О капитальном ремонте двигателей статьи АБС-авто

Ссылку уже давал в одной из тем, но думаю, есть смысл выложить отдельно для тех, кто планирует самостоятельный ремонт - должно пригодиться.

Часть первая
Часть вторая
Часть третья
Часть четвертая
Часть пятая
Часть шестая

Ремонтируем блок цилиндров ч. 1

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
АЛЕКСАНДР ПОДНЕБЕСОВ

Капитальный ремонт двигателя - тема для нашего журнала традиционная. В прошлых публикациях мы уже рассказывали о ремонте головок блока цилиндров (см. «АБС-авто», №№ 4,5,7 за 1998 г., № 5 за 1999 г.) и коленчатых валов (№ 6, 1999 г.). Сегодня речь пойдет о блоке цилиндров и тех его основных дефектах, о которых нужно знать, прежде чем начинать ремонт.

Блок цилиндров, без сомнения, можно назвать основой любого двигателя. К нему крепятся головка блока, агрегаты, коробка передач, а внутри расположены поршневая группа и кривошипно-шатунный механизм. Очевидно, каждый из этих узлов испытывает нагрузки, а, значит, на блок действуют большие силы, переменные по величине и направлению. И, чтобы противостоять им, блок должен быть достаточно жестким, т.е. не деформироваться под действием этих сил.

Однако требование высокой жесткости вступает в противоречие с необходимостью снизить до минимума массу. Это вполне понятно - чем толще стенки блока, тем он жестче, но и тяжелее. А тяжелый блок - это не только тяжелый автомобиль: материалы, из которых изготавливается блок цилиндров, будь то специальный чугун или алюминиевый сплав, нельзя назвать дешевыми. И даже небольшой выигрыш по весу, к примеру, 100 г, в массовом производстве с его миллионными «тиражами» может дать экономию в сотни и тысячи тонн металла.

С другой стороны, работающий двигатель - основной источник шума в автомобиле. Так вот, еще одна задача блока цилиндров - не только не усилить, а, наоборот, поглотить, свести до минимума все моторные шумы. Эта задача - тоже не из простых: ведь тонкие стенки блока сами могут вибрировать, становясь при этом источником шума.

Естественно, выполнить все перечисленные требования одновременно очень непросто, но для современного автомобиля это необходимо. А потому блок цилиндров - это не кусок чугуна, как ошибочно полагают некоторые, а сложная и дорогостоящая деталь, при проектировании которой используются компьютеры и точные математические методы расчетов.

Какие бывают блоки

Традиционным материалом для блоков цилиндров издавна считается специальный чугун, содержащий так называемый пластинчатый графит. Именно такая структура обеспечивает высокую износостойкость поверхности цилиндров, выполненных как одно целое внутри блока (моноблок).

Такая конструкция применяется на легковых автомобилях уже более полувека и продолжает оставаться наиболее распространенной и в наши дни, несмотря на существенный недостаток моноблока - большую массу. Дело в том, что если попытаться увеличить долговечность цилиндров, использовав более износостойкий материал, то стоимость блока сразу заметно возрастет (не будем забывать, что любое удорожание единицы продукции в массовом производстве надо сразу умножить на программу ее выпуска - тогда, к примеру, один лишний доллар обернется миллионами дополнительных затрат).

Но износостойкость для блока важна не в каждой точке, а только в узком поясе вокруг каждого цилиндра. Вот почему в разные годы конструкторы пытались улучшить указанные свойства блоков цилиндров. Так, в 50-60-х годах появились алюминиевые блоки цилиндров со вставными («мокрыми», т.е. омываемыми снаружи охлаждающей жидкостью) гильзами из чугуна. Эта конструкция была заимствована из авиации, где требования к снижению массы моторов, пожалуй, самые жесткие. Так, кстати, были сконструированы блоки у наших «москвичей» и «волг».

В 70-х годах эта конструкция получила дальнейшее развитие: вместо «мокрых» гильз стали применять заливку их в алюминиевый блок на стадии его изготовления. Такие гильзы получили название «сухих» (одной из первых конструкцию с «сухими» гильзами применила фирма Honda). Тем самым удалось совместить преимущество моноблока (высокая жесткость) с низкой массой конструкции и высокой износостойкостью цилиндров.

Не остались без изменения и традиционные чугунные блоки у некоторых моторов. Так, на дизельных двигателях, где при высоких нагрузках износостойкость цилиндров особенно важна, в чугунные блоки стали устанавливать «сухие» гильзы из специальных дорогостоящих чугунов.

Дальнейшее совершенствование конструкции и технологии привело к появлению цельноалюминиевых блоков цилиндров. Содержание кремния в алюминиевом сплаве пришлось резко увеличить - до 18-20%. Мера, надо сказать, не случайная. После химического травления рабочих поверхностей таких цилиндров на них остается тончайший слой кремния. На поршни, работающие с такими цилиндрами, при этом наносят специальное железное покрытие - иначе работоспособность трущейся пары «поршень-цилиндр» не обеспечить (см. «АБС-авто» № 6 за 1999 г.).

В результате вся конструкция оказывается довольно дорогой и применяется, как правило, на автомобилях представительского класса (двигатели Mercedes V8 и V12, Audi V8, BMW V12, Porsche L4, V8).

Дальнейшим развитием цельноалюминиевой схемы стали блоки цилиндров с твердыми покрытиями типа «Никасил» (никель с частицами карбида кремния). Это покрытие пришло в массовое автомобилестроение из гонок «Формулы-1» и обладает, пожалуй, наивысшей износостойкостью. Однако пока эта технология остается дорогой и еще не получила широкого распространения, хотя примеры ее использования на автомобилях среднего класса (Nissan) уже известны.

Любая конструкция блока цилиндров нас интересует с точки зрения ее ремонта.

А здесь, как говорят, двух мнений быть не может: с развитием двигателестроения и внедрением новых технологий ужесточаются требования к способам ремонта. Из-за чего, к примеру, для некоторых цельноалюминиевых блоков обычные расточка и хонингование могут оказаться неприемлемы. Но, прежде чем рассматривать технологии, желательно выяснить, что конкретно нужно ремонтировать в блоках цилиндров.

Что произошло с блоком?

Список возможных дефектов блоков весьма велик и вовсе не ограничивается износом поверхностей цилиндров, как ошибочно полагают некоторые механики. Тем не менее, износ цилиндров действительно есть главный дефект блока, и на нем мы остановимся в первую очередь.

