Arskama.ru

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

Алюминевый двигатель что это

ВНИМАНИЕ. Обновите свой браузер! Наш сайт некорректно работает с IE 8 и более старыми версиями.

Алюминиевый блок цилиндров: «Заменить нельзя ремонтировать»

АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

«Такой блок отремонтировать нельзя! — сказал мастер, указывая на задиры в цилиндрах двигателя MercedesV8. — По крайней мере, в России ремонта алюминиевых блоков не владеют. Специальное покрытие на зеркалах восстановлению не подлежит. Только менять!» — И назвал цену — цифру с некоторым количеством нулей. В долларах, разумеется.

Мы ничего не придумали. Этот разговор действительно произошел не так давно в сервисном центре одного из официальных дилеров знаменитой фирмы. Конечно, установка нового агрегата в сборе взамен вышедшего из строя удобнее и выгоднее для техцентра. Огорчало другое: профессионалы (надеемся, что в дилерских центрах работают только они) не знают (или скрывают это?), что такое — алюминиевый блок цилиндров. В смысле технологии его производства и ремонта. А ведь в России ремонт алюминиевых блоков освоен давно — пожалуй, лет 10 уже, не менее!

Алюминиевый блок в «интерьере»

Прежде чем выстраивать технологические цепочки ремонтных операций, надо, разумеется, знать все особенности ремонтируемой детали.

В том числе технологические «хитрости» ее производства и характер работы. У алюминиевых блоков есть много такого, о чем иные профессионалы, похоже, и не слыхали.

Первый вопрос: зачем блок цилиндров делать алюминиевым, если и чугунные блоки прекрасно работают? Ответ прост: удельная масса алюминия (2850 кг/м3) в 2,7 раза меньше удельной массы чугуна. Соответственно алюминиевый блок получается намного легче чугунного. А это важно, особенно для многоцилиндровых моторов с большим рабочим объемом. Кроме того, теплопроводность алюминия в 4 раза выше, чем чугуна. В результате этого двигатель с алюминиевым блоком быстрее прогревается, а объем системы охлаждения может быть уменьшен благодаря более эффективному охлаждению и быстрому выравниванию температуры стенок блока.

Однако реализовать на практике эти преимущества алюминия не так-то просто. Известно, что по чугунным цилиндрам прекрасно «ходят» поршневые кольца как с твердыми покрытиями, так и без таковых, и сами «мягкие» алюминиевые поршни. С алюминиевыми цилиндрами ситуация другая: сочетание «мягкого» металла поршня с таким же «мягким» материалом цилиндра мгновенно приводит к «схватыванию» металлов и заклиниванию двигателя.

Разумеется, конструкторы двигателей, принимая во внимание эти свойства металлов, разработали несколько способов решения проблемы. Один из них — блоки цилиндров с «мокрыми» гильзами.

Еще в 30-е годы прошлого века получила распространение такая схема: в алюминиевый блок цилиндров устанавливаются «мокрые» чугунные или стальные гильзы. Что называется, и «волки сыты (то есть блоки стали легкими), и овцы целы» — поршни и кольца «ходят» по традиционной твердой поверхности. Такая схема благополучно дожила до наших дней: многие моторы как отечественных, так и иностранных автомобилей имеют подобные блоки цилиндров (вспомним хотя бы наши «волги» и «москвичи»).

Однако простота решения проблемы оказалась весьма обманчивой — схема с «мокрыми» гильзами не лишена недостатков. Жесткость блока, где гильзы «живут» своей жизнью, снижается, что приводит к необходимости увеличивать толщину его стенок, а гильзы при обжатии головки блока деформируются, вызывая повышенный угар масла. Кроме того, такая конструкция оказалась чувствительной к перегреву — прокладка головки блока обычно теряет герметичность даже при не слишком большом и длительном превышении допустимой температуры двигателя.

Эти тонкости можно было не принимать во внимание до тех пор, пока двигатели оставались тихоходными и малонагруженными, а нормы токсичности выхлопа — весьма демократичными. Но к 80-м годам пошлого века ситуация изменилась, и конструкция, прожившая без малого полвека, перестала удовлетворять новым требованиям в полной мере.

Следующим шагом стало появление блоков цилиндров из алюминия с «сухими» чугунными гильзами. Такая схема отрабатывалась многими производителями, но компания Honda первой внедрила в массовое производство конструкцию алюминиевого блока с залитыми тонкими «сухими» чугунными гильзами, и с конца 70-х годов все моторы этой фирмы стали оснащаться такими блоками. Постепенно эта схема завоевала своих сторонников — к 2000-му году такие блоки применяли Renault, Volvo, GM, Suzuki, Subaru, Rover и другие производители.

