Ремонт холодной сваркой блок двигателя

Ремонт блока цилиндров двигателя: пошаговая инструкция с описанием, устройство, принцип работы, советы мастеров

Массивные корпусы для цилиндров изготавливаются методом литья из чугуна, Этот прочный материал имеет один существенный недостаток – он очень хрупкий. При ударах на нем образуются трещины или стенка разрушается полностью. Из-за небольших дефектов на СТО часто предлагают менять двигатель, хотя трещины эффективно устраняются сваркой блоков ДВС (двигателя внутреннего сгорания.)

Можно ли починить чугунный блок двигателя самостоятельно, как это правильно сделать, рассказывают профессионалы. Они на практике доказали, что в условиях гаража, имея сварочный аппарат и навыки работы, реально восстановить герметичность металла, его рабочие параметры. Такой двигатель эксплуатируется долгие годы.

Особенности материала

Чугун — это сплав углерода с железом, где содержание углерода 2,14%. Что отрицательно сказывается на качественном соединении.

Процесс трудоемок ввиду:

• образования трещин и пор;
• при обработке появлению каленых структур и быстрому затуплению инструмента;
• тонкий материал рассыпается от перегрева.

По составу чугун подразделяется на серые и белые:

1. Белые не свариваются ввиду хрупкости и твердости. Подаются шлифовке;
2. Серые (высокопрочный, ковкий) легко обрабатываются и ограниченно свариваются.

Технология сварки чугуна электродами

Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.

К горячей относится и полугорячая .

При горячем соединении деталь нагревают до температуры 600-700°С, выполняют сварку и медленно охлаждают чугунное изделие в печи. При полугорячем соединении поддерживают температуру 300-400°С.

Горячая и полугорячая сварка нуждается в дополнительном оборудовании. В бытовых условиях применяется холодное соединение.

Разделка кромок

Сварка чугуна электродом в домашних условиях нуждается в разделке фасок. Обезжиривать и зачищать детали не требуется.

Снятие фасок выполняется:

Нюанс : острые кромки не допускаются. Остроту снимают подходящим инструментом.

Как правильно сварить чугунные детали на холодную

При соединении не перегревайте околошовную зону (не более 80°С). Делайте частые перерывы между проходами. Используйте многопроходную сварку.

1. сначала выполните наплавку по краям фасок;
2. затем постепенное заполнение шва;
3. после каждого прохода делайте проковку валика по горячему.

Валики выполняйте длиной 40 мм, вразброс для снижения нагрева детали.

Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:

• источник тока (инвертор);
• электроды 3 мм;
• щетка для зачистки шва;
• молоток для проковки и удаления шлака;
• шарошка или фреза для разделки фасок;
• щиток и перчатки.

1. сначала разделка кромок и притупление острых углов;
2. затем наплавка по краям фасок;
3. далее постепенное заполнение шва.

Делайте проковку каждого валика по горячему. Не спешите, давайте время для остывания детали (нагрев околошовной зоны не более 80°С).

После заполнения сварочного шва, переверните деталь и разделайте кромки с обратной стороны. Выполните сварку, как описано выше. Соблюдая температурный режим и делая проковку каждого валика. По окончанию процесса, по желанию отшлифуйте наплавленную поверхность.

Видео:

Холодной сваркой ремонтируют батареи, тиски, блок цилиндров двигателя и другие конструкции из серого чугуна.

Марки электродов для сварки чугуна

В этой статье, вы можете познакомится с заводскими электродами и самодельными для соединения разных видов чугуна.

Таблица ниже, поможет выставить ток на аппарате для разных диаметров марок электродов:

Значение тока указаны для нижнего положения электрода. Для вертикального положения ток уменьшают на 15-20 А, кроме ЦЧ-2.

В целях экономии, домашние умельцы приноровились выполнять сварку чугуна обычным электродом с медной проволокой. Видео ниже:

Также, медная проволока поможет в сварке чугуна со сталью.

Некоторые умельцы спрашивают, как варить чугун полуавтоматом? На форумах по металлообработке опытные сварщики советуют применять проволоку ПАНЧ 11. Соединение выполняется стежками по 2-5 см с проковкой, без газовой защиты на прямой полярности. Ток 90-110 Ампер в зависимости от толщины металла.

Чем резать чугун

Виды резки делятся на термические и механические. Перечень инструментов и способов:

1. Болгарка — простой и доступный способ. Минус: рез происходит по прямой.
2. Труборезы хорошо себя зарекомендовали при работе с трубами.
3. Сабельная пила.
4. Электродом.
5. Газокислородная резка — неплохой вариант. Кислородно флюсовая улучшит качество резки чугуна.
6. Мобильные установки Терморезак 2М (вес до 5 кг).
7. Кислородно-копьевая резка и плазменная.

Как видите, есть из чего выбрать! В бытовых условиях широко применяется болгарка.

