Цилиндровая втулка.

В процессе эксплуатации цилиндровая втулка изнашивается как с внутренней (рабочая поверхность), так и с наружной стороны (полость охлаждения).

Поверхность цилиндровой втулки с внутренней стороны испытывает напряжения от давления газов, нормального давления поршня, сил упругости поршневых колец и тепловых напряжений. С наружной стороны поверхность цилиндровой втулки охлаждается водой, поэтому она подвергается коррозионному и кавитационному изнашиванию.

Осмотр и химическая очистка водяного пространства цилиндрового блока, цинковых протекторов, установленных в полостях охлаждения, их креплений должны производиться в сроки, указанные в инструкции завода-изготовителя.

Отсутствие износа протекторов свидетельствует о нарушении электрического контакта опорной поверхности протектора с защищаемой поверхностью.

Для обеспечения надёжного контакта необходимо зачистить до блеска опорные поверхности протекторов и болтов крепления. Протекторы, имеющие износ более чем на 50%, необходимо заменить.

После очистки наружной поверхности втулки необходимо произвести её тщательный осмотр для определения глубины коррозии и кавитационной эрозии.

У выпрессованной цилиндровой втулки обратить внимание на отсутствие трещин в посадочных местах.

Глубину коррозионного разрушения можно определить снятием слепков из пластилина или целлулоидных пластинок, размягчённых ацетоном. Для определения профиля и глубины коррозионного раз рушения слепки исследуют с помощью оптического профилографа или измерительного инструмента.

Опорный бурт цилиндровой втулки воспринимает усилие от затяжки шпилек крепления крышки, которое вызывает в бурте напряжения растяжения, скалывания, изгиба и смятия.

Наличие трещин в опорном бурте втулки выявляют мелокеросиновой, люминесцентной, цветной дефектоскопией, или вихретоковым дефектоскопом.

Характерные дефекты цилиндровой втулки: изнашивание рабочей поверхности, раковины, натиры, риски, трещины, задиры и коррозионные разрушения.

Изнашивание рабочей поверхности — основной дефект, по которому определяют пригодность втулки к дальнейшей эксплуатации. У тронковых дизелей максимальное изнашивание втулки происходит в плоскости движения шатуна (по ходу), а у крейцкопфных — по оси коленчатого вала.

Задиры на внутренней поверхности втулки возникают из-за сухого трения между поршнем и втулкой вследствие плохой смазки или нарушения процесса охлаждения поршня. Задиры могут появиться из-за уменьшенных тепловых зазоров между поршнем и втулкой, в замках колец или деформации втулки.

При замене форсунок (1000-2000 ч) рекомендуется делать осмотр внутренней поверхности цилиндровой втулки через форсуночные отверстия при помощи эндоскопа.

Чтобы определить износ внутренней поверхности втулки, её измеряют микрометрическим или индикаторным нутромером в нескольких сечениях по высоте втулки и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — в плоскости, проходящей через ось коленчатого вала, и в плоскости, перпендикулярной оси вала, — по ходу поршня. Втулки тронковых четырёхтактных дизелей измеряют по высоте в трёх горизонтах.

Схема измерения цилиндровой втулки тронкового четырёхтактного дизеля:

Горизонт 1-1 соответствует району между первым и вторым верхними уплотнительными кольцами при положении поршня в ВМТ; 2-2 — оси поршневого пальца при положении поршня в ВМТ; 3-3 — на 5-10 мм выше нижнего поршневого кольца при положении поршня в HMT и совпадает с нижней канавкой под наружное уплотнительное кольцо втулки.

Втулки тронковых двухтактных дизелей измеряют по высоте в четырёх горизонтах: горизонты 1-1, 2-2, 3-3 соответствуют тем же горизонтам, что и для четырёхтактных дизелей, а горизонт 2 а-2 а — на 20 мм выше верхних кромок окон.

Схема измерения цилиндровой втулки тронкового двухтактного дизеля:

Втулки крейцкопфных двухтактных дизелей измеряют в четырёх горизонтах: горизонт 1-1 — между первым и вторым верхними уплотнительными кольцами при положении поршня в ВМТ; горизонт 2-2 — район нижнего поршневого кольца при положении поршня в ВМТ; горизонт 2 а-2 а — на 20 мм выше верхних кромок окон; горизонт 3-3 — на 5-10 мм выше нижнего поршневого кольца при положении поршня в НМТ. Некоторые заводы-строители рекомендуют схемы измерений внутреннего диаметра цилиндровой втулки с большим количеством измеряемых поясов.

Схема измерения цилиндровой втулки крейцкопфного двухтактного дизеля:

Определяя величину износа внутренней поверхности, измерение цилиндровой втулки следует производить до её выпрессовки из блока.

Отремонтированную или новую втулку измеряют как в свободном состоянии, так и после её запрессовки в блок дизеля, чтобы проверить качество её монтажа.

