Лопнула гильза в двигателе: причины и ремонт неисправности

Повреждения деталей ЦПГ и их причины

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ.

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

Повреждения гильзы цилиндра

Деформация цилиндра

Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
Несоответствующая прокладка головки блока
Отложения в системе охлаждения
Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов.

Отрыв бурта гильзы цилиндра

Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
Пониженное давление в системе охлаждения
Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости

Повреждения поршня

Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель)

Неисправная форсунка
Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
На форкамерных двигателях — дефект форкамеры

Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)

Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания

Ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
Значительное количество нагара в камере сгорания
Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня

Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
Неисправность системы охлаждения

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель)

Неисправная форсунка
Низкая компрессия в цилиндре
Дефект форкамеры
Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар)

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне

Неисправность системы питания
Дефект форкамеры
Перегрев двигателя
Неисправность моторного тормоза

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания

Избыток топлива в камере сгорания в дизеле из-за неисправности топливной системы
Пониженная компрессия
На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром

Ненадлежащая обработка блока при ремонте — диаметр цилиндра меньше допустимого размера
Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
Некачественная прокладка головки блока
Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения — накипь или грязь в системе охлаждения
Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
Нагружение двигателя без предварительного прогрева

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

Нагружение двигателя без предварительного прогрева
Деформация цилиндра при перегреве двигателя
Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня

Сухой прихват на юбке (недостаток масла)

Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

Задиры на поршне только с одной стороны

Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват)

Неисправности системы охлаждения

Как обнаружить проблему?

Поскольку далеко не во всех ситуациях наличие трещин в блоке цилиндров может сопровождаться ощутимыми и видимыми глазу последствиями, определить наличие микротрещин можно посредством таких методов:

Пневматической опрессовкой;
С использованием магниточувствительного оборудования;
С помощью ультразвукового сканирования;
Гидроконтролем.

Благодаря каждому из вышеперечисленных способов, удается быстро установить микротрещины в блоке цилиндров и их конкретное месторасположение. Чаще остальных в специализированных сервисных центрах обнаружение проблемы производят путем введения воды или воздуха внутрь блока цилиндров. Если вода просачивается, значит, в диагностируемом месте имеет место быть трещине. Если же диагностика проводится с использованием воздуха, то распознать трещины можно по наличию пузырьков на поверхности воды.

Как устранить трещины?

О того, насколько велика образовавшаяся трещина, во многом и зависит способ ее устранения. Но в некоторых ситуациях благоразумно и вовсе произвести полную замену блока, так как частичный ремонт не позволит добиться желаемого результата. Исходя из вышесказанного устранить трещины в блоке цилиндров можно следующими способами:

Методом сварки;
Методом наложения эпоксида и стеклоткани;
Методом SEAL-LOCK.

Что касается последнего, то он достаточно трудоемкий, однако при этом дает возможность заделать трещины без применения сварки, исключая при этом демонтаж мотора. Суть такого метода основана на устранении трещин, путем заполнения их мягким металлом.Подробнее о том, как заделывать трещины в блоке цилиндров в этом видеоролике:

Опубликовано:
11 июля 2018

Диагностика давлением

Данная методика выполняется несколькими способами: погружение в воду или без него. Как именно выполнять эти операции, читайте ниже.

Погружение в воду:

Изначально закройте все каналы запчасти, на которые может негативно воздействовать вода.
После этого поместите деталь в ёмкость, наполненную водой более 40 градусов Цельсия.
Затем воспользуйтесь сжатым воздухом (в тех местах, где появятся пузырьки, есть трещина).

Процедура без «погружения» выполняется следующим образом:

Как и в предыдущем случае, позаботьтесь о том, чтобы все канали ГБУ были закрыты.
Налейте мыльный раствор на крышку.
Подайте воздушные массы в контур «больной» детали. Если есть дефект, на этом месте образуются мыльные массы.

