Для чего нужна хонинговка цилиндров: Зачем нужно хонингование цилиндров двигателя

Хонингование цилиндров — это финишный этап в обработке и капитальном ремонте мотора. По сравнению с традиционными доводочными операциями, такими как полирование или притирка требуемой поверхности, хонингование обладает точностью и большей эффективностью.
Плосковершинное хонингование имеет ряд преимуществ. Его задача — эта тщательная обработка цилиндров двигателя для последующей работы. 

Особенность хонингования — образование на цилиндрах сетки, которую можно заметить при тщательном осмотре. Она нужна, чтобы удерживать масло на стенках цилиндров мотора, в результате чего повышается обильная смазка трущихся деталей двигателя.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОНИНГОВАНИЯ

В качестве абразивных материалов используются специальные бруски. Сами бруски отличаются не только геометрическими параметрами, но и степенью абразивности материала, износостойкостью. Для профессиональной обработки используется хон, в котором набор абразивных брусков закреплен в металлической оправке, а сами бруски расположены равномерно по периметру хонинговальной головки. Конструкция оправки позволяет выставить желаемый наружный диаметр. Хонинговальная головка крепится муфтой к стальному штоку. Сам шток закреплен в патроне станка, которые и задает алгоритм движения хона.

Для хонингования цилиндров своими руками используется 2 вида любительского инструмента:

• гибкие хонинговальные щетки (бутылочный ершик). Приспособление представляет собой насадку для ручной дрели или шуруповерта, на конце которой находится хонинговальный «ершик». В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни, закрепленные на пружинящих ножках;
• 3-лапые приспособления для ручной хонинговки. В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни. Шток инструмента можно зафиксировать в патроне шуруповерта либо дрели.

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ РЕМОНТА СВОИМИ РУКАМИ

К самостоятельному хонингованию цилиндров стоит прибегать только в том случае, если нет возможности воспользоваться станочной обработкой. При хонинговке своими руками невозможно создать упорядоченную шероховатость. Не только амплитуда и характер движений будут зависеть от положения дрели, но и усилие нажима камней на стенки цилиндра, гильзы. Разумеется, что ни о каком доведении формы до геометрических идеалов и речи идти не может.

Если вы все-таки решили произвести хонингование цилиндров своими руками, использовать лучше 3-лапые приспособления.

Что лучше, хонингование или шлифовка цилиндров мотора

Любой мотор в процессе эксплуатации подвержен износу. Цилиндры двигателя постепенно меняют свою первоначальную форму, становясь эллипсовидными, овальными, приобретают форму конуса и т.д. На стенках цилиндров появляются задиры, царапины, в отдельных случаях трещины и другие дефекты. Для нормальной эксплуатации таким моторам необходим капитальный ремонт.

Так называемая «капиталка» (капремонт) двигателя зачастую предполагает замену поршней и поршневых колец на ремонтные, восстановительные работы или замену коленвала, а также расточку цилиндров двигателя в ремонтный размер. Для нормальной приработки деталей и более эффективной работы ДВС после ремонта стенки цилиндров должны иметь определенные шероховатости перед окончательной сборкой.  Для этого применяется хонингование.

Также во время ремонта хонинговать можно другие внутренние цилиндрические поверхности. Речь идет о втулках верхней головки шатуна, отверстиях нижней головки шатуна, втулках коромысел клапанного механизма, постели коленвала и других отверстиях.  Хонингование цилиндра выгодно отличается от других способов притирки, таких как полировка или притирка стенок цилиндров. Начнем с того, что часто встречающимся понятием применительно к ремонту ДВС является так называемое зеркало цилиндра.

Указанное «зеркало» понимается как абсолютно гладкая поверхность стенок цилиндра двигателя. Такая гладкая поверхность создается в результате шлифования (шлифовки) стенок цилиндра перед сборкой мотора после проведения ремонта.  Также зеркало цилиндра набивается (натирается) в процессе дальнейшей эксплуатации двигателя.

Другими словами, зеркало на стенках цилиндра создается в результате контакта стенок с поршневыми кольцами. По этой причине многие представители «гаражного» ремонта игнорируют процедуру нанесения хона. Основанием для этого является мнение о том, что хон все равно сотрется через несколько тысяч километров пробега, а на стенках цилиндров набьется зеркало. Стоит отметить, что в ряде случаев после нанесения хонинговочной (хонинговальной) сетки на стенки цилиндров рекомендована скорая замена поршневых колец. Данный факт является еще одной причиной, по которой «гаражные» мастера не стремятся выполнять процедуру хонингования и склоняются к шлифовке цилиндра для немедленного получения зеркала.

Теперь о хоне. Хонингование представляет собой тщательную обработку поверхности цилиндра при помощи специнструмента. Результатом профессиональной хонинговки мотора становится быстрая и качественная приработка поршневых колец, более высокая компрессия, уменьшение износа деталей, увеличение моторесурса  и т.д. Параллельно с этим после нанесения хона снижается расход моторного масла на угар, камера сгорания становится более герметичной, что минимизирует прорыв картерных газов и их попадание в картер двигателя. Давайте рассмотрим данный процесс и ответим на вопрос, что такое хонингование цилиндра и зачем необходимо наносить хон.

ХОН ИЛИ ЗЕРКАЛО?

Зеркальную поверхность цилиндра от хона отличает лишь класс чистоты обработки поверхности. Поверья о том, что хон разрушает поршневые кольца, а поэтому для долгой работы двигателя стенки нужно шлифовать в «зеркало», возникли лишь от несоблюдения технологии правильного хонингования.

Обработанная поверхность имеет гладкую глянцевую структуру, поэтому ее часто называют зеркалом. Хон – это приспособление для нанесения заданного рисунка сетки на рабочие стенки цилиндра. Отсюда происходит и название операции.

В условиях массового производства технология обработки несколько иная. Специально не выделяется операция хонингования. Расточка производится на токарном станке. Сначала фрезой, а затем для повышения точности размеров и формы, абразивным инструментом. При этом сетка на стенках является результатом движения абразивного бруска во время обработки. Процесс хонингования во время капитального ремонта выделяется в особую процедуру, потому что расточенный под ремонтный размер цилиндр имеет абсолютно гладкую поверхность.

Сетка хона играет важную роль в смазке цилиндро-поршневой группы. Она создает масляную пленку заданной толщины, которая увеличивается при движении поршня вверх и затем утончается при обратном ходе. Масло от коленвала и шатунов разбрызгивается внутри блока цилиндров, а затем за счет возвратно-поступательного движения поршней попадает на поршни и на кольца. Когда стенки цилиндра гладкие, то масло на них не задерживается. Наступает масляный голод и ускоренный износ двигателя.

Основная задача хонингования создать структуру поверхности, обеспечивающую хорошие условия для смазки деталей мотора. Попутно достигается дополнительное уплотнение между поршнем и цилиндром. Это благоприятно влияет на повышение компрессии двигателя, так как газы не прорываются в картер. Если не сделать качественную обработку поверхности, то все вышеперечисленные процессы затрудняются. Двигатель испытывает масляное голодание и, как следствие, быстро выходит из строя. Сначала появляются задиры, затем начинается эллипсообразный износ, увеличивается расход масла и появляется дымный выхлоп.

Опытным путем давно установлено, что идеально гладкая поверхность не дает хороших условий для движения поршня. Хонингование позволяет создать своеобразные углубления для сохранения в них масла. Масляная пленка предотвращает непосредственный контакт металла с металлом. Уменьшается трение и снижается износ деталей.

При работе мотора создается высокое давление в камере сгорания, и раскаленные газы прорываются в зазор между кольцами и цилиндрами. Масло, покрывающее стенки цилиндра, выступает своеобразным уплотнением, препятствующим выходу газов. Это повышает компрессию и эффективность работы двигателя.

Отшлифованная до гладкого состояния стенка плохо задерживает смазку. В отсутствие масляного клина происходит полусухое трение деталей. Повышается их температура и наступает преждевременный износ. Помимо смазки, масло обеспечивает дополнительное охлаждение, поскольку имеет более высокую теплоемкость, чем металл.

Хонингование и ремонт цилиндров Alusil и Nicasil

Хонингование блока цилиндров из алюминиевого сплава имеет свои особенности.

• AlusilБлоки, выполненные по технологии Alusil, в настоящее время официально комплектуются ремонтными размерами поршней от фирм-производителей (обычно это размеры +0,5 мм и +1 мм, реже используется более мелкий шаг +0,35 и +0,7 мм). Поршни ремонтных размеров, так же как и стандартные, покрываются сверху тонким слоем железа. Ремонт мотора с применением поршней без покрытия заканчивается быстрым «прихватом» и заклиниванием поршневой группы.

  Ремкомплекты изготавливают специально для технологии расточки алюминиевых блоков. Несоблюдение технологии заканчивается быстрым выходом из строя отремонтированного двигателя.

  Расточка выполняется стандартными резцами, которые применяются на чугунных блоках. Основное отличие кроется в процессе хонингования. Должны применяться специальные абразивные бруски с «антизасаливающейся» поверхностью. Они остаются чистыми на протяжении всей операции. В противном случае частички алюминия, остающиеся на хонбруске, при нагревании схватываются с поверхностью цилиндра, и моментально образуются задиры.

  Крупнейший мировой производитель инструмента Sunnen, в том числе выпускающий хонинговальные бруски, рекомендует при хонинговании блоков цилиндров из алюминиевых сплавов применять оснастку на основе абразивных частиц карбида кремния (SiC).

