Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
24 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гильзованный мотор: особенности гильзованных двигателей

Гильзованный мотор: особенности гильзованных двигателей

Начнем с того, что гильзовка двигателя является решением, которое продиктовано необходимостью снизить вес силового агрегата. Еще следует отметить, что данная технология также позволяет добиться общей экономии в рамках производства ДВС. В этой статье мы поговорим о том, что значит гильзованный двигатель, а также как гильзование отражается на ресурсе и надежности мотора.

Зачем и когда моторы начали гильзовать

Итак, гильзованный мотор появился для того, чтобы добиться снижения веса двигателя. Если просто, снизить вес стало возможным благодаря тому, что при изготовлении блока цилиндров начал использоваться алюминий, а не чугун.

Дело в том, что чугун даже с учетом его прочности и дешевизны в три раза тяжелее алюминия, также отличается склонностью к образованию коррозии, имеет меньшую теплопроводность. В результате чугунные блоки требуют лучшего охлаждения, в систему необходимо заливать большее количество антифриза и т.д.

Первые попытки по внедрению алюминиевых блоков были проведены еще в 1930-е годы на некоторых спортивных авто. Такие «облегченные» двигатели представляли собой алюминиевый блок, в который вставлялись мокрые чугунные гильзы. Понятие «мокрые» означает, что между гильзой и телом блока находится ОЖ из системы охлаждения.

Далее к середине 50-х аналогичная конструкция стала использоваться не только в автоспорте, но и на конвейере. Однако в те годы полностью вытеснить чугун не удалось по причине технологической сложности процедуры гильзования, а также с учетом сниженной жесткости блока, высоких нагрузок на гильзы, быстрому прогару прокладки БЦ даже при незначительных перегревах.

К началу 1970-х стала активно использоваться практика установки в блок из алюминия «сухой» гильзы. Такая гильза вставлена в блок, при этом каналы для антифриза в данной области отсутствуют. При этом запрессовка разогретой чугунной гильзы в более мягкий алюминий является сложным процессом.

Еще алюминий и чугун имеют разный коэффициент температурного расширения, в результате чего возможно появление зазора между блоком и самой гильзой после выхода ДВС на рабочие температуры. Однако плюсом стала жесткость такого цилиндра. При этом показатель жесткости был не лучше, чем у чугуна, зато достигалось существенное снижение веса блока.

Дальнейшее развитие технологий привело к тому, что вместо запрессовки гильз блок цилиндров стал отливаться вокруг них. Визуально чугунная гильза стала напоминать вставку, которая вплавлена в алюминий.

Прочность была повышена, однако такие гильзы нельзя выпрессовать из блока для замены, подбора ремонтного размера и т.д. Другими словами, официально гильзованный по данной технологии блок стал непригодным для ремонта, то есть началась эра одноразовых моторов. Затем многие производители и вовсе отказались от чугунных гильз в алюминиевом блоке цилиндров.

Неремонтопригодный блок цилиндров: что нужно знать

Разобравшись с тем, что значит гильзованный двигатель и зачем нужна установка гильз, давайте рассмотрим дальнейшее развитие технологий производства алюминиевых блоков. Вполне очевидно, что решение отказаться от чугуна и установки гильз позволяет упростить и удешевить процесс, исключить сложную запрессовку гильзы, отливку блока вокруг «стакана» и т.д.

Параллельно цельный блок из алюминия означает, что больше нет необходимости принимать в расчет температурные характеристики двух разных металлов (чугун и алюминий), позволяя добиться лучшего охлаждения цилиндров.

Единственное, алюминий как был, так и остался мягким. Это значит, что стальные поршневые кольца на поршне быстро приведут такой цилиндр в негодность. Получается, зеркало алюминиевого цилиндра нужно сделать более прочным. Для решения задачи автопроизводители разработали схемы обработки поверхностей цилиндров различными сверхпрочными покрытиями.