Восстановление блоков цилиндров двигателей

Возможные дефекты блоков цилиндров Камаз

Деталь № 140 1002001

Материал блока цилиндров — чугун серый СЧ 21-40; крышек подшипников — чугун ковкий КЧ 35-10

Твердость: блока цилиндров — НВ 187 — 241; крышек подшипников — НВ 121-163

11. Технические условия на контроль, сортировку и восстановление блока цилиндров двигателя — КамАЗ

Номер позиции на рисунке	Возможные дефекты	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер, мм		Рекомендации по устранению дефектов
			по рабочему чертежу	допустимый без ремонта
—	Трещины масляной магистрали	Испытание на герметичность воздухом при давлении 0,28 МПа	Утечка воздуха не более 33 см3/мин		Браковать при утечке воздуха более 33 см3/мин
1	Срыв резьбы под болты крышек коренных подшипников	Осмотр	—	—	Браковать
2, 3, 4	Трещины на стенках водяной рубашки, перемычек между цилиндрами, посадочных мест под гильзы	Испытание на герметичность воздухом 0,21 МПа	Утечка воздуха не более 21 см3/мин		—
5, 6	Деформация или износ посадочных отверстий под гильзу	Нутромер НИ 100-160	Более 133,98; менее 134,06		—
7	Задиры или деформация на торцовых поверхностях задней опоры под полукольца упорного подшипника	Приспособление для проверки	0,015	0,02	Шлифовать поверхности
8	Износ установочных гнезд под крышки коренных подшипников	Калибр 170,03	170±0,3	170,03	Браковать
9	Коробление поверхности сопряжения с головками цилиндров	Линейка поверочная ЛП-2, щуп 0,07	Неплоскостность		Шлифовать поверхность до устранения коробления
			0,06	0,08
	Деформация, износ или несоосность гнезд вкладышей коренных подшипников	Нутромер НИ 100-160, приспособление для контроля соосности	100±0,0021	100,03	Расточить гнезда вкладышей под ремонтный размер

Блоки цилиндров относятся к классу корпусных деталей. У двигателей КамАЗ-740 блок цилиндров отливается V-образной монолитной конструкцией из серого чугуна СЧ 21-40, а крышки подшипников — из ковкого чугуна КЧ 35-10. Места посадки гильз цилиндров подшипников коленчатого вала и втулок распределительного вала точно обработаны.

При изготовлении блок цилиндров растачивается вместе с крышками коренных опор, поэтому крышки невзаимозаменяемые, их необходимо устанавливать на те места, с которых они были сняты. Картерная часть блока соединяется с крышками коренных опор поперечными болтами.

Блоки цилиндров после мойки подвергаются дефектации. Дефектации блоков производится на основании Технических условий на контроль, сортировку и восстановление деталей (табл. 11).

Возможными дефектами блока цилиндров могут быть:

• коробление поверхности сопряжения с головками цилиндров;
• деформация или износ гнезд под вкладыши коренных подшипников коленчатого вала и втулок распределительного вала;
• деформация или износ верхнего посадочного пояса под гильзу;
• износ резьбовых отверстий;
• пробоины стенок блока, трещины масляной магистрали и трещины перемычек и посадочных мест под гильзы.

Восстановление внутренних цилиндрических поверхностей в блоке цилиндров двигателя — КамАЗ

Изношенные посадочные пояски в блоке под гильзы цилиндров растачиваются под ремонтный размер. Размеры посадочных поясков представлены в табл. 17.

17. Ремонтные размеры посадочных поясков в блоке под гильзы цилиндров

Размер	Посадочное отверстие, мм		Шероховатость
	верхнее	нижнее
Допустимый (без ремонта)	137,48	133,98^+0.08	Ra 1,25
Ремонтный	137,5^+0,04	134,0^+0,04	Ra 1,25

Изношенные внутренние поверхности отверстий под толкатели восстанавливаются развертыванием под ремонтный размер на радиально-сверлильном станке.

Поврежденные резьбы в блоке цилиндров восстанавливаются постановкой резьбовых ввертышей.

Блоки цилиндров, имеющие коробление поверхности сопряжения с головками цилиндров более 0,08 мм, восстанавливаются после установки блока цилиндров в приспособление шлифованием плоскости на горизонтальном плоскошлифовальном ставке до устранения коробления плоскости разъема.

Неплоскостность поверхностей головок цилиндров контролируется на поверочной плите щупом. Щуп, вставленный между головкой и поверочной плитой, по толщине должен быть не более 0,07 мм.

После восстановления блок цилиндров должен отвечать следующим техническим требованиям:

• при испытании на герметичность водой под давлением не менее 0,4 МПа подтекание воды не допускается;
• крышки коренных подшипников не должны быть разукомплектованы с блоком цилиндров.

Расстояние между осями коленчатого вала и промежуточной шестерни 157,5±0,03 мм, а распределительного вала промежуточной шестерни — 112,5±0,03 мм (замеряется индикаторным приспособлением).

Заварка трещин в блоках цилиндров

Трещины на стенках блока цилиндров завариваются или заделываются эпоксидными композициями.

Заварку трещин можно вести с подогревом или без подогрева. Перед заваркой концы трещин засверливаются сверлом диаметром 5 мм и только после этого разделываются по всей длине под углом 90—120 ° на 4/5 толщины стенки с помощью шлифовальной машинки.

Заварка трещин чугунного блока имеет отличительные особенности, заключающиеся в том, что она может производиться с подогревом блока или без подогрева. Подогрев блока производится до температуры 600…650 °С ацетиленокислородным пламенем горелки. В качестве присадочного материала используются прутки диаметром 5 мм. От окисления шов предохраняется бурой. Запрещается производить заварку трещин при температуре ниже 600 °С. В интервале температур 60…600 °С во время заварки при быстром нагреве происходит отбел чугуна в результате соединения углерода с железом и образования карбида железа Fe2C (белого чугуна), так как в этом случае после охлаждения образовываются дополнительные трещины. Их швы после заварки должны выступать над поверхностью стенки блока не более чем на 1,5 мм.