  Последовательно применяются три типа брусков. Первый брусок типа С30-J55 снимает изношенный слой с припуском 0,04–0,08 мм после растачивания. Второй тип С30-J84 выполняет хонингование и увеличение ремонтного размера на 0,01-0,02 мм, а также удаляет дефекты от предыдущей операции. Третий тип С30-С03-81 осуществляет финишную шлифовку без изменения ремонтного размера. 

  После растачивания алюминиевого блока надо тщательно промыть его от стружки. Даже незначительные загрязнения приводят к тому, что алюминий налипает на стенки цилиндра и абразивный инструмент. Происходят задиры и вырывание абразивных частиц.

  Хонингование осуществляется при выполнении трех условий. Во-первых, тщательная фильтрация охлаждающе-смазочной жидкости. Во-вторых, умеренный прижим абразивных брусков к стенке блока. В-третьих, точное соответствие диаметров бруска и поршня. Нарушение этих условий приводит к перегреву обрабатываемой поверхности и вырыванию абразивных зерен из бруска. Все это сопровождается образованием задиров и ухудшением качества обработки. Если вовремя не наладить процесс, то можно безвозвратно испортить всю работу.

  Хонингование блока цилиндров позволяет добиться оптимального размера и точного зазора между трущимися деталями (от 0,01 до 0,02 мм). Однако рабочая поверхность еще не соответствует требованиям по шероховатости, поэтому ее нужно выгладить с помощью финишной обработки.

  Полировка в процессе капремонта двигателя служит альтернативой химическому вытравливанию, применяемому в условиях производства. В результате полировки снимается очень малый слой алюминия (порядка 1 мкм) и обнажаются кристаллики кремния. Для этого применяются мягкие фетровые башмаки C30-F85, закрепляемые в хонинговой головке, и мягкая кремниевая паста на силиконовой основе AN-30, которая не затрагивает вкрапления кремния, но снимает лишний слой алюминия.

  После полировки кремниевой пастой поверхность становится характерного темно-серого цвета, причем на ней не должно быть следов хона или другого режущего инструмента. В ее структуре присутствуют зерна кремния, а основной слой из алюминиевого сплава, являющегося связкой, находится глубже на 1-2 мкм. За счет хаотично разбросанных кремниевых вкраплений структура становится пористой. Благодаря этому масло в процессе работы двигателя задерживается в микропорах и создает пленку, обволакивающую трущиеся детали.

  Германская фирма Gehring предлагает другую технологию обработки цилиндров из алюминиевых сплавов. Основное отличие присутствует на этапе черновой обработки. Так, вместо первого абразивного бруска на основе SiC на первом шаге обработки применяют бруски с алмазным покрытием, а затем на этапе чистового хонингования и на этапе финишной полировки применяют хонбруски и полировальную силиконовую пасту на основе карбида кремния.

  Предлагаемые технологии расточки и хонингования применяются как для блоков на основе алюминиевых сплавов Alusil (Silumal), так и для более продвинутых вариантов Lokasil и Silitec (кремниевая гильза, залитая алюминиевым сплавом, состоящим на 25 % из соединений кремния). В любом случае геометрия и микроструктура цилиндров не отличается от заводской. 

  Если задиры или другие дефекты цилиндров превышают по глубине величину ремонтных размеров (до 0,7 мм или в некоторых блока до 1 мм), то такой ремонт нельзя произвести с помощью расточки и хонингования. Здесь надо использовать сменные гильзы. Подобные детали поставляются для некоторых видов блоков в виде запасных частей.

  Сменные гильзы выполнены из материала, однородного по составу со сплавом цилиндров. Обычно это алюминий, содержащий до 17 % соединений кремния. Замена алюминиевых гильз, как правило, ничем не отличается от замены чугунных аналогов. Главное отличие алюминия заключается в его более высокой теплопроводности.

  Практические рекомендации по замене гильз требуют их сильного охлаждения (например, в жидком азоте или в низкотемпературной морозильной камере) и сильного нагрева блока цилиндров. Гильза должна вставляться быстро, чтобы она не успела нагреться и от простого усилия рук без применения пресса или ударных инструментов.

  Характерная черта алюминиевой гильзы – невозможность корректировки в случае неточной посадки в блок. Чугунную гильзу можно запрессовать, а алюминиевая в такой ситуации начинает деформироваться. Удалить ее можно только расточкой на токарном станке. Это фактически означает, что нужно покупать новую гильзу и при этом обычно ждать заказа несколько дней.

  Гильзы после установки подвергаются расточке и хонингованию по вышеописанной технологии. Особое внимание обратите на выступ гильз над привалочной поверхностью блока — ее не рекомендуется подрезать при расточке гильз. В противном случае выступание поршней в верхней мертвой точке может превысить максимальное значение около 0,5–0,7 мм. А также может образоваться перепад по высоте между плоскостью и верхней частью передней крышки блока.

• NicasilАлюминиевый сплав Nicasil обладает высокой прочностью и износостойкостью, но все равно наступает момент, когда он приходит в негодность. Есть ли возможность капитального ремонта подобного блока? Рассмотрим характерные особенности данного сплава, чтобы понимать, стоит ли подвергать его восстановлению. 

  Учитывая отличную от других сплавов алюминия устойчивость к износу, данные блоки реже требуют ремонта. На основании этого большинство автозаводов не выпускает ремонтные поршни для данных моторов. Только владельцы некоторых моделей БМВ могут рассчитывать на ремонтные поршни и кольца, увеличенные на 0,07-0,08 мм. Если вам все-таки повезло и вы нашли ремонтные детали, а поверхность цилиндров не успела износиться до критической глубины, можно попробовать что-нибудь сделать.

  Классическая расточка блоков Nicasil даже теоретически невозможна, потому что ни один резец не возьмет сплав карбида кремния. И к тому же, учитывая ремонтные размеры поршней менее +0,1 мм, вполне можно обойтись хонингованием блока цилиндров.

  При обработке подобных блоков встречаются свои подводные камни. Подходят далеко не все хонинговальные бруски. Можно применять либо алмазные, либо на основе нитрида бора. Хонингование блока цилиндров проводится при минимальном нажатии, чтобы обеспечить целостность покрытия и не продавить его в наиболее тонких местах.

  В целом процедура требует максимальной осторожности и наивысшей квалификации мастера. Но даже в этом случае успех не гарантирован. Критичной может стать эллипсность блока даже при отклонении 0,03–0,05 мм. Минимальное усилие бруска не позволяет полностью устранить неправильную геометрию, а повышение усилия может привести к сколу в тонком месте эллипса. Поэтому вернуть блок к идеальной геометрии удается не во всех цилиндрах.

  Поврежденное покрытие (в том числе получившееся в процессе хонингования блока цилиндров) может стать приговором для замены детали. Производители обычно не регламентируют ремонтные работы таких дефектов. В среде автомехаников ходят байки о возможности повторно покрыть поверхность цилиндров никасилом. Долгая практика показывает, что повторять производственную технологию дорого и нецелесообразно. Поэтому в большинстве случаев не удается провести хонингование.

  В случае повреждения рабочей поверхности в блоке, выполненном по технологии Nicasil, есть несколько вариантов решения проблемы.

  Самый радикальный путь – замена блока цилиндров или двигателя в сборе. Такой вариант подойдет для новой гарантийной машины, но для десятилетнего автомобиля стоимость мотора может превышать его собственную цену.

  В Европе полно авторазборок, где можно обзавестись б/у мотором. Это дешевый вариант. Но в нашей стране пока еще этот рынок недостаточно развит. Кроме того, помимо покупки мотора, предстоит возня с документами и регистрацией.

  «Народный» способ гильзовать алюминиевый мотор чугунными гильзами.

  Производители категорически не рекомендуют такую замену. Но если их не слушать и обладать достаточной квалификацией, то вполне реально провести подобную гильзовку. Существует уже достаточно большой опыт и наработаны технологии применения чугунных гильз в блоках из алюминиевых сплавов.

  Блоки, выполненные по технологии Nicasil, вполне подходят по своим характеристикам, так как прочность и шероховатость чугунной и никасиловой поверхности схожи, а поршни одинаково хорошо скользят в обоих случаях. Нюансы возможны на старых моторах, использующих кольца без хромового покрытия. Требуется более частая замена таких колец из-за их ускоренного износа.

Сопоставление хонингования серого чугуна с хонингованием алюминия

В отличие от хонингования серого чугуна, шероховатость внутренней поверхности цилиндра у алюминиево-кремниевых рабочих поверхностей не зависит от величины зерна применяемых абразивных брусков и достижимой тем самым глубины обработки структуры хонингования (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов). Профиль шероховатости определяется намного более размером зерна имеющихся при ALUSIL первичных кристаллов кремния и глубины их раскрытия

Различия между хонингованной поверхностью цилиндра из серого чугуна и поверхностью ALUSIL представлены ниже. На изображении 1 показана рельефная хонингованная поверхность из серого чугуна и соответствующий рисунок шероховатости, в то время как на изображении 2 показана поверхность ALUSILc рисунком шероховатости.

