Хонинговка блока цилиндров: обзор технологии и критерии качества
alexxlab | 05.02.2023 | 0 | Разное
Хонинговка блока цилиндров — Технический Центр Мотортехнология
Выработка ресурса мотором – неизбежный процесс, и неважно, насколько аккуратно его эксплуатировали. При капитальном ремонте мастер проводящий ремонт, реализует сложнейшие операции, требующие максимальной точности. Одна из таких – хонингование блока цилиндров.
Что такое хонингование
Слово «хонингование» пошло от английского «hone», что в переводе – «точить». Это название технологии абразивной обработки отверстий деталей автомобиля конической и цилиндрической формы посредством специальных насадок (хонов). Цель хонингования – достижение требуемой степени шероховатости поверхностей и максимальной точности их геометрических размеров.
Обычно хонингование требуется полостям разных компонентов двигателей, но нередко проводят и наружную обработку крупных деталей с помощью специализированных или модифицированных шлифовальных и горизонтально-расточных станков. Хонингование актуально для деталей из черных (сталь, чугун) и цветных (алюминий, магний, бронза, латунь и т.
п.) металлов.
Для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей в первую очередь выполняется хонингование цилиндров. Но также технология применима для обработки постелей коленвала, отверстий в нижней головке шатуна, втулок верхней головки и коромысел привода клапанного механизма.
Зачем выполняется хонингование
Точность обрабатывания хоном рабочей поверхности цилиндров двигателя куда выше, если сравнивать с применением расточных инструментов. Как следствие:
- благодаря обработке в разы сокращается период обкатки двигателя, в особенности если установлены особые компрессионные кольца, которые куда быстрее и точнее прирабатываются к стенкам цилиндров. Это благоприятно сказывается на ресурсе ДВС;
- обеспечивается наилучшая компрессия в цилиндрах. В результате двигатель начинает работать с предельной отдачей. Параллельно с этим увеличивается экономичность, снижается расход масла на угар;
- куда меньше газов прорывается в картер двигателя внутреннего сгорания, а значит моторное масло дольше сохраняет изначальные свойства;
- нивелируется конусность и эллипсность цилиндров мотора, нуждающегося в капремонте.
Ресурс ДВС от этого только увеличивается.
Ресурс ДВС от этого только увеличивается.За счет хонингования блока цилиндров рабочая поверхность последних получает микропрофиль – углубления необходимы для удерживания частиц моторного масла. Особенно выигрывают от этого высокооборотистые двигатели, в которых поршни движутся с большой скоростью, а масляный туман, идущий из картера, не успевает оседать на стенках цилиндров. Хонингование в таком случае создает так называемый «аккумулятор масла», необходимый, чтобы детали цилиндропоршневой группы не работали на сухую, что чревато ускоренным износом.
Когда выполняется операция
Хонингование цилиндров для большей части двигателей выпускаемых сейчас автомобилей выполняют ещё на заводе с целью достичь эффекта «аккумулятора масла». Повторная процедура выполняется при капитальном ремонте, обычно после расточки.
Как часто требуется повторное хонингование сказать сложно, так как многое зависит от условий эксплуатации ДВС, манеры вождения, качества топлива и моторного масла.
Пора делать хонинговку блока, если:
- заметно упала мощность двигателя;
- на холостом ходу возникают плавающие обороты;
- повысился расход топлива и масла.
Также о многом скажет цвет выхлопа. Если появился сизый оттенок, значит масло сгорает вместе с топливом – так быть не должно.
Особенности хонингования цилиндров двигателя
Хонинговка цилиндров выполняется таким образом: бруски-абразивы, закрепленные на хоне, прижимаются к стенкам детали, при этом насадка, шток которой зафиксирован в патроне станка, делает вращательные и возвратно-поступательные движения. При обработке поверхности она обильно смазывается смазочно-охлаждающей жидкостью.
Принцип операции меняется исходя из материала цилиндра:
- двигателям внутреннего сгорания с деталями из чугуна требуется два этапа.
- для двигателей с деталями из сплавов алюминия Alusil, Locasil и Silitec по завершении расточки требуется хонингование в три этапа. На третьем шлифуют детали с сохранением ремонтного размера;
- хонингование – единственно возможный вариант устранения конусности и эллипсности алюминиевых цилиндров, стенки которых покрыты никелем и особо прочным карбидом кремния (Nicasil). Дело в том, что нет таких резцов, которые используются при стандартной расточке.
Условия качественного выполнения процедуры:
- шлифующая кромка равномерно давит на внутреннюю сторону цилиндра. Для деталей, сделанных из сплавов алюминия (в особенности если речь идет о тех, что с покрытием Nicasil), необходимо умеренное давление. Важно, чтобы точно соответствовали диаметр бруска и поршня, иначе обрабатываемая поверхность перегреется, образуются задиры, а из бруска будут вырваны абразивные зерна;
- правильный выбор абразива хонинговальных брусков с учетом материала цилиндров. Для моторов Alusil, например, используют бруски с «антизасаливающейся» поверхностью. К ним не будут цепляться частицы алюминия, и как следствие, не образуются задиры;
С помощью хонинговки важно достичь оптимальной степени шероховатости детали, чтобы моторное масло хорошо удерживалось. Для каждого сплава свой подход:
- у двигателей с деталями из чугуна для задания микрорельефа используют хонинговальную сетку. Ее риски в верхней части должны быть такими, чтобы при воздействии силы поверхностного натяжения масла образовывался