Основні експлуатаційні дефекти гільз циліндрів двигунів внутрішнього згоряння автомобілів

дефекти

Рубрика: Технічні науки

Бібліографічний опис:

Технічний стан гільз циліндрів багато в чому визначає тягово-економічні показники двигуна та його ресурс. Розрізняють кілька основних експлуатаційних дефектів гільз ДВЗ, класифікація та причини виникнення яких, а також способи усунення розглянуті в даній статті.

Ключові слова:гільза циліндра, двигун внутрішнього згоряння, експлуатаційний дефект, витрата палива, компресія, знос, тріщини.

Гільза циліндра двигуна внутрішнього згоряння є циліндричною вставкою, що формує робочий об'єм двигуна і визначає положення поршня при його русі. Від технічного стану гільз циліндра ДВЗ залежать такі параметри як потужність, витрата палива, компресія, витрата олії тощо [1–3].

Основні дефекти гільз циліндрів ДВС, що утворюються при експлуатації: тріщини, зношування зовнішньої поверхні, злам бурта, зношування посадкових поясків, зношування внутрішньої (робочої) поверхні.

Тріщини на поверхні гільз циліндрів можуть виникати від перегріву через перевищення гранично допустимого навантаження на двигун, неповноцінної роботи системи охолодження, під впливом ударних навантажень, через «розморожування» охолоджуючої рідини двигуна або при порушенні технології ремонту (перетяжка болтів, перекоси при далі) [4-6].

В результаті надмірного нагріву, а іноді і від різкого охолодження в гільзах з'являтимуться мікротріщини, які під дією температури та ударних навантажень можуть призвести до фізичного руйнування гільзи, що зрештою спричинить втрату.працездатності циліндропоршневої групи та двигуна в цілому.

При дефектації тріщини в гільзах можна виявити за допомогою рентгенографічного дослідження, за допомогою орієнтування металевої тирси вздовж тріщини під впливом магнітних полів або шляхом застосування мастил та рідин, що мають високу проникаючу здатність. При виявленні тріщин гільзи не підлягають ремонту чи відновленню та вибраковуються [4, 7].

2. Зношування зовнішньої поверхні.

Як правило, більша частина зовнішньої поверхні знаходиться в безпосередньому контакті з охолоджувальною рідиною, у зв'язку з цим, основними причинами пошкодження цієї поверхні гільз є квитанційне зношування та корозійні процеси. Величина пошкоджень зовнішньої поверхні може бути значно знижена шляхом застосування спеціалізованих охолоджуючих рідин (антифрізів), що мають у своєму складі антикорозійні, протипінні та інші присадки [2, 5-8].

Наявність дефектів зовнішньої поверхні гільз може призводити до протікання охолоджуючої рідини в картер двигуна та взаємодії з моторним маслом, в результаті чого утворюється масляна емульсія, не здатна повноцінно виконувати свою роботу. Або можливе забруднення рідини, що охолоджує, моторним маслом.

Усунення таких дефектів можливе шляхом нанесення полімерних композицій на зношені поверхні [1-3, 7-8].

Основними причинами зламу бурта гільзи є: наявність сторонніх частинок під час запресування; нерівності та перекоси в області сідла буртика в блоці циліндрів; невідповідна за висотою та розмірами прокладка головки блоку циліндрів; порушення технології обробки під час ремонту та відновлення.

Іноді головка блоку циліндрів має канавку по всьому периметру, в яку входить протипожежний борт,причому головка і гільза циліндра не повинні стикатися. Якщо внаслідок перекосу чи пошкодження головка блоку вимагає вирівнювання, канавка має бути пропорційно збільшена. В іншому випадку є небезпека того, що зусилля будуть спрямовані не на прокладку, як має бути, а на протипожежний борт гільзи циліндра.

Якщо даний дефект гільзи не буде вчасно виявлений, то після пуску двигуна зламана гільза зрушить у напрямку колінчастого валу, і як тільки місце зламу опиниться на висоті першого поршневого кільця, поршневе кільце вискочить вище місця зламу. При зворотному ході поршня він втисне гільзу циліндра. Колінчастий вал, що обертається, розіб'є гільзу, поршень і шатун також будуть пошкоджені.

