Поздовжні тріщини гільз
Тріщини здебільшого проходять у вертикальному напрямку. Це поширюється частково також на сухі гільзи изза щодо невеликої товщини стінки.
Тріщини гільз такого роду часто викликані неналежним поводженням (ударні навантаження). Навіть якщо пошкодження гільзи не відразу видно, мікротріщина або насічка може в подальшій роботі двигуна привести до поломки і тим самим до виходу двигуна з ладу. Як вже було описано вище, дефектний опорний поясок буртика або забруднення між гільзою і блоком циліндрів також може викликати такі ушкодження. Якщо дефектний опорний поясок буртика є причиною поздовжніх тріщинах, то разом з поздовжнім тріщинами часто спостерігаються також поперечні тріщини.
Можливі причини пошкодження
• неналежне або необережне поводження з гільзами під час транспортування або ремонту і пов'язані з цим тріщини або насічки.
• сторонні тіла під контактними або поверхнями ущільнювачів
• дефектні опори буртиков (див. Також пункт 3.10.1 «Буртик на гільзі циліндра відламався»).
Відламати буртик гільзи циліндра
У гільзі циліндра весь буртик гільзи повністю відірваний (рис. 1). Тріщина буртика починається в поглибленні нижньої кромки буртика гільзи і проходить під кутом ок. 30 ° наверх.
Такі пошкодження викликані изгибающими моментами, що з'являються при неякісній зборці (забруднення і дефекти форми). Причини, що призводять до таких поломок, різні. У більшості випадків буртик гільзи циліндра віджимається вже при затягуванні головки блоку циліндром. У нових поколіннях двигунів для вантажних автомобілів з системою впорскування «насос-форсунка» або «загальний паливопровід високого тиску» навантаження на блок двигуна все більше зростає в зв'язку з більш високим тиском горіння У зв'язку з конструктивним використанням в таких типах дуже міцних сталевих ущільнень головки блоку циліндрів, після великого пробігу може виникнути перекіс блок-картера в зоні опори буртика гільзи. Деформацію опорної поверхні неможливо виявити чисто візуально без допоміжних засобів. Простим методом контролю перекосу є використання туші. Туш наноситься дуже тонким шаром на опорну поверхню буртика гільзи на блок-картер. Після цього вставляють нову гільзу без ущільнень і утискують гільзу в своє сідло. Потім знову знімають гільзу. Опорна поверхня гільзи повинна бути рівномірно покрита тушшю по всьому периметру. Якщо частини поверхні не увійшли в контакт в фарбою, необхідно доопрацювати сідло гільзи. Цю доопрацювання найкраще проводити на стаціонарному свердлильному верстаті або на переносному пристрої для торцювання буртика гільзи (див. Додаток з інструментом). Тільки таким чином забезпечена плоскопаралельному до поверхні картера (рис. 2)
Можливі причини пошкодження
• Чи не використовувалися запропоновані ущільнення (ущільнення інших виробників мають частково іншу форму і інший діаметр).
• Чи не дотримувалися запропоновані виробником двигуна моменти затяжки і кути затяжки.
• Сідло гільзи в блок-картері не було ретельно очищено від бруду.
• Прямокутність і / або плоскопаралельному опори буртика не були забезпечені (рис. 2 і рис. 5).
• Якщо буртик гільзи не виходить за ущільнювальну поверхню циліндра на вказаний розмір (В) або якщо він входить навіть трохи вглиб (рис. 6), подушка при складанні недостатньо сильно притискається до сідла гільзи. При роботі двигуна це може викликати також хитається рух гільзи через качательного руху поршня. Постійно діючі через це зусилля приводять до того, що буртик гільзи відламується. Якщо необхідно доопрацювати опору буртика гільзи при ремонті двигуна, то можна або вкласти компенсаційні шайби зі сталі або використовувати гільзи більших розмірів, щоб забезпечити необхідний виступ гільзи відносно поверхні циліндра. Гільзі більших розмірів буртика * слід віддати перевагу в порівнянні з компенсаційними шайбами, тому що це веде до технічно більшої стабільності.
Кавітації на гільзах циліндра
Мокра гільза циліндра в зоні водяної сорочки має сильно виражену кавітацію. Вона доходить до такого ступеня, що вже з'явилася діра у внутрішній порожнині циліндра.
Кавітація з'являється в основному в площині гойдання поршня (на навантаженої стороні або на ненагруженной стороні), вона викликана вібраціями стінки циліндра. Високочастотні вібрації викликані тиском спалювання, бічними зусиллями поршня і перекладка поршня в нижній і верхній мертвій точці. Якщо охолоджуюча вода не може більше повторювати вібрації стінки циліндра, водяна плівка короткочасно піднімається з гільзи циліндра. У виниклій через це зони розрядження утворюються бульбашки пари, які при зворотному русі стінки циліндра руйнуються (імплозія) з надзвичайно високою швидкістю. Витіснена бульбашками вода при імплозіі вдаряє об поверхню циліндра. В результаті енергії удару з поверхні циліндра вилітають найменші частинки. Згодом внаслідок цього утворюються (вимиваються) справжні дірки. Особливість кавітації полягає в тому, що відбувається розширення дірок всередину (рис. 3) і в результаті утворюються порожнини в матеріалі, звідки в кінцевому рахунку також взято назву кавітації.