Диагностика давлением

Погружение в воду:

Изначально закройте все каналы запчасти, на которые может негативно воздействовать вода.
После этого поместите деталь в ёмкость, наполненную водой более 40 градусов Цельсия.
Затем воспользуйтесь сжатым воздухом (в тех местах, где появятся пузырьки, есть трещина).

Процедура без «погружения» выполняется следующим образом:

Как и в предыдущем случае, позаботьтесь о том, чтобы все канали ГБУ были закрыты.
Налейте мыльный раствор на крышку.
Подайте воздушные массы в контур «больной» детали. Если есть дефект, на этом месте образуются мыльные массы.

Альтернативные способы

Начнем с того, что незначительные трещины можно также заделать путем использования эпоксидной пасты и стеклоткани. Перед началом работ поверхность металла нужно хорошо обезжирить. Слои пасты и стеклоткани при нанесении чередуются, последним слоем должен являться эпоксид.

Среди наиболее востребованных сегодня технологий стоит также отметить решение под названием SEAL-LOCK. К преимуществам данного способа относят отсутствие необходимости демонтировать двигатель. Способ подходит для восстановления серьезных пробоин или трещин в блоке цилиндров. Также для ремонта не требуется применение сварочного аппарата.

В основе способа лежит заполнение трещины специальной прослойкой из мягкого металла, который в результате надежно скрепляется с поверхностью восстанавливаемой детали.

Трещину локализуют, после чего происходит засверливание краев раскола. Далее поперек трещины насверливают отверстия с установленным технологией шагом. В эти отверстия вставляются стяжки-скобы, которые связывают оба края трещины. Скобы подбираются в соответствии с видом раскола, так как могут иметь различную длину и отличаться по своей форме.
Далее в пространстве между установленных скоб высверливается отверстие, после чего происходит нарезка конусной резьбы при помощи специального метчика. После этого необходимо произвести обработку полученного отверстия составом для устранения окисной пленки. Затем в обработанное резьбовое отверстие с небольшим усилием вкручивается заглушка-конус, материал которой активно контактирует с металлом ремонтируемой детали.
Далее часть заглушки, которая возвышается над плоскостью, нужно немного подпилить, после чего вкручивание осуществляется с большим усилием, которое создается специальным инструментом. Под таким усилием мягкая заглушка сломается в том месте, где ранее был сделан подпил. Выступающие остатки дополнительно шлифуют.
Следующим шагом становится сверление следующего отверстия. Это отверстие сверлят так, чтобы добиться частичного перекрытия предыдущего резьбового отверстия с установленной заглушкой. Процедура ремонта предполагает заполнение заглушками всей трещины.

Когда работа по установке всех стяжек и заглушек окончена, а также произведена шлифовка, образуется шов. Данный шов необходимо дополнительно спрессовать (расклепать) при помощи ударного инструмента (пневматический молоток с возможностью изменять частоту вибраций).

Расклепывание шва позволяет устранить возможные пустоты, а также ускоряет диффузию материалов заклепок и детали. Результатом станет появление пластичного шва, который имеет прочную связь с поверхностью. Такой шов имеет ряд преимуществ сравнительно со сварным швом:

не страдает от температурных перепадов;
способен сохранять целостность в условиях работы при высоких температурах;
не получает значительного напряжения;

Что касается установки больших латок, которыми можно буквально «заклеить» треснувший блок цилиндров двигателя или головку блока, тогда способ решения по схеме реализации напоминает описанный выше.
Потребуется вырезать и подогнать латку из металла, после чего производится ее установка путем заполнения всего периметра стяжками и конусными заглушками. Последующая проверка готового шва на герметичность осуществляется при помощи опрессовки под давлением около 6 атмосфер.