Усунути такий дефект можна за допомогою пластичної деформації, наплавлення або приварювання сталевої стрічки з подальшою механічною обробкою.

4. Зношування посадкових поясів гільзи.

Зношування посадкових поясків частково пов'язане з кавітаційним зношуванням. Ознакою дефекту гільз є глибокі раковини лежить на поверхні поясів, що є наслідком явища кавітації чи корозії.

У процесі роботи виникає вібрація гільзи, що також спричиняє знос посадкових поясків гільзи.

У реальних умовах експлуатації двигунів можлива поява овальності посадкових поясів гільзи, спричинена кавітаційним руйнуванням або відкладенням накипу в зазорах посадкових поясів гільзи в блоці.

Усунути подібний дефект можна також за допомогою пластичної деформації, наплавлення або приварювання сталевої стрічки з подальшою механічною обробкою.

5. Зношування внутрішньої поверхні циліндрів.

Під час роботи двигуна дзеркало циліндрів піддається абразивному та механічному зношування внаслідок проникнення в двигун пилу.Багато пилу потрапляє в циліндри з повітрям через впускний трубопровід, якщо є нещільності в місці його кріплення, або з паливом та олією при їх недбалому зберіганні.

Механічне зношування дзеркала гільзи циліндра більше у верхній частині, ніж у нижній, тому що у верхній частині тиск значно вищий. Коли в кінці такту стиснення в циліндрі згоряє робоча суміш, то різко підвищується тиск гарячих газів, що утворилися, і перше компресійне кільце сильно притискається до дзеркала циліндра.

У ВМТ швидкість поршня знижується до нуля, масляна плівка вигоряє, і перше поршневе кільце вступає безпосередньо в контакт із дзеркалом циліндра. При русі поршня вниз (перший момент) відбувається інтенсивне зношування дзеркала циліндра і поршневого кільця.

Крім зносу по довжині також спостерігається знос у напрямку, перпендикулярному до осі колінчастого валу, тобто овалізація гільз. Овалізація гільз циліндрів викликається як нерівномірністю зношування, і залишковими деформаціями, що виникають від сил тиску газів і бічного зусилля поршня. Найбільша овальність гільзи відбувається у верхньому поясі у зоні розташування верхнього поршневого кільця при положенні поршня у верхній мертвій точці.

Усунути зношування внутрішньої поверхні гільзи можна за допомогою розточування, хонінгування, шліфування, наплавлення, осадженням гальванопокриттів, металізацією [8].

1. Захаров, Ю. А. Аналіз способів відновлення корпусних деталей транспортно-технологічних машин і комплексів [Текст]/Ю. А. Захаров, Є. В. Ремізов, Г. А. Мусатов// Молодий учений. - 2014. - № 19. - С. 202-204.

3. Захаров, Ю. А. Зміцнення деталей автомобілів типу «вал» і «вісь» [Текст]/Ю. А. Захаров, Є. В. Ремізов, Г. А. Мусатов// Молодий учений. - 2014. - № 20. - С. 141-143.

4. Захаров, Ю. А. Основні способи зміцнення робочої поверхні гільз циліндрів двигунів автомобілів [Текст]/Ю. А. Захаров, Л. А. Рибакова// Молодий учений. - 2015. - № 2. - С. 157-160.

5. Голубєв, І. Г. Моніторинг технологічних процесів відновлення деталей [Текст] / І. Г. Голубєв, В. В. Биков, А. Н. Батищев, В. В. Серебровський, І. А. Спіцин, Ю. А. .Захаров // Технічний сервіс у лісовому комплексі / Зб. матеріалів. наук.-практ. конф. - Москва: МГУЛ, 2000. - С.31.

6. Забезпечення роботи мобільних машин в умовах негативних температур [Текст]/Ю. А. Захаров, Є. Г. Рилякін, І. Н. Семов [та ін.]// Молодий учений. - 2014. - № 17. - С. 56-58.