Можливі причини пошкодження
• Чи не дотриманий правильний зазор поршня (повторна установка вже працювали поршнів
або циліндри із занадто великими розмірами)
• Неякісна або неточна посадка гільзи в корпусі.
• Відсутня запропонована присадка для захисту від замерзання із захистом від корозії або відповідна присадка для охолоджуючої води. Засіб захисту від корозії містить інгібітори, що запобігають піноутворення. Ці інгібітори, проте, протягом часу втрачають свій ефект. Тому необхідно замінювати засіб захисту від корозії через кожні 2 роки і передбачати правильне співвідношення суміші.
• Використання невідповідних засобів охолодження, як напр солона вода (морська вода), агресивна або містить кислоту вода або інші рідини.
• недостатнє надлишковий тиск в системі охолодження. Необхідний надлишковий тиск радіатора не забезпечено через невідповідні кришок радіатора (недостатня герметизація через дефектного запобіжного клапана) або через негерметичність в системі охолодження. При правильному надмірному тиску в системі охолодження температура кипіння охолоджуючого засобу вище, ніж при атмосферному тиску. Надмірний тиск в системі охолодження не може усунути причину для утворення парових бульбашок, але у всякому разі це перешкоджає утворенню бульбашок.
• Занадто низька робоча температура двигуна: якщо двигун в певних умовах експлуатації або через дефекти термостата не досягає звичайної робочої температури, то в системі охолодження не може утворитися надлишковий тиск через більш низького теплового розширення охолоджуючого засобу. Изза занадто запобігти перегріванню поршні також не мають правильного теплового розширення. Вони працюють при експлуатації з підвищеним поршневим зазором. І те, і інше сприяє утворенню бульбашок і тим самим кавітації.
Нерівномірний знос циліндра
Отвори циліндра мають ознаки нерівномірного зносу у вигляді окремих блискучих полірованих місць (рис. 2> Поршень не має ознак зносу або місць стирання. Двигун втрачає масло в точках стику, особливо, однак, на радіальних ущільнювачів кільцях для вала. На рис. 1 чітко видно корозія на зовнішньому периметрі гільзи, яка після установки в циліндр викликала некруглість циліндра
Нерівномірний дзеркальний зовнішній вигляд поверхні ковзання на робочих поверхнях циліндра завжди є ознакою перекосу циліндра. Занадто мокрі або сухі гільзи циліндрів можуть мати перекіс вже безпосередньо після складання. Поршневі кільця не можуть бездоганно герметизувати перекіс циліндра ні щодо масла, ні щодо газів спалювання. Масло проходить повз поршневих кілець, потрапляє в камеру згоряння і спалюється. В результаті газів спалювання, що протікають в великому обсязі повз поршня, також підвищується тиск в блок-картері. Це надлишковий тиск призводить до втрати масла в різних місцях стику двигуна, особливо на радіальних ущільнювачів кільцях для вала. Крім того, масло продавлюється у впускний і випускний колектори через направляючу клапана, всмоктується двигуном і спалюється або викидається.
Можливі причини пошкодження
• нерівномірна або неправильна затяжка болтів головки блоку циліндрів
• неплоскі торцеві поверхні блоку циліндрів і головки блоку циліндрів.
• нечиста або перекошена різьблення болтів головки блоку циліндрів
• невідповідні або неправильні ущільнення головки блоку циліндрів.
• дефектна опора буртика в картері, неправильний виступ буртика і перекіс і / або знос нижньої напрямної буртика можуть бути причиною істотного перекосу циліндра.
• занадто слабка або занадто міцна посадка буртика в картері (в сухих гільзах циліндра).
• У базових отворах картера в сухих втулках в експлуатації часто з'являються суттєві нерівності через контактної корозії (корозія в посадці, рис. 1). В такому випадку базове отвір циліндра має бути ретельно очищено. Якщо це очищення сама не обіцяє успіху, необхідно доопрацювати базові отвори циліндра і потім встановити гільзи циліндра з надмірною зовнішнім розміром. Ці дуже тонкостінні гільзи повинні прилягати до отвору по всій довжині і всьому периметру. Якщо цього немає то, гільзи деформуються вже при введенні в базове отвір і тим більше в роботі двигуна. У сухих гільзах циліндра розрізняють виконання «Pressfit» і «Slipfit». Гільзи «Pressfit» упресовують в блок циліндрів двигуна, після цього необхідно провести ще розточення і хонінгування. Гільзи «Slipfit» повністю оброблені, вони вводяться тільки в базове отвір. Через зазору, який залишається в гільзах «Slipfit» між гільзою і базовим отвором циліндра, це виконання на відміну від виконання «Pressfit» швидше викликає проблеми, пов'язані з перекосом і корозією.