Чаще всего встречается так называемый «естественный» износ поверхности цилиндра в результате длительной нормальной эксплуатации автомобиля. Такой износ проявляется обычно в верхней части цилиндра в зоне остановки верхнего поршневого кольца в момент прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Вблизи этого положения на кольцо действуют большие силы давления газов, распирающие его изнутри и прижимающие кольцо к стенке цилиндра. В то же время масляная пленка, расположенная между кольцом и поверхностью цилиндра, при остановке кольца легко продавливается и разрывается. Возникают режим полусухого трения деталей и, как следствие, их повышенный износ. Причем обычно цилиндр максимально изнашивается в плоскости, перпендикулярной оси пальца. Это не случайно - в ВМТ происходит «перекладка» поршня, из-за чего он, не доходя до ВМТ, юбкой прижимается к одной стороне цилиндра, а после прохождения ВМТ - к другой. В момент перекладки появляются дополнительные силы, прижимающие кольца к цилиндру, и, следовательно, увеличивается износ цилиндра в плоскости перекладки (перпендикулярно оси поршневого пальца).

Этот износ весьма велик, и у старых, изрядно походивших моторов достигает 0,1-0,2 мм (встречается даже до 0,4-0,5 мм), хотя нормой с точки зрения надежной работы поршневых колец у практиков считается износ не более 0,05 мм.

Но перекладка поршня неприятна не только этим. Юбка давит на цилиндр в разных местах по-разному, и там, где это давление больше, износ цилиндра тоже будет заметным. Такие зоны образуются на цилиндре ближе к верхней его части справа, если смотреть на мотор спереди, и снизу слева, что связано с перекладкой поршня в ВМТ и НМТ.

В результате цилиндр становится со временем некруглым: в некоторых сечениях он может иметь эллипсность, нередко доходящую до 0,04-0,05 мм (норма - не более 0,02 мм).

В таком кривом цилиндре даже новые поршневые кольца не обеспечат хорошего уплотнения, и двигатель будет чрезмерно расходовать масло.

Встречаются блоки с сильным износом цилиндров по направлению оси коленчатого вала. Причина такого износа - большой осевой зазор в упорном подшипнике коленчатого вала. Например, в момент выключения сцепления коленвал смещается вперед, и, если зазор в изношенном подшипнике больше 0,5-1,0 мм, нагрузка передается через сопряжение вала с шатуном и шатуна с поршнем на поверхность цилиндра.

В целом ряде случаев в блоке цилиндров возникает катастрофический износ - задиры, трещины и пробоины. Весьма распространен обрыв шатуна из-за недостаточной смазки и перегрева шатунного подшипника. Обычно это приводит к сколам и пробоинам в нижней части цилиндра. Разрушение седла или обрыв клапана вызывают, напротив, повреждение верхней части цилиндра в виде забоин и задиров. Возможен задир и в средней части цилиндра: после некачественного ремонта нередко нарушается посадка поршневого пальца в шатуне, и тогда палец легко сдвигается до упора в стенку цилиндра. Кстати, задиры на поверхности цилиндра - прямое следствие перегрева двигателя, о чем журнал уже рассказывал в прошлых публикациях (см. «АБС-авто», 1999, № 4).

Из более редких дефектов отметим трещины в гильзе цилиндра. Иногда они появляются из-за перегрева, но причиной может стать и чрезмерная затяжка болтов головки блока. Гидроудар в цилиндре вследствие попадания охлаждающей жидкости или воды вызывает значительное повышение давления, и если гильза тонкая, то она тоже может треснуть.

Чего не заметил механик

Перечисленные выше дефекты можно назвать явными - подавляющее большинство их можно замерить с помощью приборов, увидеть невооруженным глазом или даже просто пощупать рукой. Однако бывает так: дефекты вроде бы устранены, а двигатель после ремонта через несколько десятков тысяч километров вышел из строя. И явная причина не обнаружена. В чем же дело?

Очень часто - в деформации самого блока, при которой искривляются не только цилиндры, но и другие рабочие поверхности блока. Например, после литья на стадии изготовления блока в нем всегда остаются внутренние напряжения (что особенно характерно для чугунных блоков). Со временем это приводит к деформациям, избежать которых помогает искусственное старение - нагрев и выдержка блока в печи при определенной температуре. Только после этого блок можно механически обрабатывать - фрезеровать плоскости, растачивать цилиндры, постели коленчатого вала. Но полностью деформацию искусственным старением не устранить: при работе двигателя блок нагревается неравномерно, да еще и нагружается переменными силами (совсем не те условия, что были в печи). И, как следствие, блок цилиндров постепенно коробится уже на автомобиле, т.е. происходит так называемое естественное старение.

В итоге картина безрадостная - деформируются не только плоскости, включая привалочную плоскость под головку. Нарушается соосность коренных опор коленчатого вала.

С некоторой деформацией плоскости (в пределах 0,05-0,07 мм) еще можно смириться (в конце концов, прокладка головки обладает некоторой пластичностью). Но вот несоосность опор может привести к заметному снижению ресурса и даже к новому капитальному ремонту уже через несколько десятков тысяч километров.

Искривлением опор больше страдают рядные многоцилиндровые моторы с числом цилиндров 5-6. Но и обычные четырехцилиндровые от беды не застрахованы. Особенно это касается отечественных моторов, потому что на некоторых заводах операция искусственного старения блока отсутствует - со всеми вытекающими для механиков последствиями. А тогда традиционными операциями - расточкой и хонингованием - блок цилиндров, да и весь мотор в целом, качественно не отремонтировать. Нужно дополнительно обработать плоскости блока и постели подшипников коленчатого вала, иначе отремонтированный мотор долго не проходит. Кстати, естественное старение блока - одна из причин того, почему старый блок лучше нового. Ведь старый уже состарен, нужно только грамотно его отремонтировать, - и тогда ресурс мотора может быть заметно увеличен даже по сравнению с аналогичным новым двигателем.

Какие еще бывают дефекты

Постели подшипников коленчатого вала в блоке часто требуют ремонта не только по причине естественной деформации. Встречаются повреждения опор из-за недостатка смазки и перегрева коренных подшипников. В подобных случаях нередко вкладыши проворачиваются в постели и задирают ее поверхность. Но, даже если проворота не случилось, без ремонта постелей уже не обойтись - перегретые коренные крышки блока, как правило, сжимаются по плоскости разъема с блоком так, что отверстие постели становится эллипсным, причем эта эллипсность достигает 0,1 мм и более при норме не выше 0,02 мм.

Иногда нерадивые мастера крышки теряют. Даже если постараться их подобрать от аналогичного блока, они не подойдут, поскольку обрабатываются за одно целое со «своим» блоком и невзаимозаменяемы. Тогда без ремонта постелей опять ничего не поправить.

У двигателей с нижним расположением распределительного вала (OHV) в блоке цилиндров установлены подшипники, которые тоже изнашиваются, причем весьма существенно. Обычно втулки подшипников распредвала можно менять на новые - у большинства моторов это не бог весть какая сложная операция. И тут опять отличились наши моторостроители - в свое время из «волговских» моторов втулки убрали, и теперь распредвал вращается непосредственно в блоке. А блок-то нежесткий, его «корежит» в процессе эксплуатации, и опорные поверхности подшипников изнашиваются стремительно. Оставить их без ремонта при этом никак нельзя - двигатель будет стучать, давление масла упадет, да и новый распредвал долго не проходит. Кстати, ремонт в такой ситуации довольно трудоемок: надо растачивать отверстия и устанавливать втулки. Короче, без специального оборудования, что называется, врукопашную, здесь не справиться.