Тосол в блоке цилиндров двигателя: причины и способы…
Почему антифриз или тосол поадают в цилиндры двигателя и что делать в такой ситуации. Как самому определить наличие тосола в цилиндрах, способы ремонта. Читать далее
Какой герметик лучше для двигателя автомобиля?
Виды герметиков для двигателя автомобиля: анаэробные, силиконовые, ремнотные. Принцип дейсвтия, отличия, сферы применения. Как выбрать лучший герметик. Читать далее
Последствия перегрева двигателя автомобиля
Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС. Читать далее
Эмульсия на щупе уровня масла: причины возникновения
На какие неисправности указывает эмульсия на масляном щупе и крышке маслозаливной горловины. Способы самостоятельного определения причин данной проблемы. Читать далее
Разминусовка двигателя: зачем она?
В чем заключается и для чего необходима разминусовка силового агрегата. Основные преимущества данного решения, установка дополнительной массы своими руками. Читать далее
Блок цилиндров двигателя
Назначение блока цилиндров в конструкции ДВС. Разновидности, материалы и способы изготовления. Преимущества и недостатки блоков из чугуна и алюминия. Читать далее

Поиск места неисправности

Первичная диагностика проводится без разборки двигателя. Если принято решение на капитальный ремонт, то в этом особой необходимости нет, поскольку неисправность достаточно легко обнаружится по визуально различимым признакам.

Магнитнопорошковая проверка

Ферромагнитный порошок, нанесённый на поверхность детали в подозрительном месте, покажет неоднородность металла при помещении в магнитное поле.

Поле создаётся постоянными магнитами при поднесении их в контролируемую зону. Частички порошка или мелкой стружки начинают концентрироваться вблизи трещины, визуализируя дефект.

Проверка водой

Если залить в систему охлаждения воду и подать некоторое избыточное давление, то она начнёт просачиваться через трещины. На сухой поверхности это хорошо видно. Вместо воды можно использовать отработанный антифриз, обладающий более высокой текучестью.

Диагностика давлением

Наиболее часто применяемый способ заключается в опрессовке деталей. Это означает нагнетание воздуха высоким давлением в систему, где перекрыты все естественные каналы. Газ можно подкрасить для лучшей визуализации при помощи автосервисного дымогенератора.

Заделываем трещины в головке и блоке двигателя электросваркой

Реанимации подвергаются все трещины, за исключением тех, которые проходят сквозь клапанные гнезда, зеркала цилиндров, а также плоскости прилегания блока и головки. В последнем случае изделие бракуют, в остальных стараются их реабилитировать, этим-то мы сейчас с вами, уважаемые читатели, и займемся.

В самом начале стоит сообщить о том, что существует несколько способов устранения дефектов. Коротко обо всех.

К первому способу можно отнести заделывание трещин с помощью обычной дрели или электросварки.

В случае если блок чугунный, то концы трещины можно засверлить сверлом и зашлифовать их под углом 90 по всей длине кругом, зубилом или каким-нибудь другим приспособлением.

Если вы выбрали ликвидацию трещин с помощью электросварки, то перед началом работы блок необходимо разогреть до 600-650С. Затем с помощью чугунно – медного присадочного прутка диаметром 5 мм и флюса, нужно нанести сплошной ровный слой, который не должен торчать над поверхностью металла более чем на пару миллиметров. После того, как трещина была заварена, блок следует медленно охладить в термошкафу.

Выше предложенный метод является не единственным, вы можете заварить трещину и без подогрева блока, но для этого вам понадобится электросварка.

Мнение эксперта
Руслан Константинов
Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Иногда определить местоположение трещины в блоке цилиндров не так уж просто, но есть ряд способов. Обычно это касается микротрещин, которые трудно заметить. Итак, можно установить магниты по корпусу блока цилиндров или головки, насыпать стружку из металла мелкой фракции сверху. Стружка под действием магнитного поля начнёт притягиваться к магнитам и забиваться в трещины, которые будут встречаться на пути.