Так появился безгильзовый алюминиевый блок цилиндров. Первые серийные образцы можно было встретить еще в 1971 г. В основе лежал алюминиевый сплав, в который добавлялся кремний (около 17%). В двух словах, зеркало цилиндра резко и сильно охлаждали, в результате происходила кристаллизация кремния в зоне охлаждения. Далее зону упрочнения также обрабатывали кислотами, чтобы удалить остатки алюминия на молекулярном уровне.

Результатом стала твердая стенка, по которой жесткие поршневые кольца могли свободно работать без риска повреждения зеркала цилиндра (так же, как и в чугунном блоке). Далее этот метод получил развитие. Также появились гильзы из алюминия, которые специально насыщали кремнием.

Технологии упрочнения зеркала цилиндра кремнием в Европе получили название Silumal и Alusil. Изготовление алюминиевых упрочненных гильз называется Locasil. Казалось бы, можно было праздновать победу над чугунном даже с учетом неремонтопригодности таких блоков, однако на практике все оказалось иначе.

Во всех случаях алюминиевые блоки склонны сильно повреждаться от механического воздействия, в результате образуются серьезные задиры. Дело в том, что под прочным кремниевым слоем, который при этом весьма тонкий, все равно остается достаточно мягкий алюминий.

Кстати, еще одним витком эволюции стала технология упрочнения стенок цилиндра путем гальванического нанесения никеля и карбида кремния под названием Nikasil. Владельцы моделей BMW и Audi хорошо знакомы с такими блоками. Компания БМВ затем пошла еще дальше, выпустив двигатель, который имел алюминиевые упрочненные гильзы, а остальные элементы были выполнены из магниевого сплава. Такой сплав позволил сделать двигатель еще более легким.

Сегодня также постоянно ведутся работы над созданием более совершенных технологий по нанесению упрочняющего покрытия. Например, лазерное легирование кремнием, технология плазменного напыления составов с железом, создание на стенках прочного покрытия из титана и т.д.

Такого не ожидали от китайцев: двигатель 1.5T Geely Coolray

Китайская компания выпустила новый силовой агрегат модели Geely Coolray. Несмотря на маленький объем в 1,5 литра, мотор оснащен турбонаддувом. Зная чей двигатель, можно было бы предположить, что ничего хорошо не стоит ожидать от китайцев. Но не тут-то было! Давайте заглянем внутрь движка и оценим его характеристики.

Читать еще:  Электрообогрев двигателя автомобиля своими руками

Оснащение силового агрегата

Блок цилиндров и головка выполнены из прочного алюминиевого сплава. Благодаря легкому металлу, китайцы облегчили вес своему изобретению. Это позволило уменьшить объем движка и расход топлива соответственно. В головку блока цилиндров интегрирован выпускной коллектор. Поэтому все газы сразу попадают в турбину.

Газораспределительный механизм приводится в действие двумя валами. А соединяет их зубчатый ремень. Он имеет маленький жизненный ресурс. А при замене ремня приходится менять все звездочки и другие компоненты, которые с ним связаны. Однако правильное и регулярное техническое обслуживание позволит избежать смены ремня ГРМ через 75 тысяч километров. Так говорят опытные механики.

Топливная система состоит из насоса высокого давления, который осуществляет непосредственный впрыск горючего. Гидрокомпенсаторов, которые бы защитили автовладельцев от регулярного лазания под капот для регулировки тепловых зазоров клапанов, — нет.

Давайте посмотрим на технические характеристики мотора:

  • мощность – 150 лошадок. Это совсем неплохо для движка с малым объемом;
  • крутящий момент – 255 Нм, что тоже впечатляет. Хотя турбина же есть;
  • расход горючего – 6,4 литра на 100 километров.

Производитель заявляет, что жизненный ресурс движка не меньше 230 тысяч километров. Хотя опытные автовладельцы видят и 400 тысяч километров при постоянном техническом обслуживании.

Что говорят автовладельцы и опытные механики

Для многих автовладельцев этот двигатель стал диковинкой. Многие ожидали, что у китайцев получится что-то похуже.