Возможны и другие, более мелкие, дефекты блоков. Например, срыв резьбы под болт или шпильку крепления головки блока. Чаще это случается у того же «волговского» мотора. Когда-то проектировщиками был выбран (да так и остался на десятки лет) слишком мелкий шаг резьбы. Когда резьба сорвана, приходится ремонтировать гнездо - не менять же блок из-за одной шпильки?

Иногда в блоке повреждаются поверхности упорного подшипника коленвала. Если изношенные упорные полукольца проворачиваются, а затем выпадают из блока, коленчатый вал может сильно повредить торцевые поверхности соответствующей коренной опоры. Ремонт в этом случае сложен и, скорее всего, потребует индивидуального подхода.

Как видим, судя по перечню дефектов, блок цилиндров становится деталью для сборки ремонтируемого двигателя только в том случае, если его грамотно восстановили по всем тем рабочим поверхностям, которые в этом нуждаются. Практика показывает, что замена блока, особенно для иномарок - занятие малоперспективное в первую очередь из-за его высокой цены. Тем более, что в подавляющем большинстве случаев дефект можно исправить. Как это сделать, на каком оборудовании - читайте в наших следующих публикациях.

Ремонтируем блок цилиндров ч. 2

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
АЛЕКСАНДР ПОДНЕБЕСНОВ

В прошлом номере журнала (см. «АБС-авто», 1999, № 7) мы начали разговор о ремонте блока цилиндров с описания возможных дефектов, которые наиболее часто встречаются на практике, и причин их появления. Сегодня речь пойдет о конкретных ремонтных операциях.

Продолжить эту тему мы решили не с описания традиционных операций расточки и хонингования цилиндров, а с того, чем у нас в России обычно пренебрегают - с ремонта опор (постелей) коренных подшипников. И вот почему.

Блок цилиндров, как известно, - основа любого двигателя. И деталь эта корпусная, то есть в нее устанавливается или на ней крепится множество других деталей и узлов. А это значит, что очень важную роль играет взаимное расположение различных рабочих и вспомогательных поверхностей блока цилиндров. Речь идет в первую очередь об их взаимных параллельности, перпендикулярности и соосности.

Это не пустые слова. Например, отклонение от перпендикулярности осей цилиндров и коленчатого вала всего на 0,05 мм уже вызывает ускоренный износ подшипников коленчатого вала, деталей цилиндропоршневой группы и повышенный угар масла, а при вдвое большем отклонении двигатель вряд ли проработает и десятую часть своего потенциального ресурса. То же самое случится и при нарушении соосности коренных опор коленчатого вала.

Получается, что для качественного ремонта блока цилиндров необходимо вначале провести точные измерения взаимного расположения поверхностей - а вдруг у вполне приличного с виду блока обнаружатся недопустимые деформации?

К сожалению, подобные измерения часто представляют собой серьезную проблему даже для сравнительно хорошо оснащенных технических центров, специализирующихся на механической обработке деталей двигателей, не говоря уже об обычных СТО. Дело в том, что для таких измерений требуются специальные приборы, приспособления и оборудование. А они пока многим не по карману.

Где же выход? Он существует. Рассмотрев ремонтные технологии обработки различных поверхностей блока цилиндров, легко убедиться, что в этих технологиях уже заложены соответствующие отклонения взаимного расположения и формы. А это значит, что, если правильно выбрать и грамотно применить нужные технологии обработки, старый блок цилиндров обретет былую точность новой детали.

На практике это выглядит следующим образом. На заводе-изготовителе при производстве блока, как и любой другой сложной детали, для обработки рабочих и иных поверхностей используют так называемые технологические базы. Это вспомогательные поверхности на блоке цилиндров, на которые он устанавливается на соответствующих обрабатывающих станках. Например, для растачивания цилиндров блок ставится на нижнюю плоскость разъема с масляным картером. Эта же либо верхняя плоскость разъема с головкой блока может быть использована в качестве технологической базы для растачивания постелей коренных подшипников (в последнем случае верхнюю плоскость обрабатывают относительно нижней, и они становятся параллельными). В результате обработки по такой схеме все поверхности становятся строго параллельны, перпендикулярны либо соосны друг другу.

Но это на производстве. При ремонте, напротив, попытки обработать цилиндры от той же нижней или верхней плоскости, как это сейчас делается оказываются сплошь и рядом неудачными - цилиндры получаются перекошенными. Что совершенно неудивительно, ведь плоскости блока за время длительной работы двигателя деформируются и уже не могут считаться технологической базой.

Выход из этой ситуации есть - принять, что блок является только заготовкой, а не деталью, и начать обрабатывать заново все необходимые поверхности, начиная с базовых. Путь, очевидно, долгий и дорогой, хотя и вполне реальный. Обязательно ли это делать? Оказывается, нет. Если внимательно посмотреть на блок, то обнаружится такая картина. Какие поверхности наиболее важны с точки зрения ресурса мотора? Ясно какие - цилиндры и опоры коренных подшипников. Тогда есть прямой смысл за новую технологическую базу принять поверхность коренных опор и относительно нее уже обработать цилиндры (хотя это тоже непросто).

Но в качестве базы можно использовать только идеальную поверхность. Значит, ремонт блока цилиндров нужно начинать не с цилиндров, как делают многие, а с постелей подшипников коленвала.

Задача совсем непростая. Для ее решения потребуется специализированный станочный парк. До недавнего времени в России не было необходимых для этого станков и соответствующих ремонтных технологий. Блоки цилиндров с сильно деформированными и поврежденными опорами подшипников нередко выбрасывали, а на небольшие дефекты постелей обычно «махали рукой» - авось «приработается» и «еще походит».

Теперь подобные станки появляются на отечественных ремонтных предприятиях. И качественный ремонт постелей подшипников коленчатого вала становится реальностью.

Как выявить дефекты коренных опор

Несоосность коренных опор в блоке возникает по ряду причин. Наряду с естественной деформацией встречаются задиры поверхности в результате перегрева и проворачивания вкладышей коренных подшипников коленчатого вала, деформация крышек подшипников, а также случаи замены крышки на другую из-за ее утери или невозможности восстановления (см. «АБС-авто», 1999, № 7). Явные дефекты, такие как задир или несовпадение полуокружностей в блоке и крышке, обычно легко обнаружить даже при визуальном осмотре. Напротив, скрытые дефекты можно определить только с помощью соответствующих измерений.