Можно использовать более доступный способ, если нет под рукой магнитов. Поверхность, где имеется подозрение на трещины, тщательно промывается керосином или любым растворителем для краски. После этого на поверхность наносится жидкая краска и оставляется на 10-15 минут, далее поверхность протирается ветошью и все дефекты становятся заметны невооружённым глазом.

Также нередко используется способ с применением жидкости. Перед тем как залить в канал воду герметично закрываются все отверстия. В канал после воды под давлением закачивается воздух, можно использовать обычный автомобильный компрессор, после чего канал закрывается и блок оставляется на несколько часов. Места, в которых будет проступать вода, и укажут на наличие трещин. Можно и не ждать несколько часов, для этого блок погружается в воду, и пузырьки воздуха укажут на местоположение дефекта. При устранении трещин следует учитывать, что браться за заделку дефектов на гнездах клапанов, на зеркалах цилиндров и не месте соприкосновения блока и ГБЦ самостоятельно не рекомендуется.

Проверка головки цилиндра на наличие трещин

Магнитно-порошковая диагностика

Данный метод считается одним из наиболее оперативных и точных. Принцип проверки следующий: головка устанавливается на специальный магнитный стенд, после чего головка посыпается металлической стружкой. В местах трещин стружка не сможет примагнититься, что и будет свидетельствовать о наличии трещины в конкретном участке.

Проверка ГБЦ с использованием специальной жидкости

Для данного метода потребуется специальная жидкость. Головка полностью очищается от грязи, затем обезжиривается. Красящая жидкость наносится на чистую поверхность, и после нескольких минут удаляется при помощи тряпки. Любые, даже малейшие трещины и дефекты будут окрашены в цвет жидкости, и вы без проблем сможете увидеть их.

Проверка головки под давлением в воде

Принцип заключается в том, чтобы подключить головку к компрессору, предварительно загерметизировав в ней все отверстия. Далее ГБЦ погружается в ванну с водой. Если в головке будут трещины, они так или иначе проявятся в виде пузырьков воздуха. Таким образом вы сможете увидеть в каком месте есть трещина, после чего можно произвести более детальное изучение повреждения.

Существуют разновидности данного метода, так, к примеру, некоторые не погружают «голову» в ванну, а просто наливают воду в нее, после чего подают воздух под давлением.

Как заделать поврежденные места

Заделывание электросваркой

Засверлить трещины сверлом, чтобы они не пошли дальше и не начали увеличиваться во время работы. Зашлифовать.

Разогреваем блок до 600-650 градусов. Для заделки используем пруток присадочный из чугунно-медного сплава, диаметром 5 мм и флюс. Шов предохранить от окисления с помощью буры.

На поверхности в блоке двигателя должен остаться ровный слой с выступом не более 2 мм. После этого охлаждаем блок в термошкафу.

Электродуговая сварка

В этом случае подогрев блока не требуется. Электронная проволока идёт в качестве присадочного материала. Аргон используется как среда для сварки. Не допускайте перегрева свыше 60 градусов.

Заделка трещин ГБЦ

Нагреваем головку до температуры 200 градусов. Используем для этого ацетиленовую горелку. Заделывание производится при помощи постоянного тока. Диаметр электрода выбираем в зависимости от ширины и толщины стенки.

Приварка заплаты

Подбираем кусок металла, размером с трещину. Жестянкой обворачиваем медные электроды из медного сплава и привариваем заплату. Шлифуем и в довершение покрываем эпоксидной пастой.

Применение эпоксидной пасты

Разлом разделать шлифовкой и засверлить концы трещин сверлом, диаметром не более 85 мм. В отверстия засадить медные заглушки. По очертаниям трещин проходимся насечкой, для создания искусственной шероховатости.

Поверхность обезжириваем с применением ацетона, подогреваем с помощью инфракрасной лампы до температуры 80 градусов. На разлом наносим эпоксидную пасту в следующей последовательности:

Выдержать в течение суток при температуре 20 градусов, затем необходимо просушить место ремонта в сушильной камере, при температуре 90 градусов, в течение одного часа. » alt=»»> После просушки склеенный участок зачистить и выровнять шлифовкой.

Как заделать поврежденные места

Заделывание электросваркой

Засверлить трещины сверлом, чтобы они не пошли дальше и не начали увеличиваться во время работы. Зашлифовать.

Электродуговая сварка

Заделка трещин ГБЦ

Приварка заплаты

Применение эпоксидной пасты

1 слой 1 мм,
второй 2-3 мм,
третий 3-4 мм.

Выдержать в течение суток при температуре 20 градусов, затем необходимо просушить место ремонта в сушильной камере, при температуре 90 градусов, в течение одного часа.

После просушки склеенный участок зачистить и выровнять шлифовкой.

Мне нравится7Не нравится2

Реконструкция блока цилиндров

Этот процесс начинается с расточки цилиндров под гильзы. На качество расточки очень сильно влияет ресурс ремонтируемого двигателя. Расточка блока позволяет добиться как необходимого размера, так и правильной геометрии гнёзд.

Если расточка проведена неправильно, то эллипсоидная геометрия гнезда, после гильзования передастся самой гильзе. Для придания точности и необходимой гладкости поверхности гнёзд, после расточки их подвергают хонингованию.

Процедура гильзования

Если с «мокрыми» гильзами процедура гильзования более менее понятна, в силу конструктивных особенностей, то гильзование «сухих» гильз цилиндра вам вряд ли удастся провести своими руками в гараже.

Горячее гильзование производится с учетом разницы температур. Блок цилиндров нагревается при помощи газовой горелки до температуры 120-150. После этого в подготовленное гнездо вставляется охлаждённая гильза.

Монтажу гильзы цилиндра предшествует её обработка специальным составом для избавления от водяного конденсата. Метод горячего гильзования «сухих» гильз цилиндра является самым качественным.

В силу особенностей структуры материала цилиндры блоков, выполненные из галникала, не поддаются расточки. Поэтому в такие блоки цилиндров при ремонте производится запрессовка алюминиевых гильз.

Причины и признаки неисправности

Ниже описаны «симптомы», которые гласят о наличии трещины в головке или блоке.

Мотор перегревается, вытекает антифриз или иная охлаждающая жидкость. Чтобы удостоверится, что проблема не в трещине, проверьте насколько хорошо затянуты болты ГБЦ, а также герметичность системы.
Некорректно работает система управления температурой. Из-за перегрева деформируется головка блока цилиндров.
Выход из строя пробки расширительного бачка, из-за чего происходит образование воздушных масс.
В летний период года стрелка термодатчика резко скачет в разные стороны.

Также к симптомам можно отнести «троение», что особо сильно ощущается во время движения под горку.

Отметим, что часто трещины возникают возле втулки (направляющей или впускного клапана). В таком случае, придётся полностью заменить головку.

Ещё один из признаков – уход газов. Чтобы узнать, что причина именно в этом, рекомендуем надеть на расширительный бачок резиновую перчатку. Если со временем она надуется, значит, есть проблема.

Как подобрать новый поршень и кольца?

Каждый поршень выбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется с помощью специальной ленты-щупа, которая протягивается между цилиндром и поршнем. С противоположной от разреза юбки стороны устанавливается динамометр. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.

Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.

Помимо зазора, необходимо учитывать вес поршней – максимальная разница в весе деталей одного комплекта не должна превышать 5 грамм.

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, то стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.

Для подбора по поршню кольцо “прокатывается” по канавке детали. Если зазор слишком мал, кольцо заедает. В таком случае его торцевая часть подлежит шлифовке при помощи наждачной бумаги.

Упругость новых поршневых колец проверяется специальным прибором. Величина нагрузки должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Лопнула гильза в блоке цилиндров: причины и доступные способы ремонта

Повреждения деталей ЦПГ и их причины