Нередко вместо чугуна гильзы выполняют из композиционных материалов на чугунной основе. Износостойкость таких гильз значительно выше, чем у цельнолитых чугунных блоков (применение дорогостоящих композиционных материалов при изготовлении последних неоправданно, по экономическим соображениям, из-за их большой массы).

Схема с «сухими» гильзами реализует все преимущества легких алюминиевых блоков, прекрасно сочетая их с технологичностью чугунных, а именно: с возможностью растачивания и хонингования цилиндров в увеличенный (ремонтный) размер поршней. Вместе с тем и эта схема не свободна от недостатков. Чугун, из которого изготовлена гильза, имеет меньшие, нежели алюминий, коэффициенты теплового расширения и теплопроводности. Необходимы специальные меры для исключения «отрыва» гильзы от алюминиевой стенки (с этой целью нередко гильзу снаружи делают ребристой). При этом рабочий зазор поршня в цилиндре, как и в простом чугунном блоке, при нагреве уменьшается, а при охлаждении увеличивается, даже если материалы поршней и блока одинаковые. В результате при больших пробегах возможно появление «холодного» стука поршней и, как следствие, повышенного угара масла.

Читать еще:  Man d2876lf12 характеристика двигателя

Цельноалюминиевые блоки цилиндров появились приблизительно в те же годы. Технологию их производства отработала немецкая фирма Mahle. Суть идеи заключается в том, что сохраняется пара «железо-алюминий» для поршня и цилиндра, но при условии, что цилиндр выполнен алюминиевым, в то время как алюминиевый поршень гальванически покрыт тонким (0,02- 0,03мм) слоем железа.

Теперь все встало на свои места: поршень в цилиндре не заклинит, зато тепловое расширение цилиндра и поршня практически одинаково. Тогда рабочий зазор не будет «гулять», и его можно сделать очень малым (0,01-0,02 мм), не боясь возникновения задиров и «прихватов». Значит, ресурс деталей повысится, по крайней мере, в 1,5 раза.

Однако то, что в теории просто, на деле оборачивается новыми проблемами. На практике, когда поршневые кольца работают по алюминию, ресурс поршневой группы оказывается невелик вследствие слишком «мягкой» рабочей поверхности цилиндра.

Проблему решили, применив специальную технологию литья блока из алюминиевого сплава с содержанием кремния более 18%. Быстрое охлаждение участков заготовки блока в зоне цилиндров приводит к направленной кристаллизации кремния y зеркала цилиндров. Далее, после механической обработки поверхность цилиндров дополнительно обрабатывают химическим травлением. В результате этой операции кислота, взаимодействуя преимущественно с алюминием, «вымывает» его слой толщиной несколько микрон, оставляя на поверхности лишь кристаллы кремния.

Теперь и поршень, и поршневые кольца будут «работать» не по алюминию, а по твердому кремнию — износостойкость и долговечность этих пар трения гарантирована, причем она заметно выше, чем у обычных чугунных цилиндров. Правда, при этом поршневые кольца, все без исключения, должны иметь твердое хромовое покрытие, поскольку именно этот металл обеспечивает наивысшую износостойкость в паре с кремнием.

Блоки цилиндров, изготовленные с помощью описанной технологии, получили достаточно широкое распространение у немецких производителей автомобилей: это двигатели Mercedes V8 и V12, Audi V8, Porsche L4 и V8, BMW V8 и V12. Та структура материала, которая получена на поверхности цилиндров этих цельноалюминиевых блоков, по терминологии фирмы Mahle называется Silumal. Поршни для таких блоков имеют особое покрытие Ferrostan (фирма Kolbenschmidt, также использующая эту технологию, дает ей другое название — Alusil).

Описанные цельноалюминиевые блоки прекрасно ремонтируются, их можно растачивать и хонинговать в ремонтный размер без всяких ограничений. Правда, при ремонте необходима специальная операция — финишная доводка поверхности цилиндров.

К сожалению, при всех преимуществах пара «Silumal-Ferrostan» (цилиндр-поршень) все-таки не идеальна. В отличие от традиционных чугунных блоков цельноалюминиевые очень «не любят» перегрева и плохой смазки. В таких нештатных условиях на поверхности цилиндров нередко возникают глубокие задиры, практически выводящие двигатель из строя. Это естественная плата за меньшую прочность и твердость алюминиевого сплава по сравнению с чугуном.