Начинают обычно с того, что для данного блока изготавливается так называемая «скалка», длинный шлифованный стержень, наружный диаметр которого на 0,01-0,02 мм меньше диаметра коренных опор. Далее измерения производятся в следующем порядке. Крышки опор устанавливаются в блок и затягиваются при помощи динамометрического ключа монтажным моментом. Очевидно, каждому типу блоков соответствует свое значение момента, указанное, например, в руководстве по ремонту конкретного двигателя. В случае, когда измеренные с помощью нутромера диаметры опор находятся в поле допуска, в блок укладывается скалка для проверки коренных опор на соосность. Если скалку подклинивает или ее невозможно провернуть, значит, опоры в блоке деформированы и требуют ремонта. Иногда на скалку наносят винтовую канавку по всей длине. Тогда ее можно использовать как доводочный притир, если несоосность или деформация опор невелики.

Как восстановить опоры

Технология восстановления коренных опор выбирается в зависимости от того, какой из выше перечисленных дефектов обнаружен. Если из-за деформации крышек или задиров поверхности отверстие опоры стало некруглым и его максимальный размер увеличился более чем на 0,4-0,5 мм, то без предварительной расточки уже не обойтись. Тогда крышки опор занижаются по плоскости разъема с блоком. Припуск на обработку плоскости крышек определяется по формуле:

h= Dd+х ,

где Dd - разница между малой и большой осью эллипса (Dd=D-d); х - припуск на обработку. Обычно принимают х= 1/2 Dd, если требуется расточка, и х= Dd, когда можно обойтись только хонингованием.

Обработка крышек может проводиться на плоскошлифовальном или фрезерном станке. При небольшом (0,05-0,10 мм) съеме металла можно также использовать притирочную плиту с абразивной пастой. Однако проще и быстрее всего эта операция выполняется на специализированном шлифовальном станке.

Далее крышки устанавливаются в блок, их болты затягиваются необходимым моментом, и производится расточка.

Чтобы добиться высокой точности и затратить минимум времени, эту операцию лучше всего выполнить на специализированном горизонтально-расточном станке. Правда, стоимость этого оборудования немалая. Разумной альтернативой могут быть универсальные станки различных типов, оснащенные специальными приспособлениями. Однако в любом случае после растачивания следует хонинговать поверхность опор. И тому есть несколько причин.

Так, после растачивания поверхность обычно получается шероховатой. Коренные вкладыши тогда прилегают к ней по выступам микронеровностей. А это значит, что в местах контакта образуется так называемое термическое сопротивление. Когда при работе двигателя подшипники нагреются, отвод тепла от них ухудшится. Это грозит перегревом и подплавлением вкладышей, особенно на режимах максимальных частот вращения и нагрузок.

Другой особенностью растачивания являются невозможность или значительные трудности обеспечения высокой точности обработки, ведь все отклонения формы и взаимного расположения отверстий опор не должны превышать 0,01 мм. Особенно это проявляется в блоках, где отдельные опоры имели задиры из-за проворачивания вкладышей. В таких опорах поверхность может приобретать высокую твердость из-за перегрева и закалки при поступлении масла к поврежденному подшипнику. И резец будет «отжимать» от закаленной поверхности.

Именно поэтому окончательная обработка опор производится хонингованием. Для этого после растачивания оставляют небольшой припуск - около 0,05 мм. Его, как правило, вполне достаточно, чтобы обеспечить качество поверхности и точность не хуже, чем у нового блока, даже если блок перед ремонтом имел значительные повреждения опор.

Хонингование выполняется с помощью специального инструмента - хонинговальной головки, имеющей 8-10 установленных в ряд абразивных брусков с жесткой подачей их «на разжим». Именно за счет такой конструкции инструмента удается устранить несоосность и некруглость коренных опор. О высоком качестве обработки свидетельствует тот факт, что упомянутая выше скалка легко входит в отверстие всех опор отремонтированного блока и двигается «от руки» даже при зазоре всего в 0,01 мм.

В случае, когда производится замена крышки, перед ремонтом необходимо определить способ ее центрирования в блоке. Существуют два основных способа центрирования крышек - по боковым поверхностям и по центрирующим втулкам. В первом случае для совмещения полуокружностей в крышке и блоке может потребоваться доработка боковых торцев крышки - шлифовка с одной стороны и накатка - с другой.

Накатка в данном случае позволяет «поднять» металл и устранить зазор между боковой поверхностью крышки и блоком. В результате таких операций крышку можно сместить вбок на 0,3-0,4 мм (предельное увеличение размера после накатки составляет 0,4 мм).

При центрировании крышек по втулкам изменить их положение в блоке труднее. С этой целью иногда применяют селективный подбор крышек по месту. Другой вариант - рассверлить центровочные отверстия в крышке, нанести на них клеевую композицию типа «холодной сварки», затем установить скалку, крышку и затянуть болты. Тогда после отвердевания композиции получаются новые «правильные» центровочные отверстия.

В некоторых случаях восстановить центрирование крышки не удается. В этом тоже большой беды нет. Важно только правильно с помощью нутромера выверить положение крышки в блоке перед обработкой и затянуть болты. После расточки и хонингования опор, когда крышка будет снята с блока, центрирование она потеряет. Но только до сборки. При сборке двигателя, когда в блок будут установлены вкладыши коренных подшипников и коленчатый вал, крышка сама найдет свое место и автоматически сцентрируется по валу.

У некоторых современных двигателей крышки опор выполнены единой деталью. Эта схема применяется для повышения жесткости блока цилиндров, а соответственно, и всего двигателя. Ремонт в этом случае усложняется и часто требует индивидуального подхода.

Некоторые «подводные камни» в ремонте опор

Выполняя ремонт коренных опор блока, необходимо учитывать, что ось коленчатого вала после обработки смещается в сторону верхней плоскости блока на величину, примерно равную 1/2h. При серьезных повреждениях опор и больших значениях h(более 1 мм) после сборки шатунно-поршневой группы поршни могут выступать над плоскостью разъема блока с головкой. Эту особенность важно помнить, чтобы поршни, к примеру, не стали «стучать» по головке блока или клапанам. У дизельных двигателей выступание поршней вообще регламентируется довольно строго, а в соответствии с ним подбирается толщина прокладки головки. И если не обработать днище поршней на величину смещения оси коленвала, то можно нажить себе неприятности: в момент пуска двигателя поршень «рискует» встретиться с клапанами.

Еще более серьезные трудности могут возникнуть у двигателей, имеющих привод распределительного вала или агрегатов (некоторые дизели) с помощью шестерен. Здесь даже небольшое смещение оси коленчатого вала (0,10-0,15 мм) вполне может привести к невозможности сборки привода.

Ремонт коренных опор у таких блоков требует большой аккуратности и осторожности, а в ряде случаев - индивидуального подхода.

И последнее. Не нужно забывать, что смещение коленчатого вала нарушает его центрирование с первичным валом коробки передач. Когда смещение невелико, это не страшно. А если 0,5 мм или больше? Тогда резко возрастает нагрузка на подшипники первичного вала коробки, и она, скорее всего, быстро выйдет из строя. Чтобы этого избежать, иногда приходится изменять центрирование коробки передач на двигателе аналогично тому, как это делается для крышек коренных опор блока цилиндров (рассверливанием центровочных отверстий и их восстановлением с помощью «холодной сварки»).