Однако есть и недовольные. Например, опытные механики говорят, что мотор мог прослужить и дольше, если бы производитель сделал его дизельным. К тому на дизельном движке турбина служила бы дольше, чем на бензиновом. По словам опытных механиков автовладельцам придется менять турбину через каждые 100 тысяч километров, так как турбокомпрессор имеет свойство быстро изнашиваться.

Опытные механики и автовладельцы советуют заливать только 95 бензин. Если использовать горючее с низким октановым числом, то будет увеличиваться нагар на стенках цилиндров и поршнях. Это в свою очередь приведет к упадку мощности мотора.

Немного о масле

Из масла советуют выбирать ту смазочную жидкость, которая соответствует параметрам 0W20. Для замены смазки потребуется приобрести 5 с половиной литра или одну канистру на 5 литров и одну на литр. Вместе с маслом сразу необходимо заменять и масляный фильтр. Иначе замена смазки будет бесполезна.

Низкая вязкость смазывающего средства выбрана не спроста. Она экономит потребление горючего, защищает трущиеся детали внутри мотора. Опытные механики говорят, что замена через 10 000 километров и ваш мотор будет работать долго, не требуя капитального ремонта.

Заключение

Теперь вы знаете немного больше о двигателе Geely Coolray. Устанавливают его на современные автомобили от 2020 года. Многие сравнивают этот движок с силовым агрегатом Вольво. Надо сказать, что он по многим параметрам превзошел Вольвовский агрегат. За время использования двигателя автовладельцами серьезных проблем не наблюдалось по словам опытных механиков. Но, как говорится, все познается со временем.

Двигатели Geely Atlas: выбор модификации, сравнение

Двигатель Geely Emgrand EC7 1.6 или 1.8: какой лучше

Двигатели Haval H9: дизель, бензин

Geely Coolray: адекватна ли цена при теперешнем оснащении?

Geely Atlas: что с ним не так? О минусах и недостатках китайца

Geely Coolray 2021: разбираемся с вариантами цветов кузова

Вечный спор — чугун или алюминий? Какой двигатель лучше?

Многие из вас даже не догадываются из чего изготовлен блок цилиндров вашего авто, и еще больше не в курсе, что такое блок цилиндров. Здесь нет ничего постыдного, данная информация, как правило, не афишируется производителем как, например, количество подушек безопасности или набор опций, повышающих уровень комфорта в авто.

Информация о блоке цилиндров известна лишь тем, кто этим интересуется, а это происходит в двух случаях: либо вы подыскиваете себе новый автомобиль, либо у вас проблемы с мотором. Есть еще третий вариант — у вас проблемы с мотором, и вы подыскивает себе автомобиль

В данной статье хочу поговорить о том, какой все-таки двигатель лучше: с алюминиевым блоком или чугунным, какие плюсы и минусы есть у этих блоков и чем они отличаются друг от друга.

Вопрос какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный, появился не так давно, раньше все было намного проще, все блоки были чугунные и выбирать приходилось исключительно объем двигателя и наличие или отсутствие турбины. А что вообще такое этот блок цилиндров и почему ему столько внимания?

Блок цилиндров это, по сути, и есть двигатель, это «тело» мотора, в котором располагаются поршни, на который устанавливается навесное оборудование и т. д. Грубо говоря, блок цилиндров — это костяк, на котором все держится. Не так давно, все блоки изготавливались из чугуна, металл прочный и стойкий к износу, поэтому чугунные «движки» были очень надежными и служили, а многие служат и по сей день. Моторы тех поколений не зря называли «миллионниками», так как они могли служить правдой и верой на протяжении миллиона километров. Сегодняшние моторы не могут похвастаться такой надежностью и заслужили другое название — «одноразовые», а также «неремонтопригодные» и, в большей степени, это связано с тем, что блоки стали отливать из алюминия.