Очевидно, чем больше кремния окажется на поверхности цилиндров в цельноалюминиевом блоке, тем выше будут их износостойкость и долговечность. Однако применять на практике технологию направленной кристаллизации довольно трудно и дорого. Фирма Kolbenschmidt предложила другое решение: на стадии изготовления блока в него устанавливаются уже готовые алюминиевые гильзы (технология Locasil). Это позволяет использовать для блока более дешевый алюминиевый сплав и на поверхности цилиндров получить очень высокую концентрацию кремния — до 27%. Хотя отмеченные недостатки цельноалюминиевых блоков сохраняются и здесь.

Поскольку «мягкая» поверхность цилиндров алюминиевого блока уступает чугуну, то почему бы не сделать ее более твердой? То есть нанести настоящее твердое покрытие? Такие блоки цилиндров с твердым покрытием начали применять уже давно. Это покрытие представляет собой слой никеля толщиной 0,1-0,2 мм со сверхтвердыми частицами карбида кремния SiC размером 3 мкм. Разработчик этой технологии фирма Mahle называет это покрытие Nicasil (фирма Kolbenschmidt использует другое название — Galnical).

Первоначально технология Nicasil применялась в 60-70-х годах для блоков цилиндров дорогих эксклюзивных или спортивных автомобилей. Кстати, моторы автомобилей «Формулы-1» имеют аналогичное покрытие на гильзах цилиндров. Но в массовом производстве эта технология начала применяться лишь в начале 90-х (в качестве примера можно привести двигатели М60 и М52 фирмы BMW).

В отличие от цельноалюминиевых блоков покрытие Nicasil не требует каких-либо изменений материала поршней, т.к. по этому покрытию прекрасно работают и обычные алюминиевые поршни. А вот с поршневыми кольцами для этих блоков ситуация сложнее. Традиционные хромированные кольца не подходят: два сверхтвердых материала (хром и Nicasil) плохо сочетаются друг с другом. Поэтому для цилиндров с твердым покрытием рекомендуются другие кольца — например, чугунные фосфатированные без твердого покрытия.

Мотористы, впервые встретившие алюминиевые блоки цилиндров в своей практике, нередко путают их и не могут точно определить, с каким именно блоком — с покрытием или без него — они имеют дело. На самом деле установить тип блока просто: достаточно «царапнуть» острым металлическим предметом по верхнему краю цилиндра. Цельноалюминиевый блок царапается очень легко, причем царапина получается глубокой, поскольку поверхность цилиндра из мягкого алюминиевого сплава. На чугунном цилиндре царапины будут незначительными. И лишь на покрытии Nicasil не останется никакого следа — настолько высока его твердость.

Читать еще:  Чем лучше дизель бензинового двигателя

Несмотря на то, что износостойкость покрытия Nicasil существенно превышает аналогичный показатель обычных чугунных блоков цилиндров, некоторые недостатки этой технологии все же надо отметить. Основа блока — алюминиевый сплав — остается относительно «мягким», поэтому при серьезных поломках (обрыв шатуна, прогар и разрушение поршня) тонкое покрытие легко пробивается и уже не может быть восстановлено. Да и в случае естественного износа ремонт, как правило, не предусматривается, т.к. покрытие имеет малую толщину, из-за чего при обработке цилиндра можно легко обнажить алюминий. По этой причине ремонтных поршней для большинства таких блоков «в природе» не существует (лишь для некоторых моторов выпускаются ремонтные комплекты поршневой группы с увеличенным на 0,08-0,10 мм размером).

Но если фирма-производитель не предусматривает технологии ремонта, это вовсе не значит, что изношенный блок нельзя отремонтировать. Скажем больше — алюминиевый блок цилиндров, изготовленный по любой из описанных выше технологий, как правило, подлежит ремонту не только в случае износа цилиндров, но даже при более серьезных повреждениях. Как это можно сделать, мы расскажем в наших следующих публикациях.

Ремонт безгильзовых алюминиевых двигателей

Блоки цилиндров силовых агрегатов современных легковых автомобилей все чаще изготавливают из алюминиевых сплавов. По способу формирования рабочей поверхности цилиндров применяют различные технологии изготовления блоков цилиндров.

Распространенной является конструкция блока цилиндров, при которой на поверхность цилиндра наносится электролитическое твердое износостойкое никель-кремниевое покрытие — технология Галникал (Kolbenschmidt) или Никасил (Mahle). Для блоков цилиндров такой конструкции ремонтные размеры не предусмотрены.