Характерная для рабочих поверхностей цилиндра структура поверхности (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов) — это углубления (долины) для задержания масла, и возвышенности (плато), образованные при хонинговании на различных рабочих операциях. Плато, представляющие собой рабочие поверхности для поршневых колец, образуются при последней рабочей операции, хонинговании возвышенностей, обрезкой вершин профиля. Поэтому давление прижима брусков, угол хонингования, величина зерна и скорость хонингования являются при хонинговании серого чугуна важными параметрами для достижения правильной топографии поверхностей.

Важно!

Для получения безукоризненных результатов при хонинговании ALUSIL следует тщательно следить за тем, чтобы кристаллы кремния резались чисто и не вырывались из внутренней поверхности. Это достигается только применением подходящих хонинговальных брусков и правильных параметров обработки.

При последующем раскрытии кристаллов кремния важным является, главным образом, глубина раскрытия. При механическом раскрытии зёрна кремния несколько округляются, что положительно влияет на скольжение поршневых колец. При раскрытии травлением возникающие при резании острые края кристаллов кремния не округляются, что при приработке ведёт к несколько большему износу поршневых колец.

Указание

Из-за сложности темы хонингование отверстий цилиндров из серого чугуна не рассматривается в рамках данной брошюры. Поэтому мы рекомендуем изучение нашей брошюры «Хонингование блоков цилиндров из серого чугуна».

У ALUSIL-рабочих поверхностей цилиндров форма и величина интегрированных в алюминии кристаллов кремния образуют возвышения, по которым скользят поршни и поршневые кольца. Расстояние кристаллов кремния друг от друга определяет ширину и форму углублений профиля, в то время как глубина раскрытия соответствует глубине углублений профиля.

что это, для чего делается хон и как правильно проводится

Хонингование цилиндров двигателя – операция, придающая нужный микрорельеф поверхности этих элементов. По принципу выполнения процедура напоминает шлифовку, но по сути она ближе к полированию с особым результатом. Предварительно следует разобраться, для чего нужен хон гильзы цилиндра.

Что такое хонинговка блока цилиндров

Хон двигателя – это результат обработки, «правильная шероховатость», способствующая удержанию на элементах моторного масла. Представляет собой риски мелкой глубины, проходящие сеткой по поверхности. Глубина их не превышает 0,05 мм. Хон в двигателе обеспечивает герметизацию гильзы и поршня, снижает износ оборудования. Защитный эффект – это то, для чего и делают операцию. Но он работает, когда сетка хона нанесена без брака: детали сети расположены с выдержанной частотой, ровно, без ошибок в направлении.

Хонингование взаимодействует с самыми маленькими неровностями на объекте, устраняет изъяны размером в 10 мкм и более объемные. Так создают практически зеркально ровную гладь с сеткой назначенной шероховатости на полируемой поверхности.

Когда нужна хонинговка

Нет общего срока, когда элементам двигателя понадобится эта процедура. Хонингуют цилиндры по достижении определенного уровня износа, а для каждого мотора это будет свое значение времени работы. На износ влияет бензин, используемое владельцем авто моторное масло, стиль вождения (темп езды), исправность сопутствующих систем и т. д.

Определить, что хон в цилиндрах двигателя уже нужен, помогают внешние признаки. Чем интенсивнее проявляется проблема, тем скорее нужно проводить обработку. Если владелец авто заметил один из нижеприведенных маркеров, следует показать авто слесарям для проведения работ.

Список возможных признаков:

1. Появление синего дыма из выхлопной трубы.
2. Нестабильность оборотов двигателя на холостом ходу.
3. Снижение мощности мотора.
4. Возросший расход масла по сравнению с прошлыми измерениями.

Возникшая необходимость нанесения хона на блоки цилиндров часто вызывает полную совокупность этих факторов – они тесно связаны. Синеватый дым на выхлопе образуется, когда кольцо поршня не собирает масло с цилиндрической поверхности без остатка. Масляные следы остаются и сгорают вместе с топливом. Так как дефекты внутреннего канала приводят к пустому сгоранию машинного масла, его расход возрастает.

Изменениями в цилиндре также объясняется снижение мощности двигателя и нестабильность его работы. Кольца поршня неплотно примыкают к стенам цилиндра, нарушение герметичности приводит к попаданию в картер газов, а они снижают компрессию в камере сгорания. Поскольку газообразные продукты горения пропадают впустую, транспорту требуется больше бензина.

Хонингование исправит цилиндрические поверхности, после чего все сопутствующие проблемы с машиной исчезнут.

Требования к оборудованию

Нанесение хона на цилиндр проводится посредством специального слесарного агрегата – хонинговального станка. Он состоит из поверхности, на которой закрепляют обрабатываемую деталь, блока управления, привода. Характеристики, по которым различают оборудование:

1. Расположение шпинделя. Хон удерживается шпинделем, в зависимости от его расположения станок считают вертикальным или горизонтальным, а для специализированного хонинга используют наклонный станок.
2. Количество шпинделей. Для обработки сложных, многоуровневых деталей применяют многошпиндельные станки, облегчающие работу с объектами. Хонингование простых элементов проводят на оборудовании с одним шпинделем.
3. Наличие системы автоматизации. Станок может быть автоматизирован, чтобы облегчить мастеру работу со сложными деталями.

Программное управление контролирует проведение обработки, обеспечивает стабильность шлифовки, рассчитывает точное количество масла для орошения, отвечает за расчет чистоты полировки.

Особенности процесса

В ремонтных мастерских хонингование делают поэтапно, в два основных захода и третий – дополнительный. Эти работы отличаются от заводской процедуры, но для стабилизации двигателя их достаточно. Проводят хонинговку цилиндров так:

1. Обрабатывают детали крупноабразивным бруском. Это первичный этап, который подготовит деталь к финальным работам.
2. Второй шаг – абразив с мелким зерном. Точная обработка приводит поверхность в нужное состояние.
3. Применение абразивной пасты. Завершающий шаг, который устраняет микродефекты, сглаживает впадины и уголки. Паста делает хон в цилиндрах двигателя максимально ровным. Этап является дополнительным, т. к. это самая тонкая обработка, призванная улучшить результат основных работ, часто автослесари обходятся и без нее.

После завершения процедуры цилиндры очищают, чтобы избавиться от металлической стружки и остатков полировочных материалов.

Самостоятельный хонинг – сложная работа, но посильная для опытного слесаря. Чтобы не испортить цилиндр, мастер должен следить за четкостью рисок, их расположением. Оборудование для самостоятельного проведения процедуры тоже называют хон – обычно он похож на ершик для бутылок. Бывают конструкции из рабочих элементов, закрепленных на стержне, но первый вариант проще в обращении.

В гаражных условиях хон в цилиндрах создают так: оборудование вставляют в патрон для дрели, обеспечив точность работ с помощью уровня и рейки подачи. Это исключит брак в процессе обработки. Во время нанесения сетки хона поверхность и сам он орошается смазкой – смесью машинного масла с керосином.

После процедуры стружку абразива и металлический мусор смывают с поверхности мыльным раствором. Деталь сушат и покрывают антикоррозийным маслом.

После самостоятельного хонингования потребуется подождать, пока цилиндр сработается с поршнем. В это время нельзя подвергать двигатель сильной нагрузке.

Хонингование или шлифовка цилиндров: что лучше

Обе процедуры на первый взгляд похожи, но фундаментально это разные вещи. Шлифовка создает зеркало цилиндра, это понятие означает идеальную гладкость поверхности (без хонинговых рисок). Зеркало создается в процессе длительной работы двигателя, иными словами – набивается. Шлифование в условиях мастерской применяют в таких случаях:

1. Если деформация ГБЦ привела к нарушению общей геометрии и прочности конструкции мотора.
2. Были проведены сварочные работы.

Хонингованный цилиндр защищен от перерасхода масла и работает стабильнее зеркального. Если режим хона был выбран верно, а в работе выдержан точный угол, двигатель будет работать лучше и прослужит дольше.

Хонингование цилиндров двигателя

При ремонте двигателя обычно требуется внимание к цилиндрам. Износ имеет тенденцию создавать конусность в верхней части цилиндра, что может уменьшить уплотнение кольца и увеличить прорыв газов и расход масла, если его не удалить. Цилиндр также может иметь некруглую форму, задиры или другие повреждения, которые необходимо исправить, прежде чем новый комплект колец будет правильно герметизировать.

Основная цель при окраске цилиндров – сделать стенки как можно более прямыми (без конусности), отверстия как можно более круглыми (минимальная деформация, что особенно важно для колец с малым натяжением), иметь правильную штриховку для хорошего удерживания масла и поддержки колец, а также для получения поверхности, отвечающей требованиям колец. Это делается путем растачивания и/или хонингования цилиндров в один или несколько приемов с использованием различных видов абразивов (стеклянных или алмазных).

После хонингования цилиндры необходимо очистить от остатков абразива и металлического мусора, оставшегося в отверстиях. Мытье и чистка теплой мыльной водой удалит большую часть нежелательного материала. Но промывка сама по себе не ослабляет и не удаляет поверхностную «стружку», такую ​​как порванный или сложенный металл, который может изнашивать кольца и замедлять посадку колец. Единственный способ избавиться от этого материала и сгладить отверстия — это «отполировать» отверстия после хонингования какой-либо гибкой абразивной щеткой.

Очистка щеткой после хонингования не только помогает очистить отверстия, но также может выровнять поверхность в зависимости от характеристик используемого абразива. Чистка щеткой сметает порванный и сложенный металл, а также острые зазубренные пики, оставляя более гладкую поверхность. Результатом является более качественная обработка отверстия с небольшими дополнительными усилиями. Другой способ выровнять поверхность — использовать очень мелкие камни #600 или пробку для полировки отверстий после хонингования.