Шлаковые включения и раковины не допускаются.

Заварка трещин без подогрева производится электродуговой сваркой постоянным током обратной полярности полуавтоматом А-547 электродной проволокой марки МНЖКТ диаметром 1,2 мм в среде аргона. В процессе заварки не допускается нагрев детали выше 60°С.

Режим заварки трещин: сила сварочного тока — 125—150 А; напряжение — 27—30 В; давление аргона у сварочной дуги — 0,3—0,5 МПа.

Для заварки трещин без применения защитного газа применяются электроды следующих марок: ПАНЧ-11, МНЧ-1, ОЗЧ-1, АНЧ-1, ЦЧ-3 и ЦЧ-4.

Режим сварки: сила сварочного тока — 130 А; напряжение — 36 В; твердость наплавленного слоя — НВ 170.

Заделка трещин в блоках цилиндров эпоксидной композицией

Заделка трещин эпоксидной композицией производится следующим образом:

• трещина разделывается шлифовальным кругом под углом 60— 90° на глубину 3/4 толщины стенки; концы трещин засверливаются сверлом диаметром 3—4 мм; отверстия забиваются медными или алюминиевыми заглушками; при длине трещины до 30—50 мм фаску можно не снимать;
• в зоне вокруг трещин шириной 30 мм создается шероховатость поверхности насечкой или дробеструйной обработкой; после этого производятся очистка и обезжиривание разделанной поверхности ацетоном;
• на сухую поверхность шпателем наносится первый слой эпоксидной композиции толщиной 1 мм; затем наносится второй слой эпоксидной композиции толщиной не менее 2 мм; общая толщина слоя должна быть 3—4 мм;
• после этого производится отверждение нанесенного слоя эпоксидной композиции; отверждение эпоксидной композиции может производиться с подогревом или без подогрева; отверждение с подогревом производится в сушильном шкафу при температуре 80…90 °С продолжительностью около 1 ч.

Рис. 40. Последовательность выполнения операций заделки трещин поврежденной детали:

а — сверление концов трещины; б — зачистка поверхности детали вокруг трещины, разделка трещины и обезжиривание на удалении до 300 мм от трещины; в — заполнение разделанной трещины клеевой композицией; г — укрепление клеевой композиции слоем стеклоткани; д — наложение верхнего слоя клеевой композиции; L — длина трещины; 1 — деталь; 2 — трещина в детали; 3, 5 — засверленные концы трещины; 4 — зачищенная поверхность; 6 — слой клеевой композиции; 7 — заготовка стеклоткани; 8 — укрепление слоя клеевой композиции стеклотканью; 9 — верхний слой клеевой композиции

Пробоины на стенке блока заделываются наложением заплат из стеклоткани толщиной 0,3 мм на первый слой эпоксидной композиции. Заплаты должны перекрывать пробоину на 15—20 мм. Сверху заплаты наносится второй слой эпоксидной композиции. После этого производится отверждение эпоксидной композиции.

Операционная карта заделки трещин клеевой композицией представлена в табл. 12, а последовательность выполнения операции показана на рис. 40.

12. Операционная карта заделки трещин на наружной стенке блока цилиндров клеевой композицией

Наименование операции	Время операции, мин	Инструменты и приспособления	Материалы
Сверление по концам трещины 2 отверстий диаметром 2—3 мм, установка пробок в отверстия	5	Электродрель, сверло диаметром 2—3 мм, шлифовальная машина	Медные или алюминиевые заглушки, изготовленные из проволоки
Снятие на трещине фаски под углом 60—90° на глубину 2—3 мм вдоль трещины по всей ее длине	20	Шлифовальная машинка с гибким валом	Шлифовальный круг зернистостью 46—60, твердостью СМ1, СМ2
Зачистка поверхности блока цилиндров на расстоянии 20—30 мм по обе стороны трещины до металлического блеска	10	Шлифовальная машинка с гибким валом и круглым диском-щеткой	Диск с металлической щеткой
Обезжиривание и просушка очищенного участка и трещины при температуре 20 °С	10	—	Ацетон, бензин, ветошь
Приготовление эпоксидной композиции	5	Шпатель, полиэтиленовый стаканчик	Эпоксидная смола, наполнитель — чугунный порошок, пластификатор ДБФ и отвердитель ПЭПА
Нанесение клеевой композиции на подготовленную поверхность	3	Шпатель металлический	Клеевая композиция
Наложение заплаты на нанесенный слой клеевой композиции	2	То же	Заплата из стеклоткани
Нанесение на заплату окончательного слоя эпоксидной композиции	2	—	Эпоксидная композиция
Выдержка блока цилиндров с нанесенной композицией на трещину до полного отвердения при температуре 18…20°С	24 ч	—	—

Как варить чугун электросваркой. Сварка инвертором

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Типичные неисправности

Прежде чем заниматься темой ремонта блока цилиндров двигателя, необходимо ознакомиться с наиболее частыми неполадками данного узла. Какие-то неполадки можно устранить своими силами в гаражных условиях, для устранения других понадобится специальное оборудование.

В процессе работы двигателя в блоке цилиндров ДВС могут образоваться следующие виды дефектов. Это естественный износ стенок цилиндра, задиры и риски на стенках. Также нередко образуются трещины как цилиндров, так и водяной рубашки или ГБЦ. Подвергаются износу и клапанные седла. Также на них могут образоваться трещины или раковины. Ломаются шпильки, а также болты, крепящие головку блока цилиндров к самому блоку.

