Как отремонтировать алюминиевый блок цилиндров

Как отремонтировать алюминиевый блок цилиндров

Как отремонтировать алюминиевый блок цилиндров

Часть 1

Многие автопроизводители давно устанавливают на свои автомобили моторы с алюминиевыми блоками цилиндров. По сравнению с чугуном, алюминий имеет почти в 3 раза меньшую удельную массу и в 4 раза лучше проводит тепло. Благодаря этим свойствам, мотор с алюминиевым блоком на много меньше весит и практически моментально происходит нагрев до рабочей температуры, чем мотор такого же объёма, но с чугунным блоком. Кроме того, ему необходим значительно меньший объем антифриза для охлаждения.

Существует несколько типов алюминиевых БЦ (блоков цилиндров). Первые из них, это блоки с «мокрыми» стальными, или чугунными гильзами. Моторы с такими БЦ сейчас не выпускаются, т.к. они не входят в рамки современных экологических норм из-за особенностей своей конструкции. Их ремонт сводится к замене комплектов гильз с поршнями и кольцами.

Второй тип, это алюминиевые блоки с залитыми в них при изготовлении чугунными «сухими» гильзами. Ремонт таких блоков ни чем не отличается от ремонта монолитного чугунного БЦ. Чугунные гильзы растачиваются под размер ремонтный, увеличенный. Следом за этим стенки цилиндров хонингуются. Обычно эти блоки имеют два ремонтных размера.

При значительном повреждении рабочей поверхности гильзы, или необходимости восстановления БЦ с гильзами крайнего размера ремонтного, гильзы можно заменить. Они просто растачиваются до полного их удаления. Новым гильзам необходимо иметь наружный диаметр на 0,05 – 0,07 мм. больше посадочного места в блоке и упорный выступ вверху. Такой натяг и нанесение герметика вверху и внизу гильзы при её установке, не даёт охлаждающей жидкости просочиться в цилиндр и поддон. Также посадка гильзы с натягом обеспечивает хороший отвод тепла от её стенок к алюминиевому блоку. Но при посадке чугунной гильзы в алюминиевый блок с таким натягом нельзя применять запрессовку.

Дело в том, что чугун гильзы твёрже алюминия блока и при прессовании легко образует задиры. В районе задира стенка гильза не прилегает своей поверхностью к посадочному месту. В этом месте не будет отводиться тепло и может возникнуть местный перегрев. Кроме того, при расточке и хонинговании гильзы после её запрессовки, стенка гильза в месте не прилегания к посадочному месту будет «дышать», ухудшая точность обработки рабочей поверхности. Выход из этой ситуации, установка «от руки» гильзы, охлаждённой в жидком азоте в нагретый блок цилиндров.

Часть 2

Преимуществами алюминиевых БЦ (блоков цилиндров) с сухими гильзами являются меньший вес мотора с таким блоком, его более быстрый прогрев и меньший объём антифриза, требующийся для нормального охлаждения, по сравнению с моторами на основе чугунного БЦ. Однако разница коэффициентов расширения алюминиевого поршня и чугунной гильзы при нагреве во время работы мотора никуда не делась. Из-за этой разницы, промежуток промеж цилиндра и поршня нельзя уменьшить менее 0,025 – 0,04 мм. По причине постоянного изменения зазора (при запуске холодного мотора, зазор больше, а после нагрева до рабочей температуры, уменьшается), скорость износа поршневой группы не отвечала современным требованиям. Как следствие, повышенный угар масла, мешающий выполнять современные нормы экологии двигателем.

Что бы как можно больше уменьшить промежуток промеж цилиндра и поршня, нужно делать их из металла с одинаковым тепловым расширением, т.е. из алюминия. Но алюминий по алюминию работать не может. Из-за его низкой твёрдости, при работе алюминиевого поршня по алюминиевому цилиндру, происходят задиры вплоть до заклинивания.

Фирма Mahle решила эту проблему, покрыв алюминиевый поршень тонким слоем (порядка 0,03 мм.) железа. Такой поршень нормально работает по алюминию цилиндра. Поскольку расширение алюминиевых поршня и цилиндра одинаковы, стало возможным сделать зазор между ними не более 0,02 мм. Для повышения износостойкости цилиндров, в алюминиевом сплаве БЦ увеличили содержание кремния более 18%. При изготовлении такого блока после расточки цилиндров, применяется химическое травление их стенок, для оголения кристаллов кремния на их поверхности. Такое покрытие производитель назвал Silumal.

Ремонт таких блоков цилиндров производится так же, как и чугунных, расточкой до ремонтного размера и последующим хонингованием. Однако хонингование алюминиевых блоков сильно отличается от чугунных. Обработка обычно делается в три приёма. При этом применяются бруски с разными размерами абразива. От самого крупного к самому мелкому. Абразивные частицы таких брусков содержат карбид кремния, т.к. при хонинговании нужно резать не только мягкий алюминий, но и очень твёрдый кремний. Так же состав покрытия брусков хон-головки не позволяет прилипать к ним алюминиевой стружке, которая может стать причиной основательных задиров на стенке цилиндра. После хонингования нужна ещё одна операция.

Надо оголить кристаллы кремния. Вместо химического травления, при ремонте применяют полировку специальной силиконовой пастой с содержанием не большого количества кремния. При этом снимается тонкий слой алюминия (0,001мм.), а кристаллы кремния на стенках цилиндра не затрагиваются.

Как отремонтировать алюминиевый блок цилиндров