Наиболее характерным дефектом поступающих в ремонт блоков цилиндров безгильзовых конструкций, является задир поверхности одного или нескольких цилиндров. Эта неисправность часто связано с другой неисправностью: поломкой катализатора.

Причина — поломка катализатора

Наиболее распространенная причина выхода из строя катализатора на просторах СНГ — низкое качество горючего. Низкокачественный бензин горит медленно, поэтому взрыв происходит наполовину в камере сгорания, а наполовину в выхлопной, над поверхностью катализатора. Катализатор представляет собой керамическую структуру с очень тонкими и нежными стенками, похожими на пчелиные соты и в случае детонации бензина над его поверхностью он начинает разрушаться (сыпаться). Со временем он забивает сам себя и создает преграду для раскаленных выхлопных газов, в следствии чего двигатель теряет тягу и перегревается. Но и это не самое страшное. Как уже было сказано выше, появляется преграда для свободного выхода газов, следовательно давление газов на участке между двигателем и катализатором существенно увеличивается. Каждый раз когда двигатель глушат, он останавливается таким образом, что клапанная система газораспределения в каком-то цилиндре в любом случае открыта. Лишнее давление вместо того чтобы просто вылететь в трубу, срывает частицы керамики с поверхности катализатора и бросает их через открытые клапана обратно в двигатель, на поверхность поршня непосредственно в камеру сгорания.

Ремонт двигателя

Как правило, производителями предусматривается обработка изношенных цилиндров в ремонтные размеры. В этом случае взамен старых поршней устанавливают специальные ремонтные поршни.

В тех случаях, когда повреждения цилиндров не могут быть устранены обработкой в ремонтный размер, блоки цилиндров восстанавливают гильзованием, как правило, чугунными гильзами. Иногда, когда ремонтные поршни стоят дорого также проще выполнить гильзвование блока.

Услуги автосервиса Гараж 97

Специалисты автосервиса проводят комплексную диагностку двигателей автомобилей различных марок, в том числе с безгильзовыми алюминиевыми двигателями. В случае если в ходе диагностики выявлены повреждения двигателя, требующие ремонта, специалисты предлагают услуги по гильзованию блока цилиндров или расточки блока в ремонтный размер с заменой поршней. Конкретный вид ремонта выбирается с учетом стоимости запчастей и работ. Оба варианта ремонта обеспечивают восстановление нормальной работы двигателя и гарантируют его работу как минимум на 200 тысяч километров пробега.

©2009-2010 Верстка и реклама My Web Studio. Все права защищены.
Вебмастер :: Сайт разработчиков :: Карта сайта

Журн ал

Соблюдение норм выбросов обеспечивается благодаря использованию четырёхцилиндровой конструкции, более того управление уровнем выбросов возможно и на самом двигателе.

Двигатель – не единственная деталь, которую авторитетный автопроизводитель предпочёл изготавливать из алюминия. Сам кузов автомобиля Е-класса, включая передние крылья, капот и крышку багажника, изготавливаются из листового или литого алюминия. По сравнению с предыдущими версиями автомобиля кузов был увеличен – это сделано для улучшения маневренности и экономичности благодаря улучшенным аэродинамическим характеристикам. Однако именно благодаря внедрению нового двигателя удалось преодолеть «дизельную катастрофу», которая затронула других производителей, в том числе Renault, Nissan, Fiat и Volkswagen (последний «прославился» больше всех).

Одной из причин, подтолкнувших разработчиков Mercedes-Benz к такому решению, стал тот факт, что производители транспортных средств обязаны производить продукцию, рабочие характеристики которой в реальных условиях совпадают с лабораторными испытаниями. Новый двигатель, который придёт на смену модели 2008 года, призван соответствовать нормам выбросов, определённым законодательством о токсичности отходящих газов в реальных условиях движения (RDE). Стандарты RDE ликвидируют нормативный пробел, существующий между показателями при фактической эксплуатации автомобиля и пороговыми значениями по Новому европейскому ездовому циклу (NEDC). Принятие указанных стандартов является существенным достижением в борьбе с ухудшением состояния окружающей среды.

Читать еще:  Характеристики двигателя чтз 130

«В новом семействе двигателей воплотились передовые технические достижения разработчиков Mercedes-Benz в области дизельных двигателей за более чем 80 лет. Новые дизельные двигатели премиум-класса являются более экономичными и мощными, обладают меньшим весом и более компактны, к тому же они разработаны с учётом всех будущих норм выбросов, которые будут приняты в мире», – говорит профессор д-р Томас Вебер, член правления концерна Daimler, курирующий группу НИОКР и возглавляющий подразделение Mercedes-Benz Cars Development. Общий объём инвестиций компании в новый двигатель и другие усовершенствования составляет 3 миллиарда евро.

