Продольные трещины гильз
Описание повреждения
Трещины большей частью проходят в вертикальном направлении. Это распространяется отчасти также на сухие гильзы из-за относительно небольшой толщины стенки.
Оценка повреждения
Трещины гильз такого рода часто вызваны ненадлежащим обращением (ударные нагрузки). Даже если повреждение гильзы не сразу видно, микротрещина или насечка может в последующей работе двигателя привести к поломке и тем самым к выходу двигателя из строя. Как уже было описано выше, дефектный опорный поясок буртика или загрязнение между гильзой и блоком цилиндров также может вызвать такие повреждения. Если дефектный опорный поясок буртика является причиной продольных трещинах, то вместе с продольным трещинами часто наблюдаются также поперечные трещины.
Возможные причины повреждения
- ненадлежащее или неосторожное обращение с гильзами во время транспортировки или ремонта и связанные с этим трещины или насечки.
- гидравлические удары
- посторонние тела под контактными или уплотнительными поверхностями
- дефектные опоры буртиков (см. также пункт 3.10.1 «Буртик на гильзе цилиндра отломался»).
Отломавшийся буртик гильзы цилиндра
Описание повреждения
В гильзе цилиндра весь буртик гильзы полностью оторван (рис. 1). Трещина буртика начинается в углублении нижней кромки буртика гильзы и проходит под углом ок. 30° наверх.
Оценка повреждения
Такие повреждения вызваны изгибающими моментами, появляющимися при некачественной сборке (загрязнения и дефекты формы). Причины, приводящие к таким поломкам, различны. В большинстве случаев буртик гильзы цилиндра отжимается уже при затяжке головки блока цилиндром. В новых поколениях двигателей для грузовых автомобилей с системой впрыскивания «насос-форсунка» или «общий топливопровод высокого давления» нагрузка на блок двигателя все больше возрастает в связи с более высоким давлением горения.
В связи с конструктивным использованием в таких типах очень прочных стальных уплотнений головки блока цилиндров, после большого пробега может возникнуть перекос блок-картера в зоне опоры буртика гильзы. Деформацию опорной поверхности невозможно выявить чисто визуально без вспомогательных средств. Простым методом контроля перекоса является использование туши. Тушь наносится очень тонким слоем на опорную поверхность буртика гильзы на блок-картер. После этого вставляют новую гильзу без уплотнений и вжимают гильзу в свое седло. Затем снова снимают гильзу. Опорная поверхность гильзы должна быть равномерно покрыта тушью по всему периметру. Если части поверхности не вошли в контакт в краской, необходимо доработать седло гильзы. Эту доработку лучше всего проводить на стационарном сверлильном станке или на переносном устройстве для торцовки буртика гильзы (см. приложение с инструментом). Только таким образом обеспечена плоскопараллельность к поверхности картера (рис. 2).
Возможные причины повреждения
- Не использовались предписанные уплотнения (уплотнения других изготовителей имеют отчасти другую форму и другой диаметр).
- Не соблюдались предписанные изготовителем двигателя моменты затяжки и углы затяжки.
- Седло гильзы в блок-картере не было тщательно очищено от грязи.
- Прямоугольность и/или плоскопараллельность опоры буртика не были обеспечены (рис. 2 и рис. 5).
- При доработке седла гильзы не обращали внимания на правильную форму. Форма седла буртика должна соответствовать форме гильзы цилиндра. Переход поверхности буртика к диаметру установочного седла должен иметь отбортовку в 0,5 – 1,0 миллиметра Х 45° (С) во избежание насадки закругленного перехода буртика гильзы на кромку. При несоблюдении этого на буртик воздействует чрезмерное давление при затяжке головки блока цилиндров. (рис. 3). Кроме того, необходимо обратить внимание на то, чтобы радиус закругления на седле буртика (D) на (рис. 4) не был слишком большим, чтобы гильза опиралась на буртике не на наружную или внутреннюю кромку.
- Если буртик гильзы не выходит за уплотнительную поверхность цилиндра на предписанный размер (В) или если он входит даже немного вглубь (рис. 6), буртик при сборке недостаточно сильно прижимается к седлу гильзы. При работе двигателя это может вызвать также качающееся движение гильзы из-за качательного движения поршня. Постоянно действующие из-за этого усилия приводят к тому, что буртик гильзы отламывается. Если необходимо доработать опору буртика гильзы при ремонте двигателя, то можно или вложить компенсационные шайбы из стали или использовать гильзы более крупных размеров, чтобы обеспечить необходимый выступ гильзы относительно поверхности цилиндра. Гильзе более крупных размеров буртика* следует дать предпочтение по сравнению с компенсационными шайбами, потому что это ведет к технически большей стабильности.
Кавитации на гильзах цилиндра
Описание повреждения
Мокрая гильза цилиндра в зоне водяной рубашки имеет сильно выраженную кавитацию. Она доходит до такой степени, что уже появилась дыра во внутренней полости цилиндра.
Оценка повреждения
Кавитация появляется в основном в плоскости качания поршня (на нагруженной стороне или на ненагруженной стороне), она вызвана вибрациями стенки цилиндра. Высокочастотные вибрации вызваны давлением сжигания, боковыми усилиями поршня и перекладка поршня в нижней и верхней мертвой точке. Если охлаждающая вода не может больше повторять вибрации стенки цилиндра, водяная пленка кратковременно приподнимается с гильзы цилиндра. В возникшей изза этого зоны разряжения образовываются пузырьки пара, которые при обратном движении стенки цилиндра разрушаются (имплозия) с чрезвычайно высокой скоростью. Вытесненная пузырьками вода при имплозии ударяет о поверхность цилиндра.
В результате энергии удара из поверхности цилиндра вылетают малейшие частицы. Со временем вследствие этого образовываются (вымываются) настоящие дырки. Особенность кавитации заключается в том, что происходит расширение дырок вовнутрь (рис. 3) и в результате образовываются полости в материале, откуда в конечном счете также взято название кавитации.
Возможные причины повреждения
- Не соблюден правильный зазор поршня (повторная установка уже работавших поршней или цилиндры со слишком большими размерами).
- Некачественная или неточная посадка гильзы в корпусе.
- Отсутствует предписанная присадка для защиты от замерзания с защитой от коррозии или соответствующая присадка для охлаждающей воды. Средство защиты от коррозии содержит ингибиторы, предотвращающие пенообразование. Эти ингибиторы, однако, в течение времени теряют свой эффект. Поэтому необходимо заменять средство защиты от коррозии через каждые 2 года и предусматривать правильное соотношение смеси.
- Использование неподходящих средств охлаждения, как напр. соленая вода (морская вода), агрессивная или содержащая кислоту вода или другие жидкости.
- недостаточное избыточное давление в системе охлаждения. Необходимое избыточное давление радиатора не обеспечено из-за неподходящих крышек радиатора (недостаточная герметизация из-за дефектного предохранительно