Есть и менее серьезные проблемы – это накипь в рубашке системы охлаждения, а также нагар в ГБЦ. Из-за коррозионных процессов, работы блока в условиях повышенных температур, трения поршней и коленвала о стенки цилиндра они со временем приобретают эллипсность в плоскости, где качается шатун. Также образуется конусность по длине цилиндров.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

• Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
• Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
• Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов – основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
• Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться – образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

1. Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
2. Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
3. Холодная сварка. Способ – не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок.

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

• Полярность подключения – обратная;
• Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
• Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 – 50 мм;
• Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
• Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните – когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

Сварка чугунного блока двигателя

Массивные корпусы для цилиндров изготавливаются методом литья из чугуна, Этот прочный материал имеет один существенный недостаток – он очень хрупкий. При ударах на нем образуются трещины или стенка разрушается полностью. Из-за небольших дефектов на СТО часто предлагают менять двигатель, хотя трещины эффективно устраняются сваркой блоков ДВС (двигателя внутреннего сгорания.)

Можно ли починить чугунный блок двигателя самостоятельно, как это правильно сделать, рассказывают профессионалы. Они на практике доказали, что в условиях гаража, имея сварочный аппарат и навыки работы, реально восстановить герметичность металла, его рабочие параметры. Такой двигатель эксплуатируется долгие годы.

Трещина в блоке двигателя ремонт чугун

Появление трещин в блоке цилиндров (БЦ) и головке БЦ (ГБЦ) — достаточно распространенная проблема. Трещины могут появляться в результате естественного износа, после заклинивания агрегата, аварии и т.д. К счастью, современные технологии позволяют восстановить поврежденный элемент, а порой убрать трещину в БЦ водитель может даже самостоятельно.

Прежде чем описывать способы устранения неисправности, рассмотрим, как эту неисправность найти. Есть несколько способов обнаружить трещину блока цилиндров:

• с помощью ультразвука,
• с помощью магниточувствительного оборудования,
• методом гидроконтроля,
• метод пневматической опрессовки.

На автосервисах чаще всего трещины ищут с помощью воды или воздуха. В поврежденный элемент подается воздух, затем деталь опускается в ванну с водой и по пузырькам становится видно, где кроется проблема. Если закачивать в элемент воду, то в месте трещины она будет просачиваться.

Когда место раскола найдено, можно приступить к ремонту. Один из самых популярных методов — это сварка

(как электрическая, так и «холодная»). Заварить можно практически все расколы, кроме трещин в области седла клапана, стенок цилиндра и мест прилегания блока и головки БЦ.

Чтобы не пришлось делать повторный ремонт, важно соблюдать все рекомендации. Чтобы восстановить блок из чугуна, нужно засверлить концы трещины, а затем зашлифовать ее по всей длине под углом 90 градусов. Для сварки блок цилиндров разогревается до 650°C, затем с помощью присадочного чугунно–медного прута и флюса наносится сплошной шов, а в конце для постепенного охлаждения детали используется специальный термошкаф.

Если используете электрическую сварку

, то блок прогревать не надо. В конце работы шов нужно обезжирить с помощью ацетона, а затем покрыть эпоксидной пастой (при комнатной температуре застывает за 24 часа, при 100°C — примерно за 2 часа). Последний этап — шлифовка шва.

Помимо сварки, есть еще пару популярных методов ремонта БЦ

: эпоксидная паста, заплатка из стеклоткани, технология SEAL-LOCK. Если используете эпоксидную пасту и стеклоткань, то металл предварительно нужно хорошенько обезжирить. Затем можно поочередно наносить слои пасты и стеклоткани, последним должен быть эпоксид.

SEAL-LOCK удобен тем, что для ремонта не нужен сварочный аппарат и не нужно демонтировать ДВС. Смысл технологии в том, что трещина заполняется специальной прослойкой из мягкого металла. Порядок действий здесь такой:

1) Сначала нужно засверлить края трещины, далее поперек раскола с определенным шагом делаются отверстия, в них вставляются стяжки-скобы, связывающие края трещины.

2) Между скобами высверливается отверстие. Далее идет нарезка конусной резьбы специальным метчиком. Полученное отверстие нужно обработать, чтобы удалить окисную пленку. Затем в него вкручивается конусообразная заглушка, материал которой активно контактирует с металлом БЦ.

3) Часть заглушки, которая возвышается над плоскостью, нужно немного подпилить, затем вкрутить ее специальным инструментом. Под большим усилием мягкая заглушка сломается там, где сделан подпил. Выступающие части шлифуются.

4) Далее сверлится следующее отверстие, причем так, чтобы получилось частичное перекрытие с предыдущим отверстием с заглушкой. И таким образом заглушками заполняется вся трещина. В конце производится шлифовка и спрессовка шва.

Способы сварки чугунного блока цилиндров

Для надежного устранения мелких дефектов в виде трещин существует несколько результативных методик. Сложности возникает при ремонте алюминиевых сплавов. Это связано с изменением свойств металла при нагреве, образованием тугоплавкой оксидной пленки. Алюминиевый блок двигателя требует определенных навыков газовой сварки. В случае, если трещины появились в чугуне, сварку чугунного блока осуществляют тремя способами:

• при нагреве всего;
• фрагментарно разогревая ремонтируемую зону, применяется, когда невозможно габаритный корпус разогреть полностью;
• электросваркой по холодной поверхности, этот метод наиболее популярен из-за простоты исполнения и качества заделки трещин.

Приступаем к ремонту блока цилиндров двигателя

Прежде всего необходимо снять навесное оборудование и выполнить технологическую мойку. Это позволит устранить масляные отложения и продукты горения, препятствующие обнаружению дефектов. Затем выполняется опрессовка ГБЦ – проверяется на герметичность рубашка охлаждения. При обнаружении микротрещин в большинстве случаев необходима полная замена детали. Если трещины не выявлены, то цилиндры осматриваются для выявления царапин, задир, раковин. Промываются и вычищаются все каналы коленвала.

Непосредственный ремонт включает в себя расточку, хонингование и гильзование. Рассмотрим их подробнее.

Растачивание блока цилиндров

Растачивание (расточка) представляет собой обрабатывание внутренней поверхности блока цилиндров. При этом они приобретают идеальную цилиндрическую форму. Таким образом исправляются дефекты, возникшие вследствие эксплуатации двигателя. При этом путем удаления слоя металла сглаживаются все раковины, задиры и неровности, а также расширяются более узкие диаметры.

Хонингование блока

Это процесс точной отделочной обработки поверхностей цилиндров (honing, hone (англ.) – точить, обтачивать). Такая отделка производится мелкозернистым абразивом-брусом, находящимся на хоне – хонинговальной головке. Она в свою очередь закрепляется в шпинделе станка для хонингования и выполняет обратно-поступательные и вращательные движения.

Гильзовка

Это процесс установки ремонтных гильз в блоки цилиндров. Выполняется двумя способами:

1. При помощи нагрева обратной детали, в отверстие которой затем наносится герметик и запрессовывается предварительно охлажденная жидким азотом деталь.
2. С использованием жидкого азота (при этом уменьшается посадочный размер, что позволяет без проблем установить гильзу в отверстие и достигнуть необходимого натяга соединения).

От того, насколько качественно выполнен ремонт, напрямую будет зависеть работа двигателя, поэтому прежде чем браться за дело самому, важно объективно оценить свои силы и знания. В случае малейших сомнений – обратитесь в хорошо зарекомендовавший себя автосервис.

Технология сваривания

Теперь подробно о том, как заваривать трещину своими руками. В месте повреждения выпрессовываются детали. Обнаруживают дефект после гидроиспытаний, трещина для удобства помечается густым меловым раствором. По концам высверливаются отверстия по 5 мм.

Для сварки чугунного блока понадобится:

• сварочный аппарат с регулятором силы тока или инвертор;
• 2–3 электрода, лучше приобрести универсальные Zeller 855;
• инструмент для заделки фаски;
• щетка и молоток для зачистки шва и удаления окалины.

Заваривать трещину необходимо по следующей технологии:

1. Место шва до блеска зачищается, обезжиривается.
2. С обеих сторон от кромок наносится флюс, защищающий чугун от разогрева.
3. Зона ремонта разогревается газовой горелкой равномерно и постепенно, направление движения – вдоль трещины.
4. Шов формируется небольшими участками, длиной до 15 см за проход.
5. Образовавшийся шов минут пять разогревают, чтобы металл остывал медленно. При резком охлаждении он станет хрупким, не выдержит рабочей нагрузки.
6. Окалина осторожно сбивается, соединение после визуального осмотра хорошо зачищается, особенно если место скола соприкасается с другими деталями.

Делая проковку каждого валика в отдельности, можно сразу исключить возможные дефекты.

Когда на блоке двигателя обнаружен дефект, не торопитесь его менять. Лучше посоветоваться со специалистами, имеет ли смысл заняться ремонтом. Сваривать трещину блока холодным метолом реально в условиях гаража. Нужны хотя бы элементарные навыки сварщика, чтобы работа была выполнена аккуратно. Некоторые СТО оказывают услуги по сварке блоков ДВС, это гораздо целесообразнее и дешевле полной замены двигателя.

Трещина на блоке двигателя чугун что делать

При устранении трещин на блоке цилиндров наибольшее распространение получил метод заварки без предварительного нагрева и ремонт с использованием паст на основе эпоксидных смол.

Конструктивные особенности блоков цилиндров двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 заставляют отказаться от заварки трещин методом общего предварительного нагрева, так как этот метод вызывает большие деформации в блоке.

Независимо от принятого метода ремонта концы трещины засверливают сверлом диаметром 4 мм, предварительно накренив место сверления, а трещину по длине разделывают слесарным зубилом под углом 120° на глубину 0,7-0,8 мм толщины стенки. Затем зачищают трещину шлифовальным кругом при помощи электрической шлифовальной машины с гибким валом.

Трещины заваривают постоянным током при обратной полярности электродом ОЗЧ-1 или медно-стальным электродом с обмазкой УОНИ-13. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых стенок в пределах 3-5 мм. Сварку производят с легкой проковкой шва в горячем состоянии по мере наложения отдельных участков шва.

При наличии обломов на плоскости крепления поддона картера зубилом и шлифовальным кругом производят зачистку места облома и снимают фаску 4х45° на кромке облома под приварку вставки.

В качестве вставки может быть использована аналогичная часть из утильного блока или чугунная вставка, подогнанная по месту, с последующей приваркой и наплавкой места облома до первоначального контура с припуском 1,5-2 мм на обработку.