Новаторское решение, представленное в двигателе OM 654, заключается в 25-процентном уменьшении внутренних потерь из-за трения, что достигается благодаря взаимодействию стальных поршней внутри алюминиевого картера. На первый взгляд это сочетание представляется маловероятным, так как по сравнению с алюминием, из которого раньше изготавливали поршни, сталь обладает большим весом, меньшей теплопроводностью и хуже расширяется. В новой конструкции двигателя это было учетно: вместе с применением усовершенствованных технологий покрытия цилиндров это сочетание материалов позволило сократить расход топлива и уменьшить выбросы углерода без потери мощности.

Система внутреннего сгорания в двигателе была полностью переосмыслена, в компании описывают этот процесс как попытку «создания задела на будущее» для дизельного двигателя, особо подчеркивая при этом «ключевую роль, которую должен играть дизельный двигатель при достижении амбициозных целей по защите от глобальных изменений климата».

И хотя в настоящий момент времени о будущем двигателя остаётся лишь гадать, разработчики из Mercedes-Benz стремятся к достижению ещё одной цели, связанной с моделью OM 654: уменьшить сложность производства за счёт эффективности эксплуатации и оптимизации процессов на заводах. Модульная конструкция и некоторые изменения внешнего вида означают, что алюминиевый двигатель стандартизирован под парк новых транспортных средств компании, при этом благодаря небольшому числу вариантов модификаций производственный процесс также становится более экологичным.

Моторный алюминий

СДАТЬ МОТОРНЫЙ АЛЮМИНИЙ В МОСКВЕ

Силовые агрегаты транспортных средств изготавливаются на основе алюминия. Из него производятся детали корпуса мотора. Это позволяет уменьшить вес двигателя. «Керамет» предлагает сдать моторный алюминий в Москве по высокой цене. Мы принимаем целые двигатели, а также отдельные запчасти и элементы. При необходимости наша компания демонтирует и вывезет лом. На оптовые объема делаются наценки.

Моторный алюминий цена за 1 кг/тонну

Стоимость скупки и приема лома алюминия на сегодня 16.09.2021

Мы предлагаем высокие закупочные расценки за килограмм любой разновидности алюминиевого сырья. Принимаем любое его количество (от килограмма до нескольких тонн) у частных лиц, организаций, предприятий, мелких заготовительных участков. Чем больше вы сдадите, тем более высокую стоимость получите за каждый килограмм.

По всем вопросам обращайтесь

Виды моторного алюминия

К категории относятся изделия технического типа, используемые в конструкции моторов авто, легких суден (катер, моторка) и оборудования. Мы принимаем:

головки блока цилиндров;

силумины и прочее.

ДВС изготавливаются из сплавов, проходящих легирование. По этой причине детали не имеют чистого состава. Наличие примесей снижает стоимость лома, поскольку его переработка значительно усложняется, а сферы применения переработанных металлов ограничены.

Условия приема

При продаже металлолома необходимо соблюдать ряд требований. Поскольку изделия имеют техническое назначение, в общей массе лома алюминия часто присутствуют химические вещества и масла. Их необходимо удалять при сдаче. Также на дорогостоящие двигатели, которые продаются в целом виде, потребуются акты, подтверждающие списание агрегата, или документы собственника. Наш пункт приема ведет официальную деятельность, поэтому мы проводим только законные сделки, выдавая документацию в соответствии с требованиями.

От чего зависит стоимость моторного алюминия

Цена варьируется с учетом особенностей сплава, из которого изготовлен двигатель. Сотрудники компании проводят оценку стоимости, изучая:

наличие окисей и коррозии;

виды примесей и прочее.

Также цена за килограмм зависит от общей массы цветмета. Лом в оптовых объемах покупается с наценками, что обеспечивает максимально выгодные условия для наших клиентов.

Почему стоит обратиться в «Керамет»?

Основное преимущество для клиентов – высокий доход без рисков. Мы скупаем алюминий в любых количествах, выплачивая денежные средства удобными способами. Взвешивание моторных деталей выполняется на высокоточном оборудовании. К преимуществам «Керамет» также относятся:

цены выше средних рыночных;

широкий спектр услуг и прочее.

С нами клиентам не приходится тратить время на организацию перевозки металлолома до пунктов приема. Мы проведем сделку, самостоятельно выполнив демонтаж, резку, погрузку и доставку лома.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector