Гильзы цилиндров: описание, требования, конструкция

Гильза цилиндра является направляющей втулкой движущегося поршня и образует вместе с головкой блока цилиндра полость, в которой осуществляется рабочий цикл. Это одна из наиболее нагруженных деталей двигателя - гильза цилиндра испытывает и высокие температурные нагрузки, и колоссальное давление со стороны сгорающей смеси топлива и газов, и воздействие изнашивающих сил трения, а также противостоит интенсивным коррозионным воздействиям. Поршень, перемещаясь внутри гильзы возвратно-поступательно, оказывает на ее рабочую поверхность значительное давление. В верхней части гильзы из-за изменения направления движения поршня происходит разрыв масляной пленки и возникает граничное трение. Кроме того, верхний пояс гильзы в результате воздействия продуктов сгорания высокой температуры подвергается электрохимической коррозии. В результате переменного давления со стороны рабочей полости цилиндра стенки гильзы, особенно при недостаточной толщине, могут совершать колебания в радиальном направлении. Это сопровождается изнашиванием гильзы и даже разрушением, как самой гильзы, так и стенок блока.

К гильзам цилиндров предъявляются следующие требования:

-большая жесткость и высокая прочность стенок и посадочных поясков

-высокая износостойкость;

-полная герметизация стыков и сопряжений;

-простота конструкции и технологичность.

Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров обрабатывают (хонингуют) с большой степенью точности и высоким значением шероховатости, поэтому она называется зеркалом цилиндра.

В качестве материала для изготовления гильзы цилиндра чаще всего используется серый чугун, который хорошо удерживает масляную пленку, отличается высокой износоустойчивостью и коррозийной стойкостью, а также имеет относительно низкую стоимость. Для повышения износостойкости чугуна в его сплав добавляют хром, молибден, фосфор, ванадий, медь.

Гильзы цилиндров могут, являются как самостоятельной конструкционной единицей двигателя («мокрые» и гильзы двигателей  воздушного охлаждения), так и являться элементом ремонтной технологии, предусмотренной заводом изготовителем (например: «сухие» гильзы для двигателей, где цилиндры выполнены заодно с блок-картером).

По конструкции гильзы цилиндра современных двигателей можно разделить на три основные группы:

-«Сухие» гильзы цилиндров.

-«Мокрые» гильзы цилиндров.

-Гильзы для двигателей с воздушным охлаждением.