Приварку и наплавку производят газовой горелкой ГС-53 с наконечниками №2 или №3. Присадочным материалом служит пруток из серого чугуна диаметром 8-10 мм или пруток из серого чугуна с содержанием 2,5% кремния. В качестве флюса служит бура. Затем шлифовальным кругом или напильником зачищают сварочный шов и место наплавки заподлицо с основным металлом.

Если трещина или облом захватывают отверстие, то после заварки и зачистки размечают отверстие по шаблону, накернивают центр и сверлят отверстие с последующей нарезкой резьбы до номинального размера.

Выполняем сварку чугунного блока двигателя

У любого автомобиля блок цилиндров литой. Основная неисправность этих двигательных деталей — это появление трещин, устранение которых осуществляется при помощи сварки. Как заварить чугунный блок автомобильного двигателя? Данная процедура достаточно сложная. При выполнении сварочных работ необходимо добиться как герметичности изделия, так и восстановления его физических характеристик.

Двигательный блок является важнейшей комплектующей любого современного автомобиля. С этим элементом связано множество рабочих процессов, от которых зависят скорость и мощность транспортного средства. Благодаря низкой температуре плавления, для производства данного элемента используется чугун. При помощи чугуна можно отливать детали разной сложности конструкции, даже с самыми мельчайшими элементами.

Гильзование

Такая технология ремонта блока цилиндров двигателя выбирается, когда износ цилиндра больше, чем последний ремонтный размер. Также гильзование выбирают, если на поверхности имеются очень глубокие задиры и риски.

Цилиндр необходимо расточить до такого диаметра, который позволит установить гильзу с толщиной стенок до 2-3 мм после растачивания. В верхней части камеры сгорания нужно сделать специальную выточку под буртик для гильзы.

Гильзу изготавливают из материалов, которые близки по свойствам к материалу цилиндров. Наружный диаметр должен иметь припуск под запрессовку. Гильзу, а также стенки цилиндра смазывают маслом и гидравлическим прессом запрессовывают. Если пресса нет, гильзы можно установить при помощи ручного приспособления.

Особенности материала, используемого для изготовления блоков цилиндров

Блоки двигателей автомобилей, как правило, отливаются из чугуна. Этот материал является сплавом железа и углерода, содержание которого составляет 2,14%. Это негативно влияет на качество соединения.
Основные трудности процесса:

• формирование пор, трещин;
• появление в процессе обработки каленых структур, используемый инструмент быстро тупится;
• в результате перегрева тонкий материал рассыпается.

Чугун может отличаться составом:

• серый чугун — ковкий высокопрочный материал, легко поддается обработке, ограниченная свариваемость;
• белый чугун — достаточно твердый и хрупкий материал, который поддается шлифовке, но не сваривается.

Особенности сварки двигательных блоков из чугуна

Методик сварки металлов существует множество, но для получения максимально надежного соединения отдельных деталей необходимо использовать проверенные технологии, способные гарантировать результативное выполнение сварочных работ.

Технология сваривания

Независимо от того, в каких условиях осуществляется сварка чугунного блока цилиндров, необходимо четко следовать следующим требованиям выполнения данного типа работ:

• Используя щетку по металлу, предварительно производят тщательную зачистку поверхности изделия (до блеска).
• Для снятия окисляющей пленки и различных химических налетов зачищенная поверхность обезжиривается специальными составами.
• Подбирается нужный флюс, выкладывается вдоль свариваемой кромки.
• На следующем этапе металл разогревается до необходимой температуры при помощи газовой горелки. На это понадобится несколько минут, но сразу начинать сваривание не рекомендуется.
• Металл можно соединять после достижения им установленной температуры. Сваривание блока цилиндров производится небольшими участками — приблизительно до 15 см за один проход.
• После создания шва металл нужно прогревать на протяжении еще нескольких минут, уменьшая температуру постепенно. Нельзя допускать быстрого охлаждения детали или резких температурных перепадов.
• Созданные сварные соединения необходимо проверить: на производстве эта процедура осуществляется специальными методами, в бытовых условиях производится визуальный осмотр.

Трещины блока автомобильного двигателя

Существует три варианта сварки трещин блоков цилиндров из чугуна:

• нагревание всего изделия;
• нагревание только отдельных его участков, на которых образовались трещины;
• холодная сварка изделия без предварительного нагревания.

Если после заваривания трещины поверхность блока цилиндров в момент работы соприкасается с прочими деталями двигателя, она подвергается дополнительной обработке. Лишний сварочный металл убирается при помощи наждачной бумаги, напильника, абразива.

Горячая сварка

Нагревание всего элемента конструкции двигателя осуществляется в процессе сварочных работ с применением кислорода, ацетилена. Соединение осуществляется посредством формирования электрической дуги стальными или чугунными электродами со специальным покрытием. Изделие медленно нагревается до 600–650 градусов, для чего применяется стальной кожух с асбестовой прокладкой. Такая методика используется для заваривания трещин на труднодоступных участках детали.

Ремонт трещин и пробоин блока цилиндров

При устранении трещин на блоке цилиндров наибольшее распространение получил метод заварки без предварительного нагрева и ремонт с использованием паст на основе эпоксидных смол.

Конструктивные особенности блоков цилиндров двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 заставляют отказаться от заварки трещин методом общего предварительного нагрева, так как этот метод вызывает большие деформации в блоке.

Независимо от принятого метода ремонта концы трещины засверливают сверлом диаметром 4 мм, предварительно накренив место сверления, а трещину по длине разделывают слесарным зубилом под углом 120° на глубину 0,7-0,8 мм толщины стенки. Затем зачищают трещину шлифовальным кругом при помощи электрической шлифовальной машины с гибким валом.

Трещины заваривают постоянным током при обратной полярности электродом ОЗЧ-1 или медно-стальным электродом с обмазкой УОНИ-13. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых стенок в пределах 3-5 мм. Сварку производят с легкой проковкой шва в горячем состоянии по мере наложения отдельных участков шва.

При наличии обломов на плоскости крепления поддона картера зубилом и шлифовальным кругом производят зачистку места облома и снимают фаску 4х45° на кромке облома под приварку вставки.

В качестве вставки может быть использована аналогичная часть из утильного блока или чугунная вставка, подогнанная по месту, с последующей приваркой и наплавкой места облома до первоначального контура с припуском 1,5-2 мм на обработку.

Приварку и наплавку производят газовой горелкой ГС-53 с наконечниками №2 или №3. Присадочным материалом служит пруток из серого чугуна диаметром 8-10 мм или пруток из серого чугуна с содержанием 2,5% кремния. В качестве флюса служит бура. Затем шлифовальным кругом или напильником зачищают сварочный шов и место наплавки заподлицо с основным металлом.

Если трещина или облом захватывают отверстие, то после заварки и зачистки размечают отверстие по шаблону, накернивают центр и сверлят отверстие с последующей нарезкой резьбы до номинального размера.

При заделке трещин и пробоин на поверхности рубашки охлаждения и картера блока цилиндров наибольшее распространение получили эпоксидные пасты следующего состава:

Паста 1	Паста 2
Смола	100	100
Дибутилфталат	20	20
Железный порошок	160	80
Полиэтиленполиамин	10	15
Газовая сажа	—	40
Слюдяной порошок	—	40

Перед заполнением трещины пастой, кроме снятия фасок, шлифовальным кругом зачищают поверхность вдоль трещины по обе стороны на расстоянии 15-20 мм до металлического блеска. Зачищенную поверхность обезжиривают уайт-спиритом и зону трещины подогревают инфракрасной лампой до температуры 70—80 «С. Затем подготовленную трещину заполняют пастой, тщательно втирая ее на 3-5 мм выше поверхности детали, и уплотняют шпателем. После заделки трещины блок цилиндров выдерживают при температуре 20 °С в течение 24 ч или устанавливают в сушильный шкаф с температурой 100 °С на 1 ч.

После сушки поверхность склеенного участка зачищают и выравнивают шлифовальным кругом от подтеков и неровностей пасты после отвердения.

Пробоины в стенке рубашки охлаждения и в картере блока цилиндров ремонтируют постановкой заплаты, приклеиваемой пастой на основе эпоксидных смол. На зачищенные и обезжиренные края пробоины наносят слой пасты. Из стеклоткани толщиной 0,3 мм вырезают заплату по размеру пробоины с перекрытием на 15-20 мм, накладывают ее на пробоину и прикатывают роликом. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она, перекрывала первую на 10-15 мм со всех сторон. В такой же последовательности накладывают третью и последующие заплаты, каждый слой стеклоткани прокатывают роликами. Перед очередным нанесением клея необходимо выдержка. Общее число слоев стеклоткани может доходить до шести в зависимости от размера пробоины. Последний слой покрывают пастой для защиты наружного слоя заплаты.

Блок цилиндров сушат в шкафу с температурой 150 °С в течение 4 ч. Затем шлифовальным кругом зачищают и выравнивают отремонтированную поверхность.

Во всех случаях, независимо от принятого метода ремонта трещин и пробоин, необходимо произвести гидравлическое испытание отремонтированного блока цилиндров на герметичность вышеуказанным способом. Потение в месте ремонта не допускается.

Ремонт трещин блока цилиндров

Как восстанавливают двигатели с помощью сварки

Сварка различных элементов двигателей была очень востребована в эпоху дефицита запчастей и ограничений на свободную замену агрегатов. Однако и сегодня эта операция не потеряла своей значимости и способна вернуть мотор к жизни с того света, когда по тем или иным причинам его необходимо спасти.

Серьезные повреждения блока цилиндров или его головки — это еще не приговор для двигателя. Да, с одной стороны, проще поменять пострадавший элемент. Сейчас не проблема купить, например, новый шорт-блок (блок цилиндров в сборе). Но в некоторых случаях цена такой покупки может быть равна половине текущей стоимости самого автомобиля. Поэтому ремонт элементов двигателя с помощью сварки может стать более выгодным вариантом.

Теория и практика

С помощью сварки возможно успешное лечение трещин, восстановление стенок между цилиндрами и даже заделывание отверстия в блоке, пробитого шатуном. В каждом конкретном случае только сам мастер определяет целесообразность такого сложного ремонта и его стоимость. Ограничением является место и характер повреждения. В одних случаях успешный ремонт невозможен в принципе, а в других — очень высока цена вопроса.

Специфика сварки зависит от материала изготовления деталей. Проще всего работать с алюминиевыми сплавами — температура их плавления невысока, и металл хорошо растекается. Гораздо сложнее дела обстоят с чугуном. Для работы с ним нужны более высокие температуры и оснастка подороже.

Любые сварочные работы — это сильный локальный нагрев детали, в результате которого ее может «повести» (нарушение ее геометрических размеров). Поэтому очень опасно проводить такие мероприятия на моторе, установленном на машине, и без выходных проверок качества. Банальное приваривание какого-нибудь оторванного кронштейна при таком подходе может привести к тому, что поведет ближайший цилиндр, и поршень в нем вообще заклинит. Профессионалы очень часто сталкиваются с негативными последствиями при такой сварке в той или иной степени тяжести. Повторный ремонт гораздо сложнее для самого мастера и дороже для клиента.

Технология качественной сварки предусматривает предварительный нагрев и алюминиевых, и чугунных деталей. Элементы из легких сплавов разогревают примерно до 250ºC, а из тяжелого металла — до 350–400ºC. Можно и больше, если позволяет оборудование и терпение сварщика работать с горячей деталью. При этом последствия сильного локального нагрева сводятся к минимуму. После сварочных работ детали медленно охлаждают.

После любого вида сварки обязательна проверка геометрии деталей, например, диаметров цилиндра по всей высоте и плоскость привалочных поверхностей блока или его головки, а также их опрессовка в ванне с горячей водой. Если какие-то элементы все же повело, то их геометрию восстанавливают до заводских параметров.

Легкие сплавы

Хотя алюминиевые сплавы довольно удобны при сварке, у них есть и свои неприятные особенности, связанные с качеством литья. При работе с одной и той же деталью есть области, в которых металл плавится очень хорошо, а в других он пенится, и всплывает много шлаков и грязи. Специалисты отмечают, что зачастую это не связано с конкретным автопроизводителем.

Сварку по сплавам проводят с использованием специальной алюминиевой проволоки. Трещины вырабатывают до основания и наплавляют сверху новый металл. Крупные отверстия заделывают с помощью заплаток из высококачественного алюминия.

Стоимость работ зависит от конкретного случая, ведь трудоемкость их выполнения всегда разная. Очень сложно определить средний ценник, но можно привести грубые расчеты. Заварка пробоя в стенке между цилиндрами сегодня может стоить от 5 тыс. руб., а ремонт с помощью установки заплатки — от 7–8 тысяч. Наваривание всей привалочной поверхности для восстановления ее плоскости для рядного четырехцилиндрового блока и его головки стоит примерно от 9 тыс. руб. за каждую деталь.

Основные дефекты и неисправности блока цилиндров двигателя

Начнем с того, что существует два вида блоков цилиндров:

• чугунные БЦ;
• блоки из алюминиевых сплавов;

Как правило, блоки из чугуна дополнительно упрочнены при помощи графита, а облегченные изделия из алюминия делают гильзованными (в блок вставляется гильза из чугуна). Также существуют алюминиевые блоки цилиндров без гильз. В состав сплава включен кремний, который значительно упрочняет блок.

Что касается гильзованных блоков, гильзы бывают «мокрыми» и «сухими». В первом случае охлаждающая жидкость напрямую контактирует с гильзой, тогда как во втором гильза плотно запрессована в тело блока во время изготовления.

Так или иначе, каждое решение имеет свои плюсы и минусы, а также в процессе эксплуатации возникают различные повреждения и дефекты блока цилиндров или дефекты гильз блока (в зависимости от типа БЦ).

Ремонт блока цилиндров необходимо начинать с установления причины неисправностей и дефектовки. Зачастую основной проблемой на моторах с большим пробегом является износ поверхности цилиндра или гильзы. На поверхности (зеркале) цилиндра появляются задиры, могут образоваться трещины, раковины и т.д.

Также нередко возникает износ цилиндров по направлению оси коленвала. Как правило, к повреждениям цилиндров на «свежем» моторе приводит перегрев двигателя или гидроудар, а также снижение уровня или значительная потеря свойств моторного масла.

Реже причиной дефектов блока становится неожиданное разрушение поршневых колец и другие непредвиденные поломки. Еще добавим, что в БЦ часто происходит деформация постели подшипников коленвала и т.п.

• Что касается износа поверхностей цилиндров, в этом случае такой износ зачастую является «естественным», то есть становится результатом эксплуатации двигателя в нормальных рабочих режимах. Сам ремонт цилиндров в этом случае зачастую предполагает расточку и хонингование цилиндра (нанесение хона). Это позволяет убрать эллипсность цилиндра, удалить царапины и задиры на зеркале.
• Более сложным случаем можно считать обрыв шатуна, так как повреждения обычно более серьезные. Также причиной возникновения дефектов блока является и обрыв клапана, разрушение седла клапана и т.д. Результат — задиры на поверхности цилиндра и другие повреждения. Также в списке частых неисправностей следует выделить трещины блока или гильзы.
• Еще добавим, что существуют так называемые «скрытые» проблемы, то есть определить дефекты визуально в рамках поверхностного осмотра может быть затруднительно. При этом неквалифицированный ремонт, который ограничен банальной заменой изношенных частей, все равно приведет к тому, что двигатель потребуется разбирать повторно через несколько сотен или тыс. километров пробега.

К указанным «скрытым» дефектам, прежде всего, следует отнести деформацию блока цилиндров. Зачастую такая деформация является следствием нарушения технологии в процессе изготовления блока. Простыми словами, если в блоке не снять внутреннее напряжение, возникнет деформация.

Кстати, данная проблема больше присуща блокам из чугуна. Также к деформации блока (как чугунного, так и алюминиевого) может привести перегрев двигателя или его неравномерный нагрев во время эксплуатации.

Источник