двигуни схильні до перекосу при монтажі головки блоку циліндрів. Якщо розточування і хонінгування в цих двигунах здійснюються звичайним способом, то при подальшій експлуатації можуть виникнути проблеми в зв'язку з перекосами.
в блоках циліндрів без гільз з циліндрами, просвердленими безпосередньо в блок циліндрів, рекомендується перед обробкою циліндрів нагвинчувати на торцеву поверхню блоку циліндрів натискну пластину. Ця нажимная пластина має ті ж отвори, що і блок циліндрів за винятком водяних каналів, її товщина становить кілька сантиметрів. Завдяки нагвинчуванні і заданої затягуванні з моментом затяжки болтів головки блоку циліндрів створюються умови напружень при обробці циліндра, як ніби встановлена головка блоку циліндрів. Перекоси в отворах циліндрів, які можуть виникнути при затягуванні болтів головки, створюються таким чином в певному виді і враховуються при обробці. Це забезпечує (за умови правильної обробки) максимальну круглость і циліндричний отвори циліндра при подальшій експлуатації двигуна
Блискучі місця у верхній зоні циліндра
Робоча поверхня циліндра має у верхній частині металеві місця з глянцевим блиском, на яких вже зникла хонінгувальна структура (рис, 1 + 2). Сам поршень не має значних слідів зносу. Двигун має підвищену витрату масла.
Такі види зносу з'являються тоді, коли при експлуатації на жаровій поясі поршня утворюється твердий масляний нагар в результаті незгорілого масла і залишків горіння (рис. 3). Цей нагар має абразивний ефект і в роботі призводить до підвищеного зносу в верхній частині циліндра від руху поршня вгору і вниз і перекладка. Підвищений витрата масла не викликається самими місцями блиску, тому що циліндр в результаті полірування не втрачає істотно свою круглу форму і поршневі кільця і далі можуть виконувати свою функцію ущільнення. Мастило циліндра теж знижується, тому що незважаючи на втрату хонинговальной структури у відкритих зернах графіту поверхні циліндра всетаки знаходиться достатня кількість масла. При оцінці такого пошкодження важливо, що в даному випадку місця блиску з'явилися тільки в місцях в циліндрі, які в роботі вступають в контакт з жаровим поясом з масляним нагаром. Якщо місця блиску є також в інших місцях, за якими жаровой пояс не проходить, то причина швидше пов'язана з перекосом циліндра (пункт «3.10.4 Нерівномірний знос циліндрів»), з переповненням паливом (пункт 3.11.3 Знос поршнів, поршневих кілець і циліндрів від переповнення паливом ») або з попаданням забруднень (пункт« 3.11.2 Знос поршнів, поршневих кілець і циліндрів внаслідок забруднень »).
Можливі причини пошкодження
• Попадання надмірно великої кількості моторного масла в камеру згоряння через дефекти турбонагнетателя, недостатнє відділення масла в системі вентиляції двигуна, дефектів ущільнень стрижнів клапанів і т. Д.
• Надмірний тиск в блок-картері через великої кількості газів, які проникли в картер з камери згоряння, або через дефектного клапана вентиляції картера.
• Недостатня кінцева обробка циліндра і в результаті цього підвищений вихід масла в камеру згоряння (див. До цього також пункт 3.11.3 Знос поршневих кілець незабаром після капітального ремонту двигуна).
• Використання недозволених до застосування моторних масел або моторних масел низької якості.
Тріщина гільзи через гідравлічного удару
Гільза має у верхній зоні велику тріщину і задираки на робочій поверхні (рис. 1 і 2). Відповідний поршень також має задираки на стороні тиску і на ненагруженной стороні. У днище поршня в тій зоні, в якій на стрижні є задираки, з'явилося поглиблення (рис. 3).
Циліндр валиться в роботі гідравлічних ударів. Високий тиск рідини розірвало гільзу і утворило поглиблення в днище поршня. В результаті цього матеріал поршня видавився назовні, що призвело до різкого зменшення зазору в цій зоні і до задирам на обох сторонах поршня і на гільзі.
Більше неможливо встановити, чи з'явився гідравлічний удар при роботі двигуна або під час його пуску.
Можливі причини пошкодження
• ненавмисне всмоктування води при переїзді через воду, калюжі або низькі води або через потрапляння великої кількості води від бризок проїжджаючих попереду або повз автомобілів.
• заповнення циліндра водою при непрацюючому двигуні через негерметичність ущільнення головки циліндра або тріщин в конструктивних елементах.
• заповнення циліндра паливом при непрацюючому двигуні через негерметичні форсунок. Залишковий тиск в системі впорскування скидається через негерметичну форсунку в циліндр. В цьому і в попередньому випадку при пуску виникають описані ушкодження.