Подводя итог, отметим, что еще совсем недавно блоки цилиндров с дефектами коренных опор откровенно выбрасывались и становились своеобразными памятниками бесхозяйственности. Сегодня же с этой «бедой» удается справиться в считанные часы.

Ремонтируем блок цилиндров ч. 3

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
ИГОРЬ СТЕПАНЕНКО

Практика показывает, что от того, как отремонтирована поверхность цилиндров, напрямую зависит, сколько проживет двигатель после ремонта. И любая ошибка здесь ведет к весьма неприятным последствиям. По меньшей мере - к многократному снижению ресурса.

Во многих ремонтных мастерских блоки ремонтируют так же, как и 20-30 лет назад. По старинке. Точнее, как «бог на душу положит». Самый простой и дешевый вариант получается такой: «бросить» блок на стол расточного станка, быстро «прокатать» индикатором, закрепленным на шпинделе, по верхней части цилиндра, чтобы попасть в его ось, и расточить цилиндр практически в нужный ремонтный размер. Далее чем-нибудь подручным загладить поверхность, да как можно лучше, чтобы «зеркало» было.

Что же нарушено в такой, казалось бы, традиционной «технологии» ? Да практически все мыслимые и немыслимые требования к ремонту блоков! Начнем с самого первого этапа - базирования блока на расточном станке. Как мы уже отмечали, нижняя плоскость блока в процессе эксплуатации тоже деформируется. Раз так, цилиндрам такая «плоскость» неперпендикулярна, а опорам коленчатого вала непараллельна. А тогда она не может быть так «запросто» взята за базу для обработки цилиндров!

Теперь о самой расточке. При растачивании добиться идеальной геометрии цилиндра трудно. Обычно получаются «эллипс» и «конус» до 0,02-0,05 мм. Что совершенно естественно - неравномерный по окружности цилиндра припуск из-за несовпадения осей «нового» и «старого» цилиндров, большая длина цилиндра приводят к отжиму резца от обрабатываемой поверхности.

Эти дефекты должны в обязательном порядке исправляться. Причем так, чтобы все отклонения от цилиндричности не превышали 0,005-0,010 мм. Но чем исправлять? К сожалению, применяемые во многих мастерских отечественные хонинговальные станки, оснащенные головками с гидравлическим или пружинным разжимом брусков, для этого малопригодны - «конус» при соответствующей сноровке еще как-то можно поправить, а «эллипс» вряд ли. В таком цилиндре даже самое лучшее поршневое кольцо будет иметь «просветы» - участки, где оно не соприкасается с поверхностью цилиндра. И износ деталей ускорится многократно.

Стремление сделать поверхность цилиндра максимально «чистой» на деле может снизить ресурс двигателя не меньше, чем «кривой» цилиндр. Почему это происходит, мы подробно расскажем ниже, но отметим, что гидравлический привод брусков на разжим создает неоправданно большое давление на стенки, резко ухудшая структуру поверхности, хотя смотреться такая поверхность может красивым блестящим «зеркалом». А наждачная бумага, намотанная на оправку? Это изобретение советских времен по-прежнему продолжает уродовать моторы от Смоленска до Владивостока.

Как избежать ошибок

Итак, требуется отремонтировать цилиндры, увеличив их диаметр до соответствующего новым поршням ремонтного размера. Стоп... Первый вопрос - может быть и не совсем по теме, но достаточно актуальный: надо ли вообще у конкретного блока увеличивать цилиндры до ремонтного размера? А если износ всего 0,02-0,03 мм? Ведь во многих ремонтных пособиях указано, что предельный износ цилиндров, при котором их требуется растачивать в ремонтный размер, по крайней мере в 4-5 раз больше. Если износ мал, то вполне допустимо только поправить геометрию цилиндров хонингованием, увеличив их диаметр всего на 0,01-0,02 мм, чтобы затем установить туда новые поршни того же размера, но другой размерной группы.

Но, допустим, износ велик, и увеличение диаметра неизбежно. В таком случае цилиндры необходимо растачивать. И при этом правильно базировать блок на станке.

Идеальный случай, когда базой служит ось коренных подшипников. Тогда перпендикулярность цилиндров оси коленвала, - а именно этот параметр оказывается одним из самых важных для обеспечения высокого ресурса, - будет обеспечена (см. «АБС-авто», 1999, № 8). К сожалению, подобный способ базирования на практике оборачивается большими техническими проблемами: чтобы обрабатывать блоки различных двигателей требуются и специальные приспособления для каждого типа блоков.

Как тогда быть? Одно из компромиссных решений можно найти, исходя, к примеру, из такого требования: не изменять расположение поверхностей цилиндров, чтобы не сделать хуже. Это значит, что «новый» цилиндр должен быть обработан соосно «старому».

Можно вообще отказаться от предварительной расточки и, соответственно, всех проблем, связанных с базированием блока на станке. Правда, только в случае, если ремонтный размер не превышает 0,4-0,5 мм, а блок не имеет значительных заводских отклонений или эксплуатационных повреждений (в том числе трещин, пробоин и других дефектов после обрыва шатунов и разрушения поршней, следов перегрева коренных подшипников, сварочных работ и т.п.). Для этого существуют специализированные хонинговальные станки иностранного производства, уже получившие признание и в России. Их «изюминкой» является хонинговальная головка с жесткой подачей абразивных брусков на разжим.

Но не только это важно. Как мы уже отметили, при растачивании на поверхности цилиндра образуется дефектный слой - замятые и дробленые зерна чугуна. Глубина этого слоя в зависимости от режимов резания, заточки резца, химического состава и структуры чугуна может достигать 0,05-0,1 мм. Дефектный слой не обладает высокой механической прочностью и способен выкрашиваться под нагрузкой. Замятые зерна чугуна препятствуют выходу на поверхность свободного графита, содержащегося в чугуне. Значит, трение (а это и износ!) колец о стенку цилиндра станет больше. Если еще учесть, что замятые зерна не дают практически никаких пор на поверхности, то она, заглаженная до зеркального блеска, неспособна более удержать масло. И ресурс двигателя после такого ремонта станет раз в десять меньше реального.

Какой должна быть поверхность цилиндра

Геометрия - это понятно, а вот как добиться, чтобы на ней удерживалось масло, причем в строго определенных количествах? Ясно, что когда масла на поверхности недостаточно, будет быстрый износ. А если много? Тоже плохо: повысится расход (угар) масла. Да и сама поверхность цилиндра - ведь она работает на трение в паре с кольцами и поршнем, значит, должна быть гладкой. А как тогда быть с маслом, если оно лучше держится именно на шероховатой поверхности?

Эти весьма противоречивые требования удается одновременно выполнить только с помощью специального микропрофиля поверхности.

Не менее важен угол хонингования, т.е. угол между рисками, образованными при движении хона вниз и вверх. Слишком малый угол не позволяет добиться необходимого профиля поверхности и дает возрастание трения и износа, а большой угол, напротив, повышает расход масла.