Читать еще:  Шум холодного двигателя фф2

Но зачем — возникает логичный вопрос, если все так было хорошо? Ответ, как и большинство современных технологий связан с экологическими нормами. Все, или почти все в современном автомобилестроении, «зациклено» на снижении загрязнения окружающей среды, большинство технологий возникает именно с этой целью. Не стал исключением и чугунный блок, который попал под раздачу из-за большого веса, который в свою очередь влиял на расход топлива, который, как вы знаете, тесно связан с загрязнением и высокими ценами на это топливо. В общем все очень сложно, какой-то замкнутый круг получается.

Второй аргумент, по которому производители стали отказываться от чугуна — это производство самих блоков. Алюминий — металл более удобный с производственной точки зрения, изготовление, а точнее отливка происходит быстрее, материал более плавкий и не требует таких высоких температур как чугун. А значит на лицо еще одна выгода, а также экономия времени и электроэнергии.

Третья причина — это так называемый всемирный заговор автопроизводителей. Бытует устойчивое мнение о том, что «ломучесть» современных авто — это не случайность. Надежные авто канули в лету и стали не более чем воспоминанием и все по довольно простой причине. Надежные авто не выгодны для самих автопроизводителей. Они работают, не ломаются и служат десятилетиями. В это время сами автопроизводители несут многомиллионные убытки, так как новые авто некому продавать, а запчасти, на которых производитель зарабатывает, продавать некому, потому, что ничего не ломается. Улавливаете суть? Так вот, «двигатели-миллионники» — не выгодны, поскольку не позволяют автогигантам продолжать зарабатывать на вас. Но опять же это лишь мнение, которое не обязательно является правдой, данная гипотеза не нова и принадлежит не мне. Приверженцы данной теории утверждают, что ненадежные алюминиевые моторы ходят недолго и умирают уже после 150-200 тыс. км. пробега, после чего неремонтопригодный мотор меняется целиком на новый.

Неужели все так плохо с этими алюминиевыми моторами? Может есть позитивные моменты? Безусловно, есть!

Преимущества алюминиевых двигателей

  • Гораздо меньший вес по сравнению с чугунными аналогами. Это в свою очередь сказывается на общем весе авто и расходе топлива.
  • Снижение веса также приводит к улучшению динамических показателей, а также позитивно сказывается на управляемости авто.
  • Гораздо лучшая теплопроводность. Алюминиевые двигатели лучше и быстрее нагреваются, а также охлаждаются. Здесь также можно проследить экономию топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу.
  • Алюминиевые блоки не боятся коррозии. Здесь нет смысла что-то объяснять, все вы знаете чем опасна коррозия, особенно если она внутри мотора.
  • Блоки из алюминия лучше поддаются обработке в процессе изготовления, и вообще процесс производства считается менее затратным по сравнению с чугунными блоками.

Недостатки алюминиевых моторов

  • Цилиндры блока требуют либо гильзования (установка износостойких гильз вовнутрь каждого цилиндра), либо дорого покрытия (кремний, алюсил, никасил), а это усложняет и удорожает производственный процесс.
  • Быстрое остывание алюминиевых блоков в зимнее время, наоборот приводит к перерасходу топлива.
  • Склонность к деформации. Алюминий не способен выдерживать тех температур, которые выдерживает чугун. В процессе работы алюминиевые блоки могут деформироваться или вовсе разрушаться.
  • Технология отливки алюминия более сложная с точки зрения технологичности и требует более дорогого оборудования. Кроме того, сам алюминий более дорогой материал, нежели чугун.
  • Меньшее количество каналов в рубашке цилиндра. Поскольку алюминий имеет лучшую теплопроводность, производители уменьшили количество каналов охлаждения, а также их размеры.
  • Стенки двигателя более тонкие, что исключает возможность различных ремонтных работ по расточке и гильзованию. Также тонкие стенки более расположены к прогару и трещинам.
  • Защитное покрытие, нанесенное на заводе, со временем стирается, а гильзование произвести невозможно, поэтому блок становится неремонтопригодным и требует полной замены.