Одним из преимуществ плоской обработки отверстий является то, что они предварительно кондиционируют или прирабатывают цилиндры. Это сокращает время, необходимое для посадки нового комплекта колец, а также первоначальный износ колец, прорыв газов и расход масла. Двигатель сразу обеспечивает хорошую компрессию, в выхлопе нет синего дыма, снижены выбросы и расход масла, а кольца служат дольше, потому что им не пришлось изнашиваться, чтобы соответствовать отверстиям. Плоская поверхность отверстия также обеспечивает увеличенную опорную поверхность для поддержки колец, сохраняя при этом достаточную глубину поперечной штриховки для хорошего удерживания масла и смазки. Вот почему производители оригинального оборудования (OEM) отдают предпочтение этому типу обработки отверстия и используют его во многих новых двигателях (см. врезку о том, как отшлифовать 4,6-литровый двигатель Ford V8).

ПРОБЛЕМЫ ХОНИРОВКИ ЦИЛИНДРОВ

Одна из проблем, высказанная OEM-производителями, у которых есть программы восстановления двигателей, заключается в том, что многие компании, занимающиеся ремонтом двигателей послепродажного обслуживания, могут не иметь ноу-хау или подходящего типа хонинговального оборудования для воспроизведения поверхности цилиндров OEM-типа. Поскольку проверка выбросов является фактом жизни для многих автомобилистов во многих частях страны, беспокойство вызывает то, что восстановленный двигатель с цилиндрами, отточенными «обычным способом», может не пройти испытание на выбросы. Задача здесь состоит в том, чтобы разработать процедуры, которые позволят специалистам по ремонту двигателей послепродажного обслуживания дублировать отделку отверстия OEM.

Производители колец обеспокоены тем, что некоторые мастера по ремонту двигателей могут не использовать надлежащие процедуры хонингования или бруски для своих колец. Слишком грубая обработка отверстия приведет к сильному трению при первом запуске двигателя. С предварительно притертыми кольцами это нехорошо, поскольку приводит к ненужному износу. Задача здесь состоит в том, чтобы использовать процедуры хонингования, которые обеспечивают наилучшую отделку отверстия для данного набора колец.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ОТВЕРСТИЯ ЦИЛИНДРОВ

Большинство производителей колец указывают хонинговальный абразив #220 для обработки отверстий при использовании чугунных или хромированных колец, поскольку рекомендуемая обработка отверстия для этих колец составляет от 28 до 35 RA (средняя шероховатость в микродюймах). Для молибденовых колец обычно рекомендуется камень с зернистостью № 280, потому что молибденовые кольца любят более гладкую поверхность от 16 до 23 RA. Но эти рекомендации относятся к обычным керамическим абразивам, а не к алмазу. Алмаз режет иначе, чем стекловидный камень, поэтому для эквивалентной отделки обычно требуются более высокие числа. Алмазный брусок с зернистостью от 325 до 550 может потребоваться для заключительного шага хонингования, чтобы получить финишную обработку RA в желаемом диапазоне. Один производитель говорит, что алмазный хонинговальный брусок с зернистостью от 500 до 550 обеспечит чистоту поверхности в диапазоне от 13 до 15 RA.

Чтобы добавить путаницы в отношении того, какие хонинговальные бруски могут потребоваться для получения определенного вида отделки, некоторые остеклованные хонинговальные бруски с одинаковой зернистостью будут давать разные отделки, которые могут не всегда соответствовать справочным таблицам.

Например, один керамический камень с зернистостью 220 может давать чистоту поверхности от 28 до 35 RA, в то время как другой может оставлять гораздо более грубую поверхность от 35 до 60 RA, что слишком шероховато для большинства колец с предварительной притиркой. Разница в фактической чистоте поверхности обусловлена ​​связующими агентами и наполнителями, которые используются для удержания абразивных частиц вместе. Тип и качество смазки, используемой в процессе хонингования, также могут иметь значение.

Третья проблема — рентабельность. Полировка цилиндров — трудоемкий и дорогостоящий этап в процессе восстановления двигателя. Таким образом, все, что можно сделать для снижения затрат на хонингование и упрощения процедуры, а также для улучшения обработки канала ствола, является шагом в правильном направлении.

ОБЫЧНЫЕ АБРАЗИВЫ ДЛЯ ХОНИРОВКИ VS. АЛМАЗНЫЕ ХОНОВАЛЬНЫЕ КАМНИ

Многие мастерские растачивают цилиндры или выполняют черновое хонингование с точностью до 0,003 дюйма от конечного припуска (от 0,010 до 0,030 дюйма в зависимости от области применения), затем завершают хонингование последнего 0,003 дюйма отверстия с помощью #220 или Керамические абразивы #280. В большинстве мастерских нет профилометра для измерения параметров чистоты поверхности, таких как RA, RK (шероховатость сердцевины), RPK (средняя высота пика) и RVK (средняя глубина впадины), площадь опоры и т. д., поэтому они полагаются на каменную крошку наряду с правильное давление хонингования, скорость головки, частоту хода и смазку для достижения желаемого качества обработки отверстия. Следовательно, невозможно узнать, действительно ли обработка отверстия соответствует требованиям производителя колец или OEM, если кто-то не жалуется на чрезмерный износ кольца, прорыв газов или расход масла. Но даже если у вас не было проблем с кольцами, это не значит, что цилиндры так хороши, как могли бы или должны быть.

Одним из недостатков застеклованных абразивов является их быстрый износ. В зависимости от сорта брусков и твердости блока, комплекта стекловидных хонинговальных брусков может хватить на три блока V8 (24 отверстия цилиндра), прежде чем они изнашиваются и их необходимо заменить. И с каждым хонингованным цилиндром оператор или оборудование должны компенсировать износ камня, чтобы отверстия оставались прямыми. Если вы не сможете компенсировать это, вы можете получить конусность в отверстиях.

Для сравнения, алмазные хонинговальные бруски с металлической связкой изнашиваются очень мало. Набор алмазных хонинговальных брусков может обработать 300 блоков двигателя V8 (2400 отверстий цилиндров), прежде чем их придется заменить. Более медленная скорость износа означает, что камни имеют тенденцию резаться более прямо (менее конусно), чем стекловидные камни.

Более медленная скорость износа алмаза по сравнению со стеклянными абразивами помогает более чем компенсировать гораздо более высокую начальную стоимость алмазных камней. Используя приведенные выше цифры, набор из керамических хонинговальных брусков стоимостью 14 долларов стоит около 58 центов за отверстие, если они делают 24 отверстия цилиндра. Набор алмазных хонинговальных брусков за 300 долларов стоит около двенадцати с половиной центов за отверстие, если они установлены на 2400 отверстий цилиндров.

По этим причинам многие заводы по ремонту двигателей (PER) перешли на алмазное хонингование. Алмаз снижает затраты на хонингование цилиндра, экономит трудозатраты (меньшее количество замен камня) и обеспечивает лучшую общую геометрию отверстия (более прямую и меньшую деформацию).

РЕЗУЛЬТАТЫ РЕКОНСТРУКЦИИ

«Мы добились отличных результатов при алмазном хонинговании, — сказал Том Уилсон из Recon Automotive Remanufacturers, Филадельфия. Уилсон говорит, что Recon использует алмазные камни в хонинговальном оборудовании Sunnen CK-21.

«Тип камней, которые мы используем, определяется типом колец, которые входят в двигатель. Мы испробовали различные камни, прежде чем нашли лучшую комбинацию. Для RA от 20 до 25 с молибденовыми кольцами мы используем Алмазные камни № 325. Для более тонкой обработки в диапазоне RA от 15 до 20 мы иногда используем алмазные камни № 500.

«Алмаз режет не так, как керамические абразивы. Он вырывает металл и оставляет на поверхности много микроскопического пуха. Поэтому после хонингования мы чистим отверстия ручной дрелью восемь-десять раз. Чистка щеткой хорошо очищает мусор с поверхности и устраняет любой период обкатки. Мы также обнаружили, что это также улучшает RA, снижая его примерно до 18 или около того ».

Уилсон говорит, что Recon использует синтетическую смазку на водной основе с алмазными камнями, которые, по его словам, «прозрачны как вода». Он говорит, что смазка фильтруется для удаления грязи и постоянно контролируется, чтобы предотвратить рост бактерий.

FRANKLIN POWER

«Как OEM-поставщик Navistar, единственный способ, которым мы можем удовлетворить их требования к диаметру цилиндра, — это следовать трехступенчатой ​​процедуре алмазного хонингования, — говорит Джим Ормсби из Franklin Power, Franklin IN.

Во-первых, мы грубое хонингование с точностью до 0,005 от окончательного размера алмазными брусками крупной зернистости № 200, затем окончательное хонингование до размера алмазными брусками зернистости № 600. Последним этапом является шлифование отверстий восемью проходами с помощью платохонинговального инструмента.

«Мы верим, что мы на самом деле получаем лучшую отделку и поддерживаем более жесткие допуски, чем оригинальные отверстия OEM, потому что мы уделяем пристальное внимание каждому отверстию, которое мы делаем. OEM-производители так не устроены. Они включают производственную линию и отпускают ее».0006

Ормсби говорит, что легко добиться постоянного алмазного хонингования, если у вас есть соответствующее оборудование.

ХОНИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРЕНДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Несколько поставщиков хонинговального оборудования заявили, что сегодня наблюдается тенденция к алмазному хонингованию. Энди Роттлер из Rottler Manufacturing, Кент, штат Вашингтон, подсчитал, что около восьмидесяти процентов новых хонинговальных станков, которые он продает, изначально имеют алмазные камни или вскоре переоборудуются из стекловидных камней в алмазы в полевых условиях.

«Раньше алмазно-хонинговальное оборудование покупали только PER. Но в последнее время его покупают и магазины поменьше.

«Все больше и больше людей переходят на алмаз, потому что он дешевле в долгосрочной перспективе, стоит примерно в пять раз меньше, чем стекловидные абразивы, при условии, что вы не ломаете камень. Алмаз также дает более стабильную поверхность отверстия и лучшая геометрия отверстия. Но чтобы максимизировать преимущества алмаза, вам нужна жесткая хонинговальная головка.

«Витрифицированные камни никогда не изнашиваются с постоянной скоростью. Износ может варьироваться в зависимости от класса камней и твердости блока. Трудно предсказать, сколько металла на самом деле удаляют камни, поэтому вам нужно остановить свое оборудование, измерить размер отверстия, а затем перезапустить машину, чтобы закончить цилиндр. С Diamond вы можете настроить свое оборудование, включить его и уйти. Это отточит его до нужного размера».

Роттлер сказал, что нет установленной процедуры хонингования алмазом. Процедуры различаются от одного приложения к другому и от одного перестроителя к другому. Многие используют трехступенчатую процедуру, которая начинается с грубого хонингования агрессивным абразивом с точностью до нескольких тысячных долей окончательного размера, завершается хонингованием мелкозернистым зерном (от № 325 до 550), а затем чистится щеткой для очистки и сглаживания отверстий.

«Если неправильно использовать алмаз, можно получить много размазанного и сложенного металла. А если не ухаживать за камнями, они могут оставить на поверхности много рваного металла.»

Роттлер сказал, что чистка щеткой не является абсолютно необходимой при хонинговании алмазом, если вы используете правильную нагрузку на камни. Коэффициент нагрузки будет варьироваться от одного производителя оборудования к другому, но обычно конечная нагрузка должна быть в диапазоне от 30 до 35%. Для черновой обработки используйте максимальную нагрузку для быстрого удаления металла.

Еще один плюс алмаза, по словам Роттлера, заключается в том, что синтетическая смазка на водной основе отводит тепло как на заводе, что снижает деформацию канала ствола. «Он также не воняет, как хонинговальные масла на минеральной основе».

Лайл Хейли из Peterson Machine Tool Inc., Шони Мишн, Канзас, говорит, что охлаждающая жидкость является критическим фактором при использовании алмазов. «Если смесь охлаждающей жидкости отключена, это может повлиять на отделку отверстий. Как правило, концентрация синтетической жидкости на водной основе должна составлять от 1,5 до 2%. Концентрацию следует контролировать с помощью рефрактометра. »

Чак Даунс из Kwik-Way Products, Мэрион, штат Айова, сказал, что многие люди обращаются к алмазу, чтобы сэкономить деньги и получить лучшие результаты, а не необходимость сокращать время хонингования.

«Алмаз требует большого давления для разрушения и правильной резки, поэтому, чтобы получить максимальную отдачу от него, вам необходимо оборудование, предназначенное для алмаза. Некоторые старые хонинговальные станки могут плохо работать с алмазом. Новое хонинговальное оборудование обычно имеет более высокую мощность. рейтинги и более жесткие конструкции для заточки с помощью алмаза. Чем больше камней в головке, тем меньшее давление требуется для достижения определенной скорости съема материала».0006

Даунс сказал, что сравнение зернистости алмазных и керамических абразивов может ввести в заблуждение. В случае алмаза показатель зернистости на самом деле представляет собой концентрацию алмаза в камне. Чем выше концентрация, тем тоньше оценка. Алмазный камень с концентрацией 35% будет грубым шлифовальным бруском и будет резаться так же, как стекловидный абразив с зернистостью №80. Камень с содержанием алмаза от 65 до 70% будет резаться так же, как стекловидный абразив с зернистостью № 325.

Марк Хенсон из LDX Genesis, Сидар-Рапидс, Айова, сказал, что их новый хонинговальный станок был разработан с нуля для работы с алмазом. В машине используется постоянное давление напора (осуществляемое электронным способом с управляющим программным обеспечением) для оптимизации режущего действия алмазных камней в различных двигателях.

«Мы рекомендуем необработанное алмазное хонингование с помощью брусков с зернистостью от 70 до 90 с точностью до 0,002 дюйма от конечного размера отверстия, затем чистовую обработку алмазными брусками с зернистостью от 500 до 550, после чего следует 10 секунд чистить щеткой для очистки поверхности. , С помощью этой процедуры вы можете получить поверхность, обработанную в диапазоне от 13 до 15 RA без обработки щеткой или от 6 до 8 RA с помощью чистки», — сказал Хенсон.

Skip Green at Winona Ван Норман, Вайнона Миннесота, говорит, что, хотя они получили много запросов об алмазном хонинговании, за исключением PERS, большая часть вторичного рынка по-прежнему использует стекловидные абразивы. «Для обработки алмазов требуется хонинговальный станок, предназначенный для тяжелых условий эксплуатации».0006

«Многие мастерские используют процедуру плоской отделки, но делают это с помощью стекловидных камней и щетки. Обычному цеху приходится работать с таким большим разнообразием двигателей и диаметров цилиндров, что алмазы слишком дороги», — сказал Грин.

ИСПЫТАНИЯ НА ХОНИРОВАНИЕ

Бывший менеджер по продукции Sunnen Products, Сент-Луис, Миссури, сказал, что некоторые производители колец не поддерживают алмазное хонингование, потому что алмазы могут оставлять порванный и фрагментированный металл на поверхности.

«Алмаз представляет собой тусклую частицу и связан настолько прочно, что требуется большое давление, чтобы заточить отверстие. Следовательно, он разрывает поверхность, и его необходимо очищать щеткой от мусора. При использовании алмаза , мы рекомендуем двухступенчатую процедуру хонингования, при которой используется щетка для очистки цилиндров после хонингования. Мы рекомендуем использовать щетку в приспособлении для хонинговальной головки, чтобы оказывать контролируемое давление на щетку».

Он сказал, что провел серию тестов для производителя колец, чтобы определить, какая процедура хонингования обеспечивает обработку отверстия, которая наиболее точно соответствует их требованиям. Требования изготовителя колец к чистоте отверстия для одноступенчатого хонингования: от 10 до 20 RA, от 40 до 60 RK, от 10 до 20 RPK и от 35 до 65 RVK, или от 10 до 20 RA, от 30 до 50 RK, от 5 до 20 RPK и От 50 до 100 РВК за двухэтапную процедуру.

Один цилиндр был отшлифован с использованием одношаговой процедуры только с алмазом зернистостью 500 (без обработки щеткой). Результатами были RA 13, RK 40, RPK 18 и RVK 17. Результаты были признаны неудовлетворительными из-за низкого числа RVK (что снижает удержание масла на стенке цилиндра и ухудшает смазку колец).

Второй цилиндр был отшлифован с использованием двухэтапной процедуры: алмаз с зернистостью № 220, а затем хонинговальный инструмент с зернистостью № 120 (щетка). Итого: 20 РА, 44 РК, 16 РПК и 66 РВК. Результаты здесь считались вполне соответствующими требованиям производителя колец.

Третий цилиндр был отшлифован с использованием алмаза с зернистостью № 400, после чего была обработана щеткой с помощью плоского хонинговального инструмента с зернистостью № 320. Результаты были следующими: RA 13, RK 35, RPK 11 и RVK 33. Результаты здесь снова вышли за пределы спецификаций, поскольку клапан RVK 33 был слишком низким.

«Наши тесты показывают, что вы можете получить такую ​​же чистовую обработку отверстия с помощью алмаза с зернистостью 500, как и с керамическим абразивом с зернистостью 320, при условии, что вы используете щетку. должно оставлять немного больше металла (0,005 дюйма) для окончательного хонингования, чем при шлифовании стекловидными камнями (0,003 дюйма). Грубое хонингование с использованием алмаза от № 80 до № 100 оставит шероховатость поверхности более 100 RA. Керамический абразив с зернистостью 80 оставит шероховатость поверхности около 60 RA.0006

«Что касается скорости, алмазное хонингование может быть таким же быстрым, как растачивание цилиндра. С головкой из восьми шлифовальных кругов при 450 об/мин, давлении от 80 до 90% и 80 ходах в минуту вы можете достичь скорости съема 0,020 дюйм в минуту», — сказал он.

FORD 4.6L V8 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ХОНИРОВАНИЮ ПЛАТО

Компания Ford разработала специальную процедуру, которую специалисты по ремонту двигателей могут использовать для дублирования поверхности отверстия цилиндра OEM в блоках цилиндров Ford 4.6L V8 (которые подвергаются алмазной хонинговке на заводе). Технические характеристики хонинговального оборудования даны для Sunnen CV-616 с хонинговальным маслом Sunnen MB-30 в качестве смазки, но базовая процедура может быть адаптирована для любого хонинговального оборудования.