Однако после этой операции поверхность еще далека от идеала - она имеет слишком много острых выступов. И если двигатель собрать после такой обработки, будет наблюдаться сильный износ деталей до тех пор, пока выступы не загладятся.

Именно так обычно и происходит после традиционного хонингования. А что, если загладить выступы сразу? Ведь это позволит заметно уменьшить износ цилиндров, колец и поршней в период первоначальной приработки. Все, что для этого нужно - дополнительно обработать цилиндры мелкозернистыми брусками, сделав всего 5-15 двойных ходов хонголовки.

В заключение отметим, что идеальная поверхность цилиндра, полученная по всем правилам, еще не гарантирует, что двигатель будет работать долго. Необходимо, например, правильно назначить зазор между поршнем и цилиндром, а также хорошо промыть блок после ремонта. О том, как это сделать, читайте в наших следующих публикациях.

Ремонтируем блок цилиндров ч. 4

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
АЛЕКСАНДР ПОДНЕБЕСНОВ

Как показывает практика, величина зазора между поршнем и цилиндром влияет на работоспособность и ресурс двигателя никак не меньше, чем, к примеру, качество поверхности цилиндра или ее перпендикулярность оси коленчатого вала. Очевидно, этот зазор не должен быть ни чрезмерно большим, ни слишком малым. В первом случае увеличивается шум при работе двигателя, появляются значительные ударные нагрузки в местах контакта деталей.

Еще хуже, если зазор мал. Давление поршня на стенку цилиндра повышается, возрастают трение и температура деталей, а условия их смазки ухудшаются. Возможен даже разрыв масляной пленки, разделяющей детали, и переход к режиму "полусухого" трения с соприкосновением поверхностей.

Получается, что зазор в цилиндре - величина строго определенная, не больше и не меньше той, какую рекомендуют изготовители двигателя. А рекомендации бывают самые разные.

На практике все выглядит сложнее. Как известно, производителей поршней множество. И изделия, которые они выпускают для одной и той же модели двигателя, нередко отличаются не только внешним видом, но и геометрией юбки, материалом, конструкцией. Как же тогда быть с зазором?

Иностранные производители поршней всегда указывают минимальный зазор. Он может быть выбит на днище поршня, указан на упаковке или в инструкции.

К сожалению, наши производители не балуют своих клиентов - размера, или величины зазора какого-нибудь на их продукции не найти. Видимо, считают, что все должны знать эти данные наизусть, и полагают, что любой поршень должен иметь зазор в цилиндре, соответствующий "заводским" данным производителя двигателя. А в это трудно поверить - достаточно даже визуально сравнить поршни с разных заводов.

На первый взгляд может показаться, что, если, к примеру, для двигателя ВАЗ-2108 рекомендован зазор 0,025-0,045 мм, то при ремонте надо стремиться к минимуму (0,025 мм). Но это только на первый взгляд. Практика показывает, что для этого нужно, чтобы совпали некоторые условия:

- поршни и поршневые кольца должны быть качественными;

- поверхности цилиндров и поршней должны иметь микропрофиль, обеспечивающий удержание оптимального количества масла;

- отклонение формы цилиндров (эллипсность, конусность, корсетность и пр.) - не более 0,005 мм;

- неперпендикулярность цилиндров оси коленчатого вала, непараллельность осей шатунных и коренных шеек, а также осей верхней и нижней головок шатунов - не более 0,01 мм на длине (измерительной базе), равной диаметру цилиндра.

Первые требования очевидны чего нельзя сказать о последнем. Чтобы отклонения во взаимном расположении поверхностей лежали в допустимых пределах, необходимы не только высокоточное оборудование и инструмент, но и специальные измерительные приборы. В самом деле, где могут измерить, к примеру, непараллельность осей головок шатунов? Таких мастерских единицы. А где и, самое главное, чем измерить неперпендикулярность цилиндров и оси коленвала?

Картина, как видим, безрадостная - в основном для тех механиков, которые стремятся во что бы то ни стало сделать в цилиндрах минимально возможные зазоры. Такие специалисты предпочитают измерять зазоры "голыми руками", поэтому нормальный зазор воспринимают весьма своеобразно: "прослабили", поршень ведь "болтается"! А как же ему не болтаться? Ведь во всех точках на боковой поверхности поршня, кроме, разумеется, тех мест, где его размер максимален, зазор за счет овальности и бочкообразности поршня будет больше номинального. Причем на верхней части, в зоне канавок под кольца, а также в направлении оси пальца, зазор между поршнем и цилиндром превышает номинальный в 10-15 раз!

Интересно, а что будет, если, наоборот, приблизиться к предельно большому зазору, соответствующему изношенному двигателю? Да ничего страшного! Правда, при зазоре в цилиндре свыше 0,12-0,15 мм (у разных двигателей эта цифра разная) будет хорошо слышен стук поршней на холодном двигателе, да и зазор будет сравнительно быстро увеличиваться из-за ударных нагрузок и износа деталей. Но подобные крайности - это, конечно, чересчур. А вот несколько увеличить зазор по сравнению с минимально допустимым отнюдь не вредно.

По логике вещей, зазор между поршнем и цилиндром - это разница между диаметром цилиндра и наибольшим размером поршня по юбке. Обычно сам процесс измерения не вызывает трудностей. Весь вопрос в другом - где, в каком сечении юбки измерить поршень. Изготовители поршней, как правило, указывают место измерения. В подавляющем большинстве случаев искомый размер определяется в сечении, перпендикулярном оси поршневого пальца между отверстием пальца и нижним краем выреза юбки.

Но из любых правил есть исключения. Например, у некоторых двигателей Toyota поршень требуется измерять под маслосъемным кольцом. Иногда поршень необходимо измерить по нижнему краю юбки (некоторые модели Ford).

Если провести анализ размеров поршней и рекомендуемых для них зазоров большого числа производителей, то выявится любопытная картина. "Ремонтный" диаметр цилиндра практически всегда оказывается с точностью до 0,01 мм равен "стандартному" плюс величина "ремонта" (0,25 мм, 0,4 мм; 0,5 мм и т.д.).

К сожалению, правило, действующее для продукции зарубежных производителей и позволяющее легко определить и зазор, и ремонтный диаметр цилиндра, для отечественных поршней не работает - слишком велик иногда оказывается разброс в их размерах (до 0,1 мм в одном комплекте). Да и измерять "наши" поршни тоже надо внимательно.

В общем, зазор - хоть и маленькая величина, какие-то сотые доли миллиметра, а значение имеет огромное. И тем, кто забывает об этом, можно только посочувствовать - «их» моторы надежно и долго работать не будут.

Ремонтируем блок цилиндров ч. 5

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук
АЛЕКСАНДР ПОДНЕБЕСНОВ

Установка гильзы - процесс, известный, пожалуй, не меньше, чем расточка и хонингование. Некоторые ремонтники настолько набили на этом руку, что готовы гильзовать все блоки подряд. Другие, напротив, боятся подобных способов ремонта и предпочитают в сомнительных случаях менять блок на новый. Кто из них прав, однозначно не ответить: при выборе того или иного способа ремонта часто приходится учитывать не только свои технологические возможности. Экономические вопросы играют здесь тоже не последнюю роль.