Как видите, не все так однозначно. Алюминиевые блоки тоже имеют свои плюсы, однако большинство из них просто меркнут на фоне существенных минусов. Самыми главными недостатками, за которые алюминиевые блоки не любят — это прочность и неремонтопригодность. Моторы быстро выходят из строя, требуют ремонта, но, так как он не предусмотрен — подлежат замене. Такие двигатели боятся перегрева и высоких температур, хотя очень часто комплектуются турбокомпрессорами.

Чугунный блок

Все минусы алюминиевых моторов — это плюсы чугунных аналогов. Такие моторы уважаются понимающими людьми, мастерами и всеми, кто обладает такими экземплярами. Моторы имеют колоссальный ресурс, «живут» очень долго, а в случае поломки поддаются ремонту, после которого работают лучше прежнего.

К недостаткам этого типа двигателей, можно отнести лишь несколько моментов. Во-первых — это вес, безусловно, он будет гораздо больше (примерно в три раза) если сравнивать одинаковые по объему моторы из алюминия и чугуна. Однако, на мой взгляд, снизить вес автомобиля можно на других вещах, а не на блоке, который является сердцем всего автомобиля. Во-вторых — это коррозия. Чугунные движки подвержены ржавчине со всеми вытекающими. Теплопроводность я бы не стал считать недостатком, поскольку чугун хоть и дольше прогревается, но вместе с тем он и дольше остывает, что, безусловно, лучше особенно зимой.

Подведем итоги

Ответить однозначно о том, что лучше чугунные или алюминиевые моторы довольно сложно, и те, и другие имеют положительные и отрицательные качества. На мой взгляд необходимо искать какой-то компромисс, то есть, чтобы моторы из алюминия были долговечными, как чугунные и подлежали ремонту в случае чего. Мне кажется, что только при таком раскладе алюминий будет полностью оправдан и воспринят как сплошное добро. А пока, остается лишь надеяться, что в будущем моторы все же станут более надежными, чем нынешние представители. Хотя с учетом тотальной электрификации, вряд ли данным вопросом кто-то сейчас озабочен, сегодня автопроизводители ломают голову над электрокарами, а ДВС постепенно уходят с рынка, становясь историей…

Читать еще:  Что такое жесткая работа двигателя

У меня все, пишите, что думаете по этому поводу и какой на ваш взгляд двигатель лучше: чугунный или алюминиевый? Спасибо за внимание и до новых встреч на savemotor.ru

Видео по теме

Двигатель BWA

Основная информация

Производство двигателя стартовало в 2004 году и являлось совместной разработкой концерна VW-Audi. Бензиновый двухлитровый турбированный мотор FSI был разработан на основе аналогичного атмосферного силового агрегата и устанавливается на автомобили марок Шкода, Ауди, Сеат, Фольксвагген. Движок ценится среди автомобилистов по причине по причине достойных технических характеристик, несложного строения, ремонтопригодности.

Мощность, л.с.200 — 211
Тип топливаБензин АИ-95 АИ-98
Объем, см*31984
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин.250 (26) / 4000; 280 (29) / 5000; 280 (29) / 5200
Расход топлива, л/100 км7.9 — 9.4
Тип двигателяРядный, 4-цилиндровый
Доп. информация о двигателенепосредственный впрыск топлива
Выброс CO2, г/км188
Диаметр цилиндра, мм82.5
Количество клапанов на цилиндр4
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин.200 (147) / 5100; 200 (147) / 6000; 211 (155) / 6200
НагнетательТурбина
Степень сжатия9.6 — 10.3
Ход поршня, мм92.8

Возможные неисправности

Владельцы отмечают, что BWA плохо или вообще никак не заводится в морозные дни.

На машинах с внушительным пробегом владельцы отмечают слишком большой расход масла. Проблема устраняется с помощью замены клапана вентиляции картерных газов. Также одновременно рекомендуется поменять прокладку клапана. Также, возможно, придётся установить другие маслосъёмные колпачки и кольца.

