Под этим процессом первоочередно подразумевается абразивная обработка хонами (хонингованными головками) поверхностей. Абразивные тросики прикрепляются к головке специального инструмента. Эта процедура является одним из этапов капитального ремонта моторов, она проходит для того, чтобы уменьшить шероховатость гильз и цилиндров, увеличить продолжительность работы двигателя. Как же протекает данная операция мы раскроем далее в статье.
Что такое хонингование
Что же именно представляет из себя хонингование или расточка цилиндров? Как мы уже упоминали, это очень важный этап в починке движка, так как он выступает финалом в капитальных работах над силовой установкой автомобиля. Расточка применяется к обработке не только уже нами перечисленных деталей, но и втулок, шатунов, постелей коленчатого вала и, более того, наносится на плоскости. Теперь разберёмся в самом важном вопросе: для чего же проводить данную процедуру, и какую пользу получит от этого ваш железный конь?
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.
Для чего нужно хонингование двигателя
Любая деталь не служит долго. Каждой, в своё время, требуется ремонт, но находчивый водитель знает, что существуют методы и подходы, которые и жизнь детали продлят, и сэкономят сбережения. Хонингование блока цилиндров и есть один из таких выходов из положения. Что касаемо деталей двигателя непосредственно, то за свою службу они изменяются в параметрах. Что ещё менее приятно, так это появление царапин повсеместно.
Как вам прекрасно понятно, всё это очень пагубно влияет на работу мотора в целом, и вот к ухудшению чего это приводит:
- Компрессии.
- Использованию большего количества горючего и масла.
- Мотор не развивает былую мощность.
Поэтому стоит незамедлительно заняться ремонтными работами блока, чтобы в последующем не пришлось заменять кривошипно-шатунный механизм, а здесь речь идёт уже о совсем другой сумме. Также можно отметить, что при обработке можно поставить старые поршни на обновлённые гильзы, если они ещё в солидном состоянии.
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.
Инструмент для хонингования
Основным профессиональным инструментом является конструкция, состоящая из брусков (абразивных материалов), которые отличны параметрами и уровнем абразивности. За счёт металлической оправы, в который закрепляются сами бруски, можно выставлять желаемые параметры. Головка, вокруг которой находятся бруски, муфтой присоединяется к штоку, который, в свою очередь, крепится в патрон станка.
К хонингованию вручную можно отнести два вида инструмента:
- Насадка для дрели или вообще шуруповёрта. Она напоминает по виду ёршик, ну а абразивным материалом выступает камни, закреплённые на кончиках пружинок.
- Устройство, складывающееся из трёх лап. Материал тот же, что и в предыдущем варианте, как и способ использования (т.е. при помощи дрели или шуруповёрта).
Важные требования
При контроле размеров цилиндров, следят за соблюдением следующих параметров:
- Бочкообразности, корсетности и конусности. Под этими терминами подразумевается разница диаметров в разных частях цилиндра или гильзы.
- Элипсности, под которой подразумевают разницу в диаметрах окружности в разных её точках.
Подобные дефекты появляются в результате небрежного выполнения работ на расточном станке или в процессе эксплуатации силового агрегата.
Отдельную проблему представляет достижение необходимых параметров шероховатости. Поверхность не должна быть зеркальной. На ней должны остаться небольшие насечки, получающиеся при прохождении хоном. Эти насечки необходимы для того, чтобы на них задерживалось моторное масло. Это способствует улучшению смазывания деталей поршневой группы. В дальнейшем, при обкатке, содержащаяся в лубриканте сера создаст на поверхности цилиндра сульфидную плёнку, уменьшающую износ деталей, поскольку по своим параметрам она значительно твёрже металла.
Используемое оборудование
С учётом перечисленных требований промышленность выпускает специальные хоны, применяемые для обработки деталей двигателей внутреннего сгорания. Подобные инструменты имеют изменяемый диаметр, используются в хонинговальных станках и обладают ограниченным ресурсом. Соответствие техническим требованиям должно подтверждаться сертификатом, который получен в органах стандартизации. Недопустимо производить хонинговку с помощью оборудования, не соответствующего утверждённым стандартам. Это может привести к нежелательным последствиям.
При выборе хона следует обращать внимание на следующие параметры:
- Диапазон (по диаметру).
- Количество и длину камней.
- Твёрдость и зернистость материала.
Различают инструменты и по способам обработки, которая может быть сухой или с применением смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). При хонинговке деталей, изготовленных из чугуна или стали, в качестве СОЖ применяют керосин или смесь керосина с льняным маслом. Если хон имеет камни с алмазным напылением, используют воду с синтетическими добавками.
Для соблюдения технологического процесса обязательно требуется исправный хонинговальный станок, обеспечивающий точное перемещение обрабатывающего инструмента. Именно на его рабочий стол попадает уже побывавший на расточном станке новый или ремонтируемый блок. А ещё вам потребуется достоверная информация о размерах, которые должны быть обеспечены в итоге. Дальнейшая последовательность операций, в зависимости от конструкции ДВС, может быть различна.
Когда нужна хонинговка
Невозможно точно сказать, когда мотору понадобится расточка и хонинговка блока цилиндров – все очень индивидуально. Степень износа зависит от ряда факторов: качества бензина и моторного масла, стиля езды, работы охлаждающей системы и других параметров. Как правило, подобный ремонт требуется моторам с пробегом от 100 000 км.
Профессиональные автослесари-мотористы достаточно точно определяют, когда появились задиры, и мотору требуется хонинговка. Если вы заметите какой-либо из нижеперечисленных признаков, значит, нужно показать автомобиль специалисту:
Сизый дым появляется, когда поршневое кольцо не может полностью собрать масло с поверхности цилиндра, и оно сгорает вместе с бензином. Это следствие изменившейся геометрии внутреннего канала, по которому двигается поршень. Расход смазки увеличивается по этой же причине.
Провалы на холостом ходу и потеря мощности тоже обусловлены нарушением геометрии изношенного цилиндра. Поршневые кольца уже не так плотно прилегают к стенкам цилиндра блока, появляются микроскопические зазоры, через которые газы прорываются в картер. В камере сгорания падает компрессия, что и становится причиной падения мощности.
Проскальзывающие мимо поршня продукты сгорания, не выполняют полезную работу, просто пролетают в картер. При одинаковой работе такой двигатель расходует больше горючего, чем полностью исправный агрегат. Отсюда повышенный расход топлива.
Последствия задиров и варианты решения
Поршневое кольцо не снимает остатки смазки со стенки цилиндра, угар
1. Добавить в масло средство Active Plus от компании Suprotec.
2. Если триботехнический состав не помог,
в запущенных случаях – расточить и хонинговать блок цилиндра.
Относительно большое количество масла сгорает вместе с топливом, значительный угар
1. Залить в масло триботехнический состав «Супротек Актив Плюс».
2. Если состав не решил проблему, хонинговать цилиндры.
3. В тяжелых случаях – расточить и хонинговать блок цилиндров.
Нестабильная работа двигателя на ХХ
Неплотное сопряжение пары поршень-гильза.
1. Использовать трибосостав Active Plus от компании Suprotec.
2. Если первый пункт не помог – хонингование цилиндра.
3. При большой выработке, глубоких задирах – расточка и хонингование БЦ.
Часть газов прорывается сквозь сопряжение поршня с цилиндром, не выполняя полезной работы
1. Добавить в масло средство «Актив Плюс Бензин» от .
2. Если трибосостав не справился, провести хонинговку цилиндров блока.
3. В запущенных случаях – расточить и хонинговать цилиндры.
Повышенный расход горючего
Прорыв рабочих газов из камеры сгорания сквозь зазоры сопряжения пары «поршень-гильза». Мотору требуется больше топлива для достижения нужной мощности
1. Использовать триботехническое средство «Супротек Актив Плюс».
2. Если первый пункт не решил проблему – осуществить хонингование цилиндров блока.
3. В запущенных случаях применить расточку и хонингование БЦ.
Надеемся, наша статья помогла разобраться, нужна ли вашему «стальному коню» хонинговка цилиндров. Рекомендуем внимательно следить за состоянием двигателя, ведь это «сердце» автомобиля, без которого «ласточка» превращается в груду металла.
Источник
Профессиональные услуги
Если износ уже значительный (например, когда эллипсность цилиндра превышает 0.1 мм, а конусность – 0.2 мм), необходимо проводить расточку цилиндров до ремонтного размера. В этом случае нужно купить специальные поршни, диаметр которых больше стандартных. Растачивать цилиндровый блок необходимо в специализированной мастерской. В гаражных условиях выполнить эту операцию невозможно. Допуски точности очень строгие – десятые доли миллиметра. Качественно выполнить эту работу могут только профессионалы, оснащенные современным оборудованием.
Как выполняется расточка
На первом этапе гильза растачивается на малой скорости. Из-за высокой прочности сплава большие скорости противопоказаны – пострадает точность. При обработке металла на малых скоростях верхний слой подвергается структурным разрушениям, поэтому его необходимо удалить. Для этого и нужна хонинговка. Эта технологическая операция позволяет исправить мелкие огрехи, которые неизбежны при расточке. Обработка хонами позволяет довести канал цилиндра до идеально круглой формы (при правильном хонинговании эллипсность составляет не более 0.03 мм).
Хонинговка после расточки выполняется в два этапа. Сначала стенки обрабатываются крупным абразивом. Затем производится доводка брусками с мелким зерном. Двигатель и станок надежно закрепляются на специальном стенде. В рабочую зону непрерывно подается охлаждающе-смазывающая жидкость. На заключительном этапе обязательно выполняется промывка обработанной поверхности мыльным раствором, чтобы удалить стружку и частицы абразива. В профессиональном оборудовании почти повсеместно используются алмазные хоны – они экономически выгоднее керамических.
Чтобы снизить износ деталей при приработке узла «поршневое кольцо-гильза», рекомендуется использовать присадку для двигателя «Актив Плюс» от . Этот триботехнический состав специально разработан, чтобы создать условия для комфортной работы силового агрегата. Состав оптимизирует зазоры в парах поршень-гильза, благодаря чему выравнивается компрессия по цилиндрам. Также Suprotec Active Plus повышает эффективность работы гидрокомпенсаторов, улучшая смазку работающих узлов. Все эти факторы позволяют избежать излишнего износа деталей на стадии приработки.Также трибосостав «Актив Плюс» можно использовать для профилактики задиров на любых бензиновых двигателях, в том числе и оснащенных турбинами. Это дешевле, чем ремонтировать изношенную цилиндропоршневую группу.
Требования к процессу и оборудованию
Для равномерности насечки требуется плавное движение шлифовальной насадки внутри цилиндра. Если используется токарный станок, то следует наловчиться плавно перемещать кучку патрона. Чаще в гаражных условиях используется специальный ершик. Скорость, усилия и плавность движений уже зависят от физических способностей мастера. Если он неоднократно выполнял подобную процедуру, ему легче будет создать точный рисунок. Но он все равно будет отличаться от эффекта после применения технических средств.
Для выполнения процедуры потребуется уровень и направляющая рейка. Эти приспособления смогут помочь создать равномерный рисунок с правильным углом. Если мастер собьется, он испортит узор, из-за чего ему придется все переделывать.
Еще одним важным условием при хонинговке мотора является стабильная смазка поверхности. Для этого пригодится керосин или его смесь с маслом. Эта жидкость будет смывать мелкую стружку, которая помешает в создании подходящей шероховатости.
После выполнения работ блок нужно помыть при помощи мыльного раствора. Это удалит все мелкие частицы, предотвратив их появление в полостях агрегата после его сборки. После блок нужно высушить и обработать антикоррозионным маслом.
Когда мотор будет собран, прежде чем на него будет даваться привычная нагрузка, должна выполниться приработка цилиндропоршневой группы. Это позволит притереться деталям друг к другу. В этот период двс будет нуждаться в более щепетильном подходе к замене масла и использованию качественного топлива.
Для более щадящей притирки можно воспользоваться тем же триботехническим веществом Супротек плюс. В некоторых случаях хонинговку можно выполнить без расточки цилиндров. Если повреждения незначительны, и достаточно только этой операции, мотор можно даже не снимать с машины.