Когда без гильзования не обойтись

Блок цилиндров, как известно, деталь номерная. А замена номерного агрегата автомобиля - процедура довольно хлопотная. Времени на нее уйдет немало, да и нервов не меньше. Не секрет, что многие детали иной раз не проходят ОТК. И чем ответственнее и сложнее деталь, тем больше шансов приобрести откровенный брак.

Судите сами: по статистике, собранной в нескольких ремонтных организациях, около 10% новых блоков цилиндров отечественных моторов имеют те или иные дефекты. Сорванные резьбы, отсутствие заглушек, негерметичность масляных каналов и даже микротрещины на поверхности цилиндров - вот их далеко не полный перечень.

Ну и, конечно, цена блока. Но если для отечественных моторов цена блока все-таки не слишком велика, то для иномарок она может быть просто астрономической. А это говорит о том, что в большинстве случаев лучше ремонт, чем покупка нового блока.

Что такое гильзование?

Очевидно, это восстановление поверхности цилиндра с помощью ремонтной втулки (гильзы). Когда нужно восстанавливать поверхность? Например, когда на цилиндре образовались трещины или пробоины при разрушении поршня или обрыве шатуна. Иногда на поверхности цилиндра обнаруживается такой глубокий задир, что он не может быть устранен расточкой - не хватает ремонтного увеличения диаметра поршней. Ну и, конечно, без гильзования не обойтись, если изношенный блок цилиндров когда-то уже был расточен в последний ремонтный размер.

Но не следует рассматривать гильзование, как нечто исключительное, применяемое в крайнем случае. Есть целый ряд моторов, имеющих подобные гильзы и в стандартном заводском исполнении. В основном это дизели, у которых для повышения надежности и ресурса устанавливают тонкостенные «сухие» гильзы из специальных износостойких чугунов. Встречаются гильзы и в бензиновых двигателях с алюминиевыми блоками цилиндров, правда, там они не запрессовываются, а заливаются на стадии изготовления блока («АБС-авто», № 7, 1999).

Но гильзование гильзованию рознь. Успех зависит от целого ряда факторов, в том числе применяемого оборудования, технологии, качества самих гильз и в конечном счете от квалификации специалиста-ремонтника. Поэтому, если есть возможность расточить цилиндр в ремонтный размер, лучше все же этим и ограничиться - чтобы нечаянно не снизить долговечность отремонтированного двигателя.

О гильзах и гильзовании

Если решение о гильзовании принято, вначале надо позаботиться о гильзах. Какие требования к ним предъявляются? Прежде всего их наружная поверхность должна быть достаточно гладкой, лучше всего - шлифованной; конусность и эллипсность - не более 0,02 мм, разностенность - не более 0,1 мм. Размеры гильз необходимо подобрать так, чтобы припуск на последующую расточку под поршень был в пределах 0,3-0,5 мм, а минимальная толщина стенки в окончательном виде (после запрессовки и расточки) оказалось не менее 1,5 мм.

В некоторых случаях, когда, к примеру, в стенке цилиндра имеется трещина или пробоина, толщину стенки можно увеличить до 2,5-3,0 мм.

Очень важен натяг, с которым гильза будет установлена в блок. Обычно чугунные блоки цилиндров гильзуются с натягом 0,05-0,07 мм. Такой натяг выбирается из условия надежной посадки гильзы и приемлемых напряжений в ней и блоке после запрессовки. Для ремонта цельноалюминиевых блоков иностранные фирмы рекомендуют использовать алюминиевые же гильзы.

Кстати сказать, отечественная ремонтная практика показала, что цельноалюминиевые блоки можно гильзовать «чугуном» точно так, как и обычные чугунные («АБС-авто», № 6, 1999). Важно только обеспечить натяг гильзы в блоке ближе к верхнему пределу - алюминиевый сплав блока при нагреве во время работы двигателя расширяется заметно сильнее чугуна гильзы, и гильза в таких условиях не должна потерять натяг.

Особые требования предъявляются к гнезду гильз в блоке. Очевидно, при растачивании гнезда надо обеспечить его перпендикулярность к оси коленчатого вала или, по крайней мере, соосность с поверхностью ремонтируемого цилиндра. Допустимые эллипсность и конусность гнезда не превышают предела, указанного для самой гильзы, - 0,02 мм.

Когда требуется заменить уже установленные «сухие» гильзы, т.е. «перегильзовать» блок, старые гильзы проще всего удалить растачиванием на вертикально-расточном станке - когда толщина стенки старой гильзы станет меньше 0,2-0,3 мм, натяг ослабнет и гильза провернется в блоке «от резца».

Еще одна проблема - как фиксировать гильзу в осевом направлении. Существуют два способа такой фиксации - «с буртом» или «в упор». В первом случае на гильзе сверху делается упорный бурт, а на верхней части гнезда - ответная выточка, препятствующая проваливанию гильзы ниже верхней плоскости блока. Главное преимущество такой схемы - возможность более точно выполнить отверстие гнезда в блоке и даже отхонинговать его, обеспечив высокое качество поверхности.

В схеме «в упор» гильза получается простой и гладкой. Однако сложности начинаются с обработки отверстия в блоке - его необходимо точно растачивать, причем не только по диаметру, но и по длине.

На некоторых дизельных двигателях применяют «заводские» гильзы и без осевой фиксации. Гильза в подобной конструкции удерживается в блоке только за счет сил трения при посадке в блоке с натягом.

Как поставить гильзу

Когда все подготовлено и проверено, можно приступать к установке гильзы. Лучше всего это сделать, обеспечив разность температур деталей. К сожалению, создать разность температур не так просто - необходимы жидкий азот или в крайнем случае углекислый газ для охлаждения гильзы и специальная печь для нагрева блока (нагрев, правда, не должен превышать 150-180°С - иначе блок может покоробиться). Поэтому при небольших натягах (около 0,05 мм) можно устанавливать гильзы «вхолодную», например, с помощью пресса.

Такой способ совершенно не годится для установки алюминиевых гильз в алюминиевый блок из-за «схватывания» и задира поверхностей. Для таких блоков создание разности температур деталей (притом - немалой) просто обязательно.

Что еще надо помнить

Гильзование, как видим, операция непростая. И ошибки здесь тоже встречаются. Известная ситуация: все вроде бы делалось правильно, а получилось плохо, - возможна и здесь. Почему? Просто не учли некоторые мелочи, которые и испортили все дело. Вот только несколько примеров.

В блоке сравнительно нового автомобиля один из цилиндров получил серьезное повреждение (обрыв шатуна), в то время как другие не пострадали и практически не изношены. После гильзования выяснилось, что соседние цилиндры по непонятной причине приобрели вдруг недопустимую эллипсность - около 0,04-0,05мм - и без их ремонта теперь не обойтись. А разгадка-то проста: поставлена слишком толстая гильза с чрезмерно большим натягом.

Иногда у блока по цилиндру проходит трещина, причем с выходом на верхнюю плоскость. В таких случаях иногда приходится предварительно заваривать блок.

Ремонтируем блок цилиндров – клей вместо сварки ч. 6

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

«Упустил масло» - так описал свой случай один из водителей. Упустил - значит, не проверил вовремя. И мотор остался без масла. Последствия понятны: «застучал» шатунный вкладыш. Кончилось тем, что шатун оборвался и, попав между коленвалом и стенкой блока, пробил в блоке цилиндров хорошую дыру.

Такой блок, конечно, надо менять. Но он стоит денег, и немалых. Так что варианты хоть и есть, но реальный выход из положения они обеспечивают далеко не всегда.

А если все-таки блок не менять? Попробовать его отремонтировать? Что ж, дело хорошее, только непростое, требующее знаний и некоторого опыта.

Варить или не варить?

Принципиально можно отремонтировать блок цилиндров с любыми повреждениями. Весь вопрос в том, насколько это экономически оправданно.

Конечно же, прежде чем начинать исправление таких сложных повреждений, как пробоины, необходимо наметить технологию ремонта. Самый важный вопрос - каким способом заделывать пробоину. От этого зависит и трудоемкость работы, и потребность в специальном оборудовании и инструменте, и в конечном счете - надежность двигателя после ремонта.

Традиционным способом ремонта пробоин в блоке цилиндров считается сварка. Однако просто взять и заварить пробоину трудно. Локальный нагрев в зоне сварочного шва всегда приводит к возникновению больших напряжений при остывании блока. А это опасно - могут образоваться трещины. Но даже если обойдется без трещин, сильный нагрев все равно даром не пройдет, и после остывания блок может оказаться деформированным.

Конечно, результат сильно зависит от квалификации сварщика и используемого оборудования. Например, если перед сваркой блок подогреть, а после - медленно охладить, то напряжения будут заметно снижены. Значит, и деформации уменьшатся, и трещины, скорее всего, не появятся. Правда, такой процесс требует специальной печи, а это уже не так дешево. Кстати, хорошее сварочное оборудование тоже не отличается дешевизной. У сварки есть и другие недостатки, связанные с материалами, из которых изготавливаются блоки цилиндров. Так, легирующие элементы, присутствующие в металле, нередко мешают получению качественного сварного шва.

Когда пробоина заварена, прочность и жесткость блока, нарушенные в результате поломки, будут восстановлены. Но это вовсе не значит, что отремонтированный блок обретет былую герметичность. Ее обязательно нужно проверять - и при необходимости дополнительно герметизировать шов, например, с помощью различных клеевых композиций.

Вот и получается, что во многих случаях сварка - довольно сложный и не самый удачный способ ремонта. А какой лучше? Однозначно не ответить, но альтернатива сварке все же есть.

Как заклеить пробоину

Итак, применяемая технология должна быть доступной и недорогой, то есть не требовать дорогостоящего оборудования, инструмента и материалов; она должна выполняться персоналом средней квалификации и обеспечивать высокую надежность двигателя после ремонта. Всем перечисленным требованиям вполне удовлетворяет способ ремонта с помощью клеевых композиций.

Вы удивлены? Напрасно. Технология клейки блоков давно проверена и успешно применяется рядом специализированных мастерских по ремонту двигателей.

Любую клеевую композицию, как и сварку, нельзя применять просто так, что называется, в лоб. Надо обязательно соблюдать требования, которые уже достаточно хорошо отработаны. Коротко сформулируем задачу: надо заделать пробоину в блоке, обеспечив высокую прочность и герметичность стенки после ремонта. Решение ее доступно любой мастерской или СТО.

Начинать, как и всегда, надо с подготовки. Необходимо тщательно зачистить поверхность вокруг пробоины (и внутри, и снаружи блока) на ширину 20-25 мм. Далее следует вырезать и подогнать накладки из листовой стали толщиной 0,7-0,8 мм. Для того, чтобы с нахлестом 15-20 мм закрыть пробоину с двух сторон - изнутри и снаружи. Поскольку форма накладок, скорее всего, получится сложной, повторяющей «рельеф» поверхности блока, вначале лучше сделать картонные шаблоны, а уже затем по ним вырезать накладки.

Накладки подгоняют по месту, обстукивая молотком так, чтобы обеспечить их точное прилегание к блоку. Там, где есть полное прилегание, размечаются и сверлятся отверстия. Для этого накладка прижимается к блоку, и сверлом 5,0-5,2 мм делаются сквозные сверления через накладку в стенке блока. Отверстия должны располагаться равномерно по контуру пробоины с шагом 40-50 мм. Отверстия в накладках рассверливаются до 6,5 мм, а в отверстиях блока нарезается резьба М6. Там, где стенки блока достаточно тонкие (менее 8-10 мм), можно рассверлить отверстия в блоке до 6,5 мм, чтобы затем одним болтом притянуть обе накладки - и снаружи, и изнутри.

Нелишним будет предварительно собрать конструкцию - поставить и затянуть все болты, чтобы проконтролировать, как встают накладки на блок и заворачиваются болты. Осталось тщательно зачистить поверхности накладок, все обезжирить ацетоном и приступить к финальной стадии ремонта - нанесению клеевой композиции. А что наносить?

Действительно, широко распространенная в прошлом эпоксидная смола сегодня не годится. Например, без наполнителя она вытечет из зазоров между накладками и блоком. Без пластификатора тоже ничего не получится - затвердевшая смола треснет, поскольку блок цилиндров постоянно испытывает циклы нагрева-охлаждения, приводящие к опасным для смолы напряжениям.

Более удачны композиции типа «холодной сварки». Основа у них, как правило, та же, эпоксидная, но свойства за счет добавок лучше - и прочность, и пластичность, и адгезия. Некоторые из этих материалов выдерживают высокие температуры - до 250-3000С, что для двигателя не будет лишним.

Но мы из имеющихся вариантов выбрали композицию американской фирмы Belzona.

Для ремонта чугунных деталей в программе фирмы имеются композиции с мелкой чугунной крошкой, идеально подходящие для блоков цилиндров. Ну и, конечно, многолетний опыт использования этих композиций для ремонта блоков - он тоже немалого стоит. Единственный, по нашему мнению, недостаток материалов Belzona - сравнительно высокая цена (более 100 долл. США за килограмм).

Смешав компоненты в необходимой пропорции (1:3 по объему), наносим их на стенку блока по контуру пробоины и прижимаем одну из накладок. После этого пробоина заполняется композицией и устанавливается вторая накладка. Между накладками должно оказаться столько композиции, чтобы при затягивании болтов часть ее выдавилась по всему контуру накладок.

Когда композиция отвердеет, останется только срезать выступающую часть болтов (из эстетических соображений или если они чему-нибудь мешают) и покрасить блок.