При установке цилиндровой втулки в блок дизеля возможна её деформация в районе нижнего посадочного пояса (горизонт Ш-Ш).

Определяя величину этой деформации, особо тщательно измеряют внутренний диаметр цилиндровой втулки в горизонте Ш-Ш.

Изменение внутреннего диаметра втулки после её запрессовки в блок дизеля не должно превышать 0,10-0,15 мм для втулок диаметром до 400 мм, а для втулок большего диаметра — 0,150-0,25 мм. При большей деформации втулку следует перепрессовать.

Для измерения внутреннего диаметра втулки в нужном горизонте используют рейку-шаблон с прорезями для измерительного инструмента.

Предельно допустимые износы цилиндровых втулок дизелей приведены в таблицах:

Предельно допустимые износы цилиндровых втулок дизелей:

Продолжение таблицы:

Предельно допустимые величины износа цилиндровых втулок дизелей в зависимости от диаметра и частоты вращения, мм:

Чтобы избежать деформации втулки в районе установки нижних уплотнительных (резиновых) колец, необходимо перед запрессовкой втулки проверить высоту выступающей части этих колец с помощью линейки.

Проверка выступания уплотнительных резиновых колец цилиндровой втулки:

1 — линейка; 2 — уплотнительные резиновые кольца;3 — цилиндровая втулка.

Высота выступающей части резинового кольца не должна превышать 1,5 мм. Нижний предел высоты выступающей части резинового кольца должен быть не менее 0,5 мм.

Перед запрессовкой цилиндровой втулки в блок дизеля следует проверить величину суммарного зазора между нижним уплотнительным поясом блока дизеля и нижним уплотнительным поясом втулки (без резиновых колец). Измерения выполняют нутромером и микрометрической скобой. Суммарный зазор не должен превышать 0,10-0,15 мм для цилиндровых втулок диаметром до 400 мм и 0,20-0,25 мм — для цилиндровых втулок более 400 мм.

При измерении микрометрическим нутромером один его конец вставляют в отверстие рейки-шаблона, а другим концом крестообразно описывают две дуги — горизонтальную и вертикальную. При постепенном увеличении длины нутромера, когда горизонтальная дуга станет равной нулю, убеждаются в том, что свободный конец может передвигаться только в вертикальном направлении, касаясь поверхности втулки в одном месте. Положение нутромера в точке касания показывает действительную величину измеренного диаметра. По результатам измерений определяют наибольший износ рабочей поверхности втулки на диаметр и овальность.

Наибольший износ втулки на диаметр определяют как разность между наибольшим фактическим и номинальным диаметрами новой втулки:

Наибольший износ втулки на овальность определяют как разность диаметров в одном сечении (горизонте):

Ремонт цилиндровой втулки заключается в растачивании внутреннего диаметра, который затем восстанавливают до номинального хромированием с последующей механической обработкой (шлифованием и хонингованием). Хонингование позволяет получить высокую точность внутреннего диаметра, форму и малую шероховатость. Хонингование выполняют хонинговальным станком с хонинговальной головкой, в пазы которой установлены корундовые бруски, которые совершают вращательное и возвратно-поступательное движение.

Нагар и наработок на верхнем поясе удаляют шабером с последующим полированием войлочным кругом. В двухтактных дизелях острые кромки на продувочных окнах снимают шлифовальным бруском.

Цилиндровую втулку с трещинами и при износе её рабочей поверхности выше нормы заменяют.

Наружную поверхность цилиндровой втулки очищают от шлама, ржавчины.

Фланец цилиндровой втулки четырёхтактного дизеля притирают по верхнему посадочному поясу цилиндрового блока.

Качество притирки проверяют мягким карандашом, нанося 6-8 рисок по притираемой поверхности.

Втулку устанавливают на место и поворачивают на + - 30 градусов по посадочному поясу, и карандаш должен быть растёрт по поверхности. Это указывает, что фланец притёрт.

Втулку демонтируют, надевают резиновые уплотнительные кольца и проверяют высоту их выступающей части с помощью линейки .

При монтаже втулки в цилиндровый блок выступающая часть резинового кольца может быть срезана нижним посадочным поясом цилиндрового блока, что вызовет деформацию внутреннего диаметра цилиндровой втулки выше допустимого. Не допускается скручивание резинового кольца, которое происходит при одевании его на втулку.

Поверхность резинового кольца смазывают вазелином или мылом, а на верхний посадочный пояс блока наносят тонкий слой густых протёртых масляных белил. Втулку монтируют на место и проверяют совпадение рисок на втулке и блоке. Демонтируют монтажное устройство, ставят цилиндровую крышку и обжимают её, при этом втулка займет своё штатное место. В таком состоянии втулка должна находиться не менее 8 часов.

Опорный бурт втулки двухтактного дизеля не притирают, а сопрягаемые поверхности бурта и блока покрывают масляными белилами. После установки новых цилиндровых втулок и окончательной сборки дизеля приступают к его обкатке с целью приработки цилиндровых втулок.