Перед хонингованием Ford рекомендует очистить блок (если используется нагрев, температура не должна превышать 750 градусов по Фаренгейту) и осмотреть блок на наличие дефектов.

«Получистовая» операция выполняется после растачивания или грубого хонингования отверстий цилиндров с точностью до 0,003 дюйма от окончательного припуска.

Скорость вращения шпинделя 170 об/мин

Установка скорости подачи #4

Длина хода 5,250 дюйма

Скорость хода 57 ходов в минуту0006

Камни C30-A45-81

Длина бруска 2-3/4 дюйма

Снятие припуска 0,003 дюйма

После завершения этапа получистовой обработки выполняется операция плато со следующими настройками. Ford рекомендует подавать камни вручную с помощью коронного колеса, чтобы поддерживать показание нагрузки на измерителе нагрузки в пределах от 20% до 30% (оптимально 30%). Нагрузку необходимо поддерживать в течение 30 секунд.

Скорость шпинделя 170 об/мин

Установка скорости подачи #1

Длина хода 5,250 дюйма

Скорость хода 57 SPM

Верх над ходом 3/8 дюйма

Hone Head CK-3005A

камни C30-C03-81

Длина камня 2-3/4 дюйма

Удаление запаса . 0001 дюйм

Другие статьи о двигателе:

Обновление методов хонингования отверстий цилиндров

Плато обработки отверстий цилиндров

Обработка поверхностей отверстий цилиндров в цифрах

Эволюция технологии поршневых колец

Стальные кольца поршней0006

Рекомендации по поршневой кольцевой кольцевой кольце. Misfire

Справка Scan Tool

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Идеальная отделка: высокоэффективные поршневые кольца требуют надежной хонинговки цилиндров

ВЫШЕ: Для облегчения надлежащей подготовки поверхности цилиндра и подгонки поршневого кольца к отверстию производители и дистрибьюторы высокопроизводительных колец рекомендуют хонингование отверстий цилиндров с помощью BRM Flex-Hone с жесткими допусками в пределах нескольких микрон.

«Несмотря на то, что поршневое кольцо, несомненно, имеет важное значение для производительности, оно является своего рода пасынком высокопроизводительного двигателя», — говорит Кит Джонс, технический эксперт компании Total Seal в Фениксе. «Их обвиняют практически во всем. Если есть проблема с компрессией, то это поршневые кольца. Если есть расход масла, то это кольца. Я не удивлюсь, если кольца обвинят в спущенной шине по дороге на гоночную трассу».

Джонс много знает о поршневых кольцах и гонках. С 1967 года его компания производит комплекты поршневых колец с высокими эксплуатационными характеристиками, устанавливаемые на гоночные двигатели, используемые в соревнованиях IRL (Indy), NASCAR, спринтерских автомобилях World of Outlaw и других гоночных классах. Чтобы быть в курсе потребностей и степени удовлетворенности клиентов, компания Jones активно собирает отзывы от клиентов, особенно вопросы, касающиеся производительности и важных процедур установки.

За исключением стандартной автомобильной линейки, бесчисленное множество различных комплектов колец, предлагаемых Total Seal, предназначены для специализированных двигателей, каждый из которых имеет множество индивидуальных требований, включая материалы блока цилиндров и конструкцию поршневых колец. Из них особенно важно, чтобы поршневые кольца точно сохраняли 100-процентный контакт со стенками отверстий цилиндров блока. В противном случае проблемы с производительностью, такие как прорыв газов при сжатии и утечка масла, могут вызвать серьезные, если не катастрофические проблемы.

Обеспечение необходимого постоянного контакта между поршневыми кольцами и отверстием цилиндра почти всегда требует восстановления поверхности отверстий в гоночных автомобилях, либо потому, что отверстия не идеально круглые, либо они были повреждены в результате предыдущего отказа кольца или поршня, либо из-за других факторов износа. В любом из таких случаев восстановление поверхности отверстий может быть проблемой.

«Высокопроизводительные блоки двигателей сильно изменились за последние пару десятилетий, — говорит Джонс. «Одним из наиболее примечательных изменений является твердость металла блока, которая может быть в несколько раз тверже, чем раньше. Это резко повлияло на требования к установке колец цилиндра, поскольку теперь для клиента крайне важно обеспечить правильную посадку кольца внутри отверстия цилиндра во время установки».

Джонс объясняет, что в прежние времена, когда блоки цилиндров изготавливались из относительно мягких металлов (например, с твердостью 150 по Бринеллю), установщики обычно могли полагаться на поршневые кольца, чтобы приспособиться к отверстиям цилиндров путем притирки поверхностей отверстий после установки. Однако такой подход уже нереалистичен, потому что сегодня блоки двигателей намного тверже (например, 330 Бринелля), а высокопроизводительные кольца значительно мягче с меньшим натяжением. Комбинация просто не допускает такой техники «взлома».

Для облегчения надлежащей подготовки поверхности цилиндра и подгонки поршневого кольца к отверстию компания Jones и другие производители и дистрибьюторы высококачественных колец рекомендуют хонингование отверстия цилиндра с жесткими допусками (в пределах нескольких микрон). Эта процедура позволяет с самого начала избежать чрезмерного прорыва газов при сжатии и неадекватной задержки масла в канале цилиндра.

Упрощенное решение для хонингования
Поскольку отверстия сильно различаются в зависимости от твердости блоков, конструкции и условий износа двигателя, правильное хонингование поверхностей отверстий может оказаться непростой задачей. Тем не менее, Джонс считает, что вместо довольно сложного и громоздкого подхода к заточке с помощью обычных камней он рекомендует Flex-Hone® производства Brush Research Manufacturing в Лос-Анджелесе.

Flex-Hone представляет собой инструмент в виде шарика, характеризующийся стержнем с небольшими абразивными шариками, постоянно прикрепленными к гибким нитям. Инструмент доступен во многих размерах с широким выбором зернистости. Он хорошо работает, когда его держат в руке, потому что конструкция автоматически самоцентрируется.

Способность инструмента делать перекрестную штриховку является неотъемлемой частью требований к поверхности цилиндров большинства двигателей внутреннего сгорания, обеспечивая постоянное надлежащее удержание масла в стенках цилиндров.

С помощью инструмента такие детали, как твердосплавные втулки, расточенные втулки, гидравлические и пневматические цилиндры и другие цилиндрические полости, могут быть обработаны на производственной линии или обработаны в полевых условиях с использованием относительно недорогого инструмента, который требует небольшой настройки -время работы.

«Мы рекомендуем этот тип хона, потому что он работает очень хорошо, его легко использовать с ручной дрелью и он действительно надежен для среднего потребителя, не являющегося опытным механиком», — объясняет Джонс. «Очень легко ошибиться со средним жестким точилом, но очень сложно испортить Flex-Hone».

Flex-Hone доступен с 11 типами абразива и восемью зернами. В случае с большинством автомобильных цилиндров внутреннего сгорания зернистость 120 подходит для старых наборов литых колец или для цилиндров, которые были повторно расточены и немного шероховатые. Хонинговки с зернистостью от 180 до 240 являются хорошим выбором для общего удаления глазури, когда цилиндр не нужно растачивать или хонинговать. Зернистость 320, а иногда и зернистость 400, часто используются в высокопроизводительных приложениях с высокопроизводительными наборами колец.

Экспертная поддержка
Поскольку Flex-Hone доступен в различных размерах, а также с абразивами и текстурами, Джонс часто направляет клиентов в Brush Research за дополнительными техническими советами или рекомендациями по конкретным продуктам и процессам.

«Мы постоянно оказываем такую ​​поддержку, — говорит Миллер. «Total Seal’s рекомендует использовать наш абразив LEVIGATED ALUMINA (сверхтонкий) в одном приложении, которое немного отличается от других запросов, которые мы получаем. Компания Total Seal сделала свою домашнюю работу и нашла комбинацию, которая лучше всего подходит для их колец из более твердых блочных материалов. Нас просят изготовить множество различных топологий поверхности, что не является проблемой для Flex-Hone».

«Например, у нас есть клиент, который производит двигатели для высокопроизводительной морской промышленности, и ему требуется отделка поверхности, которая сильно отличается от автомобильной. Итак, мы спрашиваем их, каких Ra, Rk и других характеристик поверхности они хотят достичь, а затем определяем и отправляем им инструмент, который будет соответствовать этим спецификациям».

Помимо специальных, индивидуальных применений, этот гибкий хонинговальный станок также используется в производственных условиях, в том числе с оборудованием с ЧПУ.

В производственном примере, требующем индивидуального решения, компания по восстановлению дизельных двигателей использует Flex-Hones в двухэтапной операции для восстановления поверхности гильз цилиндров.

«Для этого применения мы рекомендовали один инструмент, модель с зернистостью 120, для получения заштрихованной поверхности с «впадинами», которые обеспечили бы необходимое удержание масла», — объясняет Миллер. «Для второго шага хонингования мы предоставили модель с зернистостью 600, которая нанесла хороший плато поверх более глубокой поперечной штриховки. Благодаря этому двухэтапному процессу восстановитель смог вернуть свои гильзы цилиндров в соответствие со спецификацией».

Для получения дополнительной информации обращайтесь в компанию Brush Research Manufacturing, Brush Research Mfg. Co., Inc., 4642 Floral Drive, Los Angeles, CA

; Телефон: (323) 261-2193; Факс: (323) 268-6587; электронная почта: [email protected] или посетите: http://www.brushresearch.com

Хонингование цилиндров: основная цель при ремонте цилиндров

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

обычно
требуют внимания. Износ имеет тенденцию создавать конусность в верхней части
цилиндр, который может уменьшить уплотнительное кольцо и увеличить прорыв газов
и расход масла, если его не снять. Цилиндр также может выйти из строя
, иметь царапины или другие повреждения, требующие исправления
, прежде чем новый комплект колец будет правильно уплотнен.

Основная цель при окраске цилиндров
сделать стенки как можно более прямыми (без конусности), отверстия
как можно более круглыми (минимальная деформация, что особенно важно при современных кольцах низкого напряжения), обеспечить правильную сумма
с поперечной штриховкой для хорошего удерживания масла и поддержки колец, а также
с обработкой поверхности, соответствующей требованиям к кольцам. Этот
выполняется путем растачивания и/или хонингования цилиндров в один или несколько шагов
с использованием различных типов абразивов (керамических или алмазных).

После хонингования цилиндры необходимо очистить
для удаления остатков абразива и металлического мусора, которые
остались в каналах. Мытье и чистка теплой мыльной водой
удалит большую часть нежелательного материала. Но стирка сама по себе делает
не ослабляйте и не удаляйте поверхностную «стружку», такую ​​как порванный или
складчатый металл, который может изнашивать кольца и замедлять посадку колец. Единственный
способ избавиться от этого материала и сгладить отверстия — это «полировать»
отверстия после хонингования какой-либо гибкой абразивной щеткой.

Чистка щеткой после хонингования не только помогает очистить
отверстия, но также может выравнивать поверхность в зависимости от характеристик
используемого абразива. Чистка щеткой сметает порванный и согнутый металл
, а также острые, зазубренные пики, оставляя гораздо более гладкую
поверхность. Результатом является лучшее покрытие отверстия с небольшим дополнительным усилием
. Еще один способ выровнять поверхность – использовать очень мелкие камни с зернистостью
#600 или пробку для полировки отверстий после хонингования.

Одним из преимуществ плоского отверстия
является то, что оно предварительно кондиционирует или прирабатывает цилиндры. Некоторые говорят, что
сокращает время, необходимое для посадки нового комплекта колец, а также
, сокращает первоначальный износ колец, прорыв газов и расход масла. Другие считают, что это может фактически увеличить время, необходимое для посадки новых колец.
Двигатель сразу дает хорошую компрессию, в выхлопе нет синего
дыма, снижены выбросы и расход масла,
и кольца служат дольше, потому что им не пришлось изнашиваться до
соответствуют отверстиям.

Платообразная поверхность также обеспечивает увеличенную опорную поверхность
для поддержки колец, сохраняя при этом достаточную глубину
в поперечной штриховке для хорошего удерживания масла и смазки. Это
, почему производители двигателей оригинального оборудования (OEM) предпочитают это
и использовать его во многих новых двигателях.

Проблемы

Одно из опасений, выраженных OEM-производителями, у которых есть программы восстановления двигателей
, заключается в том, что многие компании, занимающиеся ремонтом двигателей послепродажного обслуживания
, могут не иметь ноу-хау или подходящего типа хонинговального оборудования для
воспроизведения диаметра цилиндра OEM-типа. финиш. Поскольку испытания на выбросы
являются фактом жизни для многих автомобилистов во многих частях страны
, беспокойство вызывает то, что восстановленный двигатель с отточенными цилиндрами
«обычным способом» может не пройти испытание на выбросы. Задача
здесь состоит в том, чтобы разработать процедуры, которые позволят специалистам по ремонту двигателей
послепродажного обслуживания дублировать отделку отверстия OEM.

Производители колец также обеспокоены тем, что
некоторые специалисты по ремонту двигателей могут не использовать
надлежащие процедуры хонингования или бруски для своих колец. Слишком грубая обработка отверстия приведет к сильному трению при первом запуске двигателя. С предварительно притертыми кольцами
это нехорошо, поскольку создает ненужные
износ. Задача здесь состоит в том, чтобы использовать процедуры хонингования, которые обеспечивают наилучшее качество обработки отверстия для данного набора колец.

Большинство производителей колец указывают хонинговальный абразив #220 с зернистостью
для финишной обработки отверстий при использовании чугунных или
хромированных колец, поскольку рекомендуемая обработка отверстия для этих колец
составляет от 28 до 35 RA (средняя шероховатость в микродюймах). Камень #280 с зернистостью
обычно рекомендуется для молибденовых колец, потому что молибденовые кольца
имеют несколько более гладкую поверхность от 16 до 23 RA. Но эти рекомендации
предназначены для обычных керамических абразивов, а не для алмазов.

Огранка алмаза отличается от огранки стекловидного камня,
, поэтому для эквивалентной отделки обычно требуются более высокие числа.
Алмазный брусок с зернистостью от 325 до 550 может потребоваться для заключительного шага хонингования
для достижения финишной обработки RA в желаемом диапазоне. Один производитель
, с которым мы разговаривали, сказал, что алмазный шлифовальный камень
с зернистостью от 500 до 550 обеспечит чистоту поверхности в диапазоне от 13 до 15 RA.

Чтобы добавить путаницы в отношении того, какие точильные бруски
может потребоваться для получения определенного вида отделки, некоторые стекловидные хонинговальные бруски
с одинаковой зернистостью будут давать разные отделки
, которые могут не всегда соответствовать справочным таблицам.

Например, один стекловидный камень #220
может обеспечить чистоту поверхности от 28 до 35 RA, в то время как другой
может оставить гораздо более грубую поверхность. Различия в фактической чистоте поверхности
могут быть связаны с градацией абразивных частиц, а также
типом и качеством смазки, используемой в процессе хонингования.

Третья проблема — рентабельность. Полировка отверстия цилиндра
— трудоемкий и дорогостоящий этап в процессе восстановления двигателя
. Таким образом, все, что можно сделать для снижения затрат на хонингование
и упрощения процедуры, а также для улучшения
обработки канала ствола, является шагом в правильном направлении.

Обычный против алмазного

Многие мастерские растачивают или черново хонингуют цилиндры до
в пределах 0,003 дюйма от окончательного припуска (от 0,010 до 0,030 дюйма
в зависимости от применения), затем завершают хонингование последнего 0,003 дюйма
отверстия с керамическим абразивом #220 или #280. В большинстве цехов
нет профилометра для измерения параметров шероховатости поверхности
, таких как RA, RK (шероховатость сердцевины), RPK (средняя высота пика) и
RVK (средняя глубина впадины), площадь опоры и т. д., поэтому они полагаются на
каменной крошки вместе с правильным давлением хонингования, скоростью головки, частотой хода
и смазкой для достижения желаемого качества обработки отверстия.

Следовательно, большинство мастерских
не могут узнать, действительно ли обработка отверстия соответствует требованиям
изготовителю колец или изготовителю комплектного оборудования – если клиент не предъявляет жалобы
на чрезмерный износ колец, прорыв газов или расход масла. Но даже
, если у вас не было проблем с кольцами, это не обязательно
означает, что цилиндры настолько хороши, насколько они могли бы или должны быть.

Одним из недостатков керамических абразивов
является их быстрый износ. В зависимости от сорта брусков и
твердости блока, набор
керамических хонинговальных брусков может
обработать 30 блоков V8 (240-260 отверстий цилиндров) до того, как они изнашиваются
и должны быть заменены. И с каждым хонингованным
цилиндром оператор или оборудование должны компенсировать
износ камня, чтобы отверстия оставались прямыми. Если вы не компенсируете, вы можете получить
с конусностью в отверстиях.

Для сравнения, алмазные хонинговальные бруски с металлической связкой
изнашиваются очень мало. Набор алмазных хонинговальных брусков может обработать 300
блоков двигателя V8 (2400 отверстий цилиндров), прежде чем их придется заменить
. Более низкая скорость износа означает, что камни режут более прямо
(меньшая конусность), чем у витрифицированных камней.

Более низкая скорость износа алмаза по сравнению с застеклованными абразивами
помогает более чем компенсировать гораздо более высокую начальную стоимость
алмазных камней. Используя приведенные выше цифры, набор из керамических хонинговальных брусков
стоимостью 7 долларов стоит около 0,02 доллара за отверстие, если они делают 240-260 отверстий цилиндра
. Набор алмазных хонинговальных брусков за 700 долларов стоит около 0,06 доллара за
отверстия, если набор делает 12000 отверстий цилиндров. Стоимость абразива
за отверстие с алмазом может быть выше, чем у керамических абразивов,
, но с алмазами оператору не нужно останавливаться и перезапускать
во время хонингования, поэтому трудозатраты меньше.

По этим причинам многие производители двигателей
(PER) перешли на алмазное хонингование. Алмаз снижает общую стоимость
, экономит трудозатраты (меньше замен камня) и обеспечивает лучшую общую геометрию отверстия
(более прямое с меньшим искажением).

Результаты Recon

«Мы добились отличных результатов при хонинговании алмазом
», — сказал Том Уилсон из Recon Automotive Remanufacturers, 9 лет.0003 крупный PER, базирующийся в Филадельфии, штат Пенсильвания.

«Тип камней, которые мы используем,
определяется типом колец, которые входят в двигатель», — сказал Уилсон.
«Мы перепробовали различные камни, прежде чем пришли к наилучшей комбинации
. Для RA от 20 до 25 с молибденовыми кольцами мы используем алмазные камни № 325 с зернистостью
. иногда используйте алмазные камни зернистостью 500.

