I blocchi motore in ghisa e alluminio danneggiati e usurati sono stati a lungo riparati utilizzando manicotti asciutti. L'installazione di un manicotto di riparazione può spesso salvare il blocco se un cilindro ha un'usura eccessiva della conicità o è incrinato, rigato o altrimenti danneggiato e perforando il cilindro danneggiato. Allo stesso modo, per riportare i cilindri a dimensioni pari al nuovo, tutti i cilindri nel blocco possono essere rivestiti se tutti i cilindri sono fortemente usurati.
Il vantaggio principale della guaina rispetto alla foratura dei cilindri e dell'installazione di pistoni e anelli sovradimensionati è il costo risparmio di non dover sostituire i pistoni e gli anelli. Inoltre, molti blocchi sono troppo sottili per adattarsi in modo affidabile a noiosi senza maniche. E se stiamo parlando di un blocco di alluminio con manicotti in ferro integrali, lavorare i manicotti originali e installarne di nuovi (bagnati o asciutti) potrebbe essere l'unico modo per salvare (o modificare) il blocco.
Modifiche alle prestazioni
Per applicazioni ad alte prestazioni, le maniche offrono anche una serie di vantaggi. La cilindrata di un blocco motore è limitata dalla distanza tra i centri del foro e lo spessore del getto. Se il blocco è un pezzo fuso a parete pesante, puoi aumentare la cilindrata del motore alesando i cilindri per sovradimensionare e/o usando una manovella stroker. Le pedivelle Stroker sono popolari perché richiedono meno modifiche. Le pedivelle a corsa lunga sono buone per la coppia a basso numero di giri, ma una configurazione oversquare a corsa corta e alesaggio largo è migliore per una potenza di regime elevata. Di conseguenza, se stai costruendo un motore ad alte prestazioni, potresti voler aumentare l'alesaggio piuttosto che fare così tanto affidamento su una corsa maggiore per creare più potenza.
Se stai installando maniche asciutte in un blocco per aumentare lo spostamento, puoi rimuovere solo così tanto metallo prima di esaurire il blocco per supportare le maniche del cilindro più grandi. Un modo per superare questo limite è eseguire una conversione della manica bagnata. I cilindri esistenti vengono lavorati via e al loro posto vengono installate maniche bagnate. L'installazione comporta ampie modifiche al blocco e richiede una lavorazione CNC precisa in modo che possa accettare manicotti bagnati, ma ne vale la pena. Poiché il liquido di raffreddamento è a diretto contatto con l'esterno del manicotto, i manicotti bagnati possono in genere gestire una potenza molto più elevata e carichi di calore. Di conseguenza, ottieni maggiore forza e affidabilità, oltre a una maggiore cilindrata. I kit di conversione delle maniche bagnate sono disponibili per alcuni motori di importazione degli ultimi modelli e per i V8 domestici.
Suggerimenti per l'installazione del manicotto asciutto
Una delle decisioni più critiche da prendere durante l'installazione di manicotti asciutti è la quantità di interferenza adatta all'applicazione. I blocchi in alluminio hanno una maggiore dilatazione termica rispetto ai blocchi in ghisa, quindi generalmente richiedono una maggiore interferenza per evitare che i manicotti si muovano. Quindi, quanta interferenza hai bisogno?
Le risposte variano a seconda di chi chiedi. Diversi fornitori di maniche ci hanno fornito raccomandazioni diverse. Si dice che la maggior parte dei blocchi di alluminio in genere necessitano di circa 0,003" a 0,004" di interferenza tra i manicotti senza flangia e il blocco per mantenere i manicotti in posizione. Se il blocco può accettare un manicotto flangiato, potrebbe non essere necessaria alcuna interferenza.
Un altro ha detto che da .0015" a .003" di interferenza sono tutto ciò di cui hai bisogno con la maggior parte dei blocchi di alluminio, e se vai molto oltre .004" probabilmente distorcerai il blocco. La distorsione del foro è negativa perché impedisce al foro di essere rotondo quando lo si leviga. Ciò impedisce una buona tenuta dell'anello e consente perdite di trafilamento e compressione; nessuno dei quali è buono per le emissioni o le prestazioni.
Un fornitore ha affermato di aver cambiato completamente il modo di pensare all'adattamento delle interferenze su alcune applicazioni di motori in alluminio. I manicotti possono essere installati con un'interferenza minima (da .0005˝ a .001˝) e bloccati in posizione con sigillante anaerobico. Un sigillante come Loctite 518 viene applicato al terzo inferiore del cilindro per mantenerlo in posizione ed evitare che l'olio migri verso l'alto tra l'estremità inferiore del manicotto e il blocco. Tutto ciò che si trova tra il manicotto e il blocco (che si tratti di olio, depositi di carbonio o persino aria) può interferire con un buon trasferimento di calore.
Con i blocchi in ghisa raffreddati ad acqua, la raccomandazione generale per l'installazione di manicotti senza flangia a secco è di utilizzare un accoppiamento con interferenza di circa .0015˝ a .002˝. Un consiglio per rendere più facile l'installazione del manicotto, migliorando al contempo il trasferimento di calore, è levigare leggermente il cilindro con pietre a grana #280 dopo che è stato perforato per accogliere il manicotto. Una finitura più liscia all'interno del foro migliorerà il contatto metallo-metallo tra il manicotto e il blocco quando il manicotto viene fatto scorrere in posizione.
Su alcuni motori di piccola cilindrata raffreddati ad aria (motociclette e piccoli motori, ad esempio), potrebbe essere necessario perché i cilindri funzionano a temperature più elevate. Abbiamo sentito parlare di costruttori di motori che utilizzano da .006˝ a .008˝ di adattamento per interferenza per garantire che le maniche rimangano in posizione.
Un'altra cosa da tenere a mente è che se si sta incastrando solo un cilindro danneggiato in un blocco per ripararlo, il manicotto potrebbe distorcere un po' i cilindri adiacenti, specialmente se si usa molto interferenza. Il risultato possono essere problemi di tenuta dell'anello, perdite di compressione e soffiaggio nei cilindri adiacenti.
L'uso delle piastre di torsione durante l'alesatura e la levigatura del blocco è un modo per ridurre al minimo o correggere la distorsione dell'alesaggio del cilindro. In effetti, le piastre di torsione possono essere necessarie su molti blocchi a parete sottile (con guaina o meno) per ottenere un'ottima finitura del foro che sia rotonda e diritta. Installare la piastra di torsione e la guarnizione della testata sul blocco, quindi serrare i bulloni della testa secondo le specifiche prima della levigatura.
Misurazione dell'interferenza
Per determinare con precisione la quantità di interferenza, sono necessarie due dimensioni:il diametro esterno medio (OD) dei manicotti e il diametro interno medio (ID) dei fori nel blocco. Per misurare queste dimensioni è necessario un micrometro OD accurato e un micrometro ID o un alesametro.
Misura la manica in alto, al centro e in basso. Annota i numeri. Quindi ruotare la manica di 90 gradi e misurare di nuovo. Calcola la media insieme di tutti questi numeri per calcolare il diametro esterno medio della manica.
Quindi, fai la stessa cosa per la noia. Misura la parte superiore, centrale e inferiore, quindi ruota l'alesometro o il microfono ID di 90 gradi e ripeti. Ancora una volta, media i numeri insieme. Le dimensioni del diametro interno del foro devono essere inferiori alle dimensioni del diametro esterno del manicotto per creare un accoppiamento con interferenza.
Sottrarre il diametro interno medio dal diametro esterno del manicotto per determinare l'accoppiamento con interferenza.
Installazione più semplice
Il metodo della vecchia scuola per installare un manicotto a secco era di inserirlo nel foro, mettere un blocco di legno sopra la parte superiore del manicotto e poi batterlo nel blocco con un martello. Potrebbe aver funzionato anni fa, quando le dimensioni e le distanze non erano così critiche come lo sono oggi, ma quel tipo di procedura di installazione non ha posto nelle officine meccaniche di oggi.
Il modo consigliato per installare i manicotti è raffreddare o congelare i manicotti e preriscaldare il blocco. Posizionare le maniche in un congelatore domestico in genere ridurrà il loro diametro esterno di circa 0,002 pollici. Riempirli con ghiaccio secco o spruzzarli con un po' di azoto liquido li ridurrà ancora di più, in genere 0,003 pollici o giù di lì. Questo spesso consente alle maniche di cadere direttamente con uno sforzo minimo o nullo, riducendo il rischio di danneggiare o deformare le maniche. Preriscaldare leggermente il blocco a circa 120 gradi aprirà un po' anche i fori, facilitando l'installazione. Se è necessario applicare una forza per spingere il manicotto in posizione, non picchiarlo con un martello usa un mandrino per pressarlo.
Ecco un altro consiglio per i costruttori di motori ad alte prestazioni:alleviare lo stress del blocco dopo la guaina montando il blocco su un tavolo vibrante e lasciandolo agitare ad alta frequenza per 15-30 minuti. Il trattamento criogenico del blocco (congelandolo a meno 300 gradi F sotto lo zero in un lungo ciclo di congelamento e scongelamento lento) è un altro metodo che può alleviare lo stress dei blocchi e ridurre la distorsione del blocco.
Finitura dei cilindri
Una volta installate le maniche, l'interno del cilindro può essere rifinito secondo le specifiche. Per posizionare e sigillare correttamente gli anelli è necessaria una finitura che fornisca un buon supporto per gli anelli, trattenga l'olio e non richieda un lungo periodo di rodaggio. Per la maggior parte dei motori di ultima generazione e ad alte prestazioni, ciò significa una finitura plateau.
Una finitura del foro plateau è ciò che tutti i tipi di anelli alla fine producono quando sono completamente alloggiati, quindi più l'alesaggio può essere prefinito a una condizione simile a un plateau, meno gli anelli e i cilindri si usurano quando il motore si rompe, migliori sono gli anelli sigillerà fin dall'inizio e più a lungo dureranno gli anelli.
Per gli anelli di molibdeno, è possibile utilizzare un processo di levigatura in due fasi per ottenere una finitura plateau. In primo luogo, levigare con un abrasivo vetrificato al carburo di silicio a grana #280 convenzionale. Quindi termina toccando brevemente i fori con una pietra a grana #400 o dando loro diversi colpi con una levigatrice o una spazzola in nylon abrasivo.
Se i cilindri sono levigati con pietre diamantate, puoi proseguire con un diamante a grana più fine, un abrasivo vetrificato a grana fine o una spazzola per rifinire i fori.
Se non stai applicando una finitura plateau ai cilindri, la levigatura con pietre di carburo di silicio a grana n. 220 funziona bene con anelli in ghisa o cromati. Usa pietre a grana n. 280 per anelli molibdeno, o pietre a grana da n. 320 a n. 400 per anelli molibdeno se il motore è stato costruito per le corse o le prestazioni.
Dopo che i cilindri sono stati levigati, non dimenticare di strofinarli con acqua tiepida e sapone e una spazzola per rimuovere tutta la levigatura e i detriti metallici. Questo è un passaggio spesso trascurato che può rovinare in fretta un nuovo set di anelli.
Rivestimenti umidificati diesel
Se stai ricostruendo un motore diesel o industriale con camicie bagnate, l'adattamento con interferenza non è un problema. La maggior parte di questi rivestimenti è una semplice installazione a innesto e molti sono prefiniti secondo le specifiche. Anche così, dovresti prestare molta attenzione alle condizioni delle svasature nel blocco in modo che le camicie siano supportate correttamente, specialmente se il motore è stato ricostruito in precedenza. Se la lamatura che supporta la flangia del liner è danneggiata o corrosa, dovrà essere rilavorata per supportare correttamente il liner.
Utilizzare il tipo di lubrificante per guarnizioni specificato dal produttore. L'uso del tipo sbagliato di lubrificante può causare il rigonfiamento della guarnizione, impedendo al rivestimento di adattarsi correttamente.
Se i vecchi rivestimenti hanno un rivestimento pesante di calcare o incrostazioni all'esterno, le camicie di raffreddamento nel blocco e il resto del sistema di raffreddamento devono essere puliti. Tutto ciò che si attacca all'esterno delle fodere può inibire il trasferimento di calore.
Molti motori diesel di ultima generazione richiedono canne dei cilindri temprate a induzione, ghisa sferoidale o qualche altro tipo di lega di ferro resistente all'usura di alta qualità. I materiali più economici non reggono e probabilmente si tradurranno in una rapida usura e guasti prematuri. Una nave di buona qualità dovrebbe facilmente durare 500.000 miglia o più in un camion fuoristrada di Classe 8.
Anche la sporgenza del rivestimento deve essere corretta affinché la guarnizione della testata sigilla correttamente. Se una camicia del cilindro si trova più in alto di quelle dei cilindri adiacenti, può influire sulla tenuta.
