прилегать к картеру и головке блока цилиндров, а также иметь одинаковую высоту.
Неправильно установленные или отсутствующие спойлеры.
Крепежные болты имеют в отверстиях контакт с корпусом цилиндра.
Механический контакт с соседним цилиндром.
Несоосные уплотнительные поверхности впускного и выпускного коллекторов. Впускной и выпускной коллекторы должны быть предварительно смонтированы перед затяжкой головок блоков цилиндров. Причина: все уплотнительные поверхности должны быть соосными, при затяжке коллектора не допускается перекос цилиндров с ребрами и головок блоков цилиндров.

Специально для двигателей без гильз цилиндров:

Перекошенные отверстия цилиндров. Определенные двигатели склонны к перекосу при монтаже головки блока цилиндров. Если расточка и хонингование в этих двигателях осуществляются обычным способом, то при последующей эксплуатации могут возникнуть проблемы в связи с перекосами.

Рекомендация:

При использовании блоков цилиндров двигателей без гильз цилиндров, с цилиндрами, просверленными непосредственно в блок цилиндров двигателя, перед обработкой цилиндров рекомендуется навинтить на торцевую поверхность цилиндров нажимную пластину (хонинговальные очки). Эта нажимная пластина имеет те же отверстия, что и блок цилиндров двигателя, за исключением каналов подачи воды; ее толщина составляет несколько сантиметров. Благодаря навинчиванию с соблюдением заданных моментов затяжки нажимная пластина создает условия напряжений, как если бы была установлена головка блока цилиндров. Перекосы в отверстиях цилиндров, которые могут возникнуть при затяжке болтов головки блока цилиндров, создаются таким образом в определенном виде и учитываются при обработке. Это обеспечивает (при условии безупречной обработки) максимальную круглость и цилиндричность отверстия цилиндра при последующей работе двигателя.

Блестящие места в верхней части рабочей поверхности

Блестящие, отполированные места без структуры хонингования на рабочей поверхности цилиндра (рис. 1 и 2).
Поршень без следов износа.
Отложения масляного нагара на жаровом поясе.
Повышенный расход масла.

Оценка повреждения

Такие виды износа появляются тогда, когда при эксплуатации на жаровом поясе поршня образуется твердый масляный нагар от сгоревшего масла и остаточных продуктов сгорания (рис. 3). Этот нагар имеет абразивные свойства и во время эксплуатации приводит к повышенному износу в верхней части цилиндра от движения поршня вверх и вниз, а также при перекладке поршня. Чрезмерный расход масла не вызывается местами блеска. Из-за возникновения отполированных мест цилиндр не теряет существенно свою круглую форму. Поршневые кольца по-прежнему выполняют функцию уплотнения. Также не ухудшается смазка цилиндра, потому что в открытых графитовых жилках на поверхности цилиндра все еще находится достаточное количество масла, несмотря на утрату структуры хонингования. При оценке такого повреждения важно, что места блеска появились только в тех местах цилиндра, которые вступают в контакт с жаровым поясом, покрытым масляным нагаром. Если места блеска имеются также в других местах, то причина повреждения связана скорее:

с перекосом цилиндра (см. главу «Неравномерный износ цилиндра»),
с избытком топлива в камере сгорания (см. главу «Износ поршней, поршневых колец и цилиндров из-за избытка топлива в камере сгорания»),
с попаданием загрязнений (см. главу «Износ поршней, поршневых колец и цилиндров по причине загрязнений»).

Возможныe причины

Попадание чрезмерно большого количества моторного масла в камеру сгорания из-за неисправного турбонагнетателя, недостаточного маслоотделения при вентиляции картера двигателя, неисправных уплотнений стержней клапанов и т. д.
Избыточное давление в картере из-за повышенного уровня выбросов газов, проникших в картер двигателя из камеры сгорания, или из-за неисправного клапана вентиляции картера.
Недостаточная окончательная обработка цилиндра и в результате этого повышенный выход масла в камеру сгорания (см. главу «Износ поршневых колец вскоре после ремонта двигателя»).
Использование недопущенных к применению или низкосортных моторных масел.

Трещина гильзы цилиндра из-за гидравлического удара

Гильза цилиндра имеет в верхней части большую трещину и задиры на рабочей поверхности (рис. 2 и 3).
Задиры на нагруженной и ненагруженной сторонах поршня.
В днище поршня: в месте образования задиров углубление в виде выемки (рис. 4).

Оценка повреждения

Гильза цилиндра была повреждена из-за гидравлического удара. Под его действием разорвалась гильза цилиндра и образовалось углубление в днище поршня.

Материал поршня выдавился наружу, что привело к резкому уменьшению зазора поршня в отверстии цилиндра. Невозможно определить, произошел ли гидравлический удар во время эксплуатации двигателя или его запуска.

Bозможныe причины

Случайное всасывание воды при переезде через скопления воды или из-за попадания большого количества воды от движущихся впереди или проезжающих мимо транспортных средств.
Заполнение цилиндра при неработающем двигателе:
- охлаждающим средством из-за негерметичности уплотнения головки блока цилиндров или трещин в деталях.
- топливом из-за негерметичности впрыскивающих форсунок. Остаточное давление в системе впрыска сбрасывается через негерметичную форсунку в цилиндр. Повреждение возникает при запуске двигателя.