«Алмаз режет не так, как стекловидные абразивы
. Он вырывает металл и оставляет много микроскопических
пушок на поверхности», — сказал Уилсон. «Итак, после хонингования
мы очищаем отверстия ручной дрелью от восьми до 10 ударов. Чистка щеткой
хорошо очищает поверхность от мусора и устраняет
период обкатки. Мы также обнаружили, что он также улучшает RA,
, снижая его примерно на 18 или около того». Он сказал, что смазка фильтруется, чтобы удалить
грязь и постоянно контролировать, чтобы предотвратить рост бактерий.

Franklin Power Products, Inc.

«Как OEM-поставщик для Navistar, единственный способ, которым мы можем
соответствовать их спецификации диаметра цилиндра, — это следовать
трехступенчатой ​​процедуре алмазного хонингования», — сказал Джим Ормсби из
Franklin. Power Products, Inc., Франклин, Индиана.

Ормсби сказал, что Franklin Power Products сначала произведет черновую заточку
до конечного размера с точностью до 0,005 дюйма с помощью крупнозернистых алмазных камней
#200.0003 #600 бриллиантов. Последним этапом является хонингование отверстий восемью
ходами с помощью плоского хонинговального инструмента (PHT).

«Мы считаем, что на самом деле получаем лучшую отделку
и сохраняем более строгие допуски, чем исходные отверстия OEM, потому что
мы уделяем пристальное внимание каждому отверстию, которое мы делаем», — сказал Ормсби.
«ОЕМ-производители так не настроены. Они включают производственную линию
и отпускают ее.»

Ормсби добавил, что легко соответствовать алмазному хонингованию
— при условии, что у вас есть надлежащее оборудование.

Тенденции и рекомендации

Несколько поставщиков хонинговального оборудования, с которыми мы беседовали
, сказали, что сегодня наблюдается тенденция к алмазному хонингованию. Энди Роттлер из
Rottler Manufacturing, Кент, Вашингтон, подсчитал, что около 80% новых хонинговальных станков
, которые он продает, оснащены алмазными брусками
или вскоре переоборудуются с керамических брусков на алмазные после эксплуатации
в полевых условиях.

«Раньше PER были единственными
, кто покупал алмазное хонинговальное оборудование», — сказал Роттлер. «Но
в последнее время его покупают и мелкие магазины. Все больше и больше людей переходят на алмаз
, потому что он дешевле в долгосрочной перспективе
и стоит примерно в пять раз меньше, чем стекловидные абразивы
, при условии, что вы не сломаете камень. Алмаз также дает более ровную поверхность отверстия
и лучшую геометрию отверстия. Но чтобы максимизировать преимущества алмаза
, вам нужна жесткая хонинговальная головка.

«Витрифицированные камни никогда не изнашиваются со скоростью
», — продолжил Роттлер. «Износ может варьироваться в зависимости от класса
камней и твердость блока. Трудно
предсказать, сколько металла на самом деле удаляют камни, поэтому вам нужно
остановить оборудование, измерить размер отверстия, а затем перезапустить машину
, чтобы закончить цилиндр. С Diamond вы можете настроить свое оборудование,
включить его и уйти. Он (автоматически) заточит его до нужного размера
».0003 и от одного ребилдера к другому. Многие используют трехступенчатую процедуру
, которая начинается с грубого хонингования с агрессивным зерном с точностью до нескольких тысячных долей конечного размера
, завершается хонингованием с мелкозернистым зерном
(от № 325 до № 550), затем выполняется чистка щеткой для очистки и сглаживания отверстий. .

«Если вы не используете алмаз должным образом,
вы можете получить много размазанного и сложенного металла», — сказал
Роттлер. «А если за камнями не ухаживать, то они
могут оставить на поверхности много рваного металла.»

Роттлер сказал, что чистка щеткой не является абсолютно необходимой
при хонинговании алмазом при условии, что вы используете правильную нагрузку на
камнях. Коэффициент нагрузки будет варьироваться от одного производителя оборудования
к другому, но обычно конечная нагрузка должна быть
в диапазоне от 30% до 35%. Для черновой обработки используйте максимальную нагрузку для быстрого удаления металла
.

Еще одним преимуществом алмаза согласно Rottler
является то, что синтетическая смазка на водной основе устраняет нагрев с коэффициентом
, что снижает деформацию канала ствола. «Тоже не воняет
, как хонинговальные масла на минеральной основе, — сказал он. это может повлиять на
отделку отверстий, — сказал Хейли. — Как правило, концентрация
синтетического материала на водной основе должна составлять от 1-1/2% до 2%.
Для контроля концентрации следует использовать рефрактометр».0003 для получения лучших результатов, а не только для сокращения времени хонингования.

«Алмаз требует большого давления, чтобы
сломался и правильно разрезался, поэтому, чтобы получить максимальную отдачу от него, вам нужно оборудование
, предназначенное для алмаза», — сказал Даунс. Некоторые старые хонинговальные станки
могут плохо работать с алмазом. Новое хонинговальное оборудование
обычно имеет более высокую номинальную мощность и более жесткую конструкцию
для заточки алмазом.

можно удалить от 0,008 до 0,010 дюйма запаса за
минуты с алмазом, — объяснил Даунс. — Чем больше
количество камней в головке, тем меньшее давление требуется
для достижения определенной скорости съема материала». может ввести в заблуждение.Для алмаза зернистость
на самом деле является концентрацией алмаза в камне.Чем выше
концентрация, тем тоньше оценка.Алмазный камень
с концентрацией 35% будет грубым шлифовальным камнем и будет 9По его словам, резка 0003 аналогична зернистости стекловидного абразива №80. Камень
с содержанием алмаза от 65% до 70% будет резаться так же, как зернистость керамического абразива
№ 325.

Марк Хенсон из LDX Genesis, Сидар-Рапидс, Айова,
, сказал, что их новый хонинговальный станок был разработан с нуля
для работы с алмазом. В станке используется постоянное давление напора
(выполняется электронным способом с управляющим программным обеспечением) для оптимизации
режущего действия алмазных камней в различных двигателях.

«Мы рекомендуем необработанное алмазное хонингование с помощью брусков с зернистостью
от 70 до 90 с точностью до 0,002 дюйма от окончательного диаметра отверстия,
, а затем чистовую обработку алмазными камнями с зернистостью от 500 до 550,
с последующей чисткой щеткой в ​​течение 10 секунд до очистите поверхность», — сказал Хенсон. подразделение
D & S Manufacturing Co., Inc., Блэк-Ривер-Фолс, Висконсин, сообщило
, что, хотя они получили много запросов о хонинговании алмазом
, большая часть вторичного рынка по-прежнему использует стекловидные абразивы
– за исключением PER. «Для работы с алмазами требуется хонинговальный станок модели
для тяжелых условий эксплуатации», — сказал Грин.

«Многие мастерские используют процедуру плоской отделки
, но делают это с помощью стекловидных камней и кисти.
Типичный цех должен работать с таким большим разнообразием двигателей
и диаметров отверстий, что бриллианты слишком дороги», — сказал он. Зеленый.

Тесты на хонингование

Эд Киблер из Sunnen Products Co., Сент-Луис,
Миссури, сказал, что некоторые производители колец не поддерживают хонингование алмазом
, потому что алмазы могут оставлять порванный и фрагментированный металл на
поверхности.

«Алмаз — это тусклая частица, связанная
настолько прочно, что требуется большое давление, чтобы заточить отверстие», — объяснил
Киблер. «Следовательно, он разрывает поверхность
и требует обработки с помощью PHT (плоскохонинговального инструмента) до
убрать мусор. Если вы собираетесь использовать алмаз, мы рекомендуем
двухступенчатую процедуру хонингования, при которой щетка очищает цилиндры
после хонингования. Мы рекомендуем использовать щетку в приспособлении для хонингования
, чтобы оказывать контролируемое давление на щетку».
Требования изготовителя колец к обработке отверстия для одноступенчатого0003 процедура хонингования: 10 по 20 РА, 40 по 60 РК, 10 по 20 РПК и
35 по 65 РВК, или 10 по 20 РА, 30 по 50 РК, 5 по 20 РПК и 50
по 100 РВК для двух- ступенчатая процедура.

Один цилиндр был отшлифован с использованием одноэтапной процедуры
только с алмазом зернистостью 500 (без обработки щеткой). Результаты были RA
13, RK 40, RPK 18 и RVK 17. Результаты
не были сочтены удовлетворительными из-за низкого числа RVK (что снижает способность стенки цилиндра
удерживать и удерживать масло для правильной работы кольца 9).0003 смазка).

Второй цилиндр был отшлифован с использованием двухэтапной процедуры
: алмаз с зернистостью № 220, а затем плоскошлифовальный инструмент № 120 с зернистостью
(щетка). Итого 20 РА, 44 РК, 16 РПК и
66 РВК. Эти результаты были сочтены вполне соответствующими требованиям
производителя колец.

Третий цилиндр был отшлифован с использованием алмаза № 400 с зернистостью
, после чего была обработана щеткой с помощью плоского хонинговального инструмента № 320 с зернистостью
. Результатами стали РА 13, РК 35, РПК 11 и РВК 33. Результаты
снова не соответствовали спецификациям производителя колец, потому что
клапан RVK 33 был слишком низким.