Стуки в двигателе может провоцировать изношенный натяжитель цепи распределительных валов, нуждающиеся в обновлении. Кроме того, владельцами отмечается возникновение нагара на впускных клапанах, а также отказ некоторых датчиков.

Симптомами износа толкателя насоса высокого давления (ТНВД) считаются пропуски горючего при полном газе, в том числе и на высоких оборотах. Решением служит замена детали. Ресурс данного элемента составляет примерно 40 000 км, контроль за его состоянием необходимо осуществлять спустя каждые 15 000 км.

Неисправность перепускного клапана 249 проявляется в потере мощности, провалах в разгоне, скачках давления. Решение проблемы заключается в замене детали. Если после того, как заправили автомобиль, невозможно завестись, следует проверить клапан вентиляции топливного бака. Опять же, неполадку возможно устранить лишь с помощью смены элемента.

Кроме того, могут подводить катушки зажигания, иногда возникает проблема загрязнённого впускного коллектора, который необходимо почистить и дефекты моторчика впускных клапанов, нуждающегося в замене.

Технические особенности

Среди особенностей технических характеристик необходимо отметить, что блок цилиндров отлит из чугуна. ГБЦ алюминиевая, в неё расположены два распредвала. Кроме того, конструкция мотора BWA характеризуется наличием модифицированного балансировочного механизма (2 балансирных вала), нового коленвала с толстыми упорными приливами. Двигатель также получил усиление шатунов по причине пониженной степени сжатия и головку блока цилиндров, оснащённые новыми распределительными валами и клапанами.

Бензиновый агрегат обладает фазовращателями на впускном валу, а также оснащён системой непосредственного впрыска топлива. Система впрыска обладает насосом высокого давления и клапаном рециркуляции отработавших газов. Турбокомпрессор установлен к выпускной трубе. В данном движке используется турбина Born Warner K03. Во впускном коллекторе имеются подвижные заслонки. Приводом газораспределительного механизма служит зубчатый ремень, увеличенный производителями ресурс которого составляет до 100 000 км. Обрыв ремня увеличивает риски того, что клапана могут загнуться. Зазоры в приводе клапанов в ходе эксплуатации не регулируются, процесс производится гидротолкателями клапанов. Водяной насос системы охлаждения приводится в действие опять же зубчатым ремнём ГРМ.

Турбированный мотор BWA представляет собой четырёхцилиндровую рядную установку. На каждый цилиндр, диаметр которого составляет 82,5 мм, приходится по четыре клапана. Ход поршня равен 92,8 мм. Мотор способен развивать мощность до 200 лошадей. Средний расход топлива BWA варьируется в пределах от 7,9 до 9,4 литров на 100 км пути. Для движка рекомендуется заливать качественный бензин с октановым числом 95 или 98.

Для двигателя используется масло следующей вязкости: 5W30, 5W40. Объём масла в движке составляет 4,6 литров. Замена требуется каждые 5500-7500 км. Мотор соответствует экологическому стандарту ЕВРО 5, что показывает некоторую капризность агрегата, особенно в условиях нашей страны.

Чип-тюнинг

Для увеличения мощностных характеристик до 260 лошадиных сил можно подвергнуть двигатель чип-тюнингу. При наличии соответствующих денежных средств, которых понадобится немало, опытный специалист без проблем перепрошьёт мотор в Stage 1.

Если автомобилисту недостаточно такой мощности, поможет установка интеркулера, выпуска на 3’’ трубе, холодного впуска¸ более усовершенствованного толкателя насоса высокого давления и последующая перепрошивка. Данное мероприятие позволит двигателю выжимать до 290 коней.

Для ещё большего увеличения мощностных характеристик до 330 лошадей необходимо установить новую турбину К04. Дальнейшее совершенствование параметра бессмысленно, поскольку становится уже невыгодно вкладывать денежные средства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector