Гильза

При оформлении технической документации (в частности, рабочих и сборочных чертежей) часто используется слово «гильза». Оно имеет немецкое происхождение («Hulse») и в переводе на русский язык означает «оболочка».

В современной технике термином «гильза» обозначаются изделия и детали, имеющие различное назначение:

• Артиллерийская гильза. Она представляет собой составную часть боеприпаса, используется в нем в качестве емкости для пороха и установки капсюля, имеет форму тонкостенного металлического стакана.

• Гильза патрона для стрелкового оружия. Она представляет собой, по сути дела, значительно уменьшенную копию артиллерийской гильзы.

• Гильза поршневого двигателя внутреннего сгорания. Она представляет собой сменную деталь цилиндрической формы.

• Гильза в составе приборов или машиностроительного оборудования. Она представляет собой сменную деталь цилиндрической формы.

Во всех современных двигателях внутреннего сгорания одними из элементов, подвергающихся наиболее серьезным нагрузкам, являются соединения поршней с гильзами цилиндров. Поэтому они испытывают наибольший износ.

Основой, «корпусом» двигателя внутреннего сгорания является блок-картер (чаще его называют блоком цилиндров). Именно в нем располагаются все основные детали и механизмы ДВС. Блок цилиндров изготавливается на специализированном производстве методом литья и представляет собой сложную по своей геометрической конфигурации отливку, имеющую коробчатую форму. В качестве материала ее изготовления чаще всего используется алюминиевый сплав или серый чугун. Для того чтобы в процессе дальнейшей эксплуатации блок цилиндров не изменял свою геометрическую форму и не коробился, после отлития он подвергается процедуре, называемой искусственным старением.

Сейчас только в относительно небольшом количестве двигателей внутреннего сгорания относительно небольшой мощности, устанавливаемых на легковых и грузовых автомобилях и спецтехнике, поверхности блока цилиндров используются в качестве рабочих. У большинства современных ДВС, оснащенных системами жидкостного охлаждения, цилиндры, в которых совершают свои возвратно-поступательные перемещения поршни, оборудуются специальными гильзами. Они являются или «мокрыми», омываемыми снаружи охлаждающей жидкостью, или «сухими», не омываемыми. Гильзы монтируются или в верхней части цилиндра, испытывающей максимальные нагрузки, или же по всей его длине.

«Сухие» гильзы, толщина которых составляет от 2 до 4 миллиметров или запрессовываются в блок цилиндров, или устанавливаются в него с зазором от 0,01 миллиметра до 0,04 миллиметра. Они имеют небольшую толщину для того, чтобы сэкономить высококачественный и дорогой материал, из которого они изготавливаются. Поскольку между ними и поверхностями блока существует повышенное термическое сопротивление, то отвод тепла в охлаждающую жидкость от цилиндра ухудшается.

Ту внутреннюю поверхность цилиндра, в которой происходит возвратно-поступательное перемещение поршня, именуют зеркалом. Для того чтобы она как можно медленнее изнашивалась, была долговечной, ее каляют путем нагрева электрическими токами высокой частоты. Установка гильз в бок цилиндров производится таким образом, чтобы в них не проникала охлаждающая жидкость. Еще одно условие, которое необходимо соблюсти при их монтаже – это исключить прорыв газов в цилиндры.

При установке «мокрых» гильз в их нижних частях монтируют резиновые уплотнительные кольца, которые размещаются в специальных канавках. Кроме того, для обеспечения герметичности нередко применяются кольцевые прокладки, изготавливаемые из меди. Они устанавливаются между опорными поверхностями нижних частей гильз и поверхностью блока. При этом верхние части «мокрых» гильз выступают над блоком на некоторое расстояние, благодаря чему они лучше обжимаются и более надежно уплотняются.

Гильзы цилиндров ДВС изготавливаются из различных марок серого чугуна, легированных молибденом, никелем и хромом. Этот материал имеет в своем составе достаточно большое количество графита и перлитную структуру. Благодаря такому составу этот чугун имеет повышенную жаростойкость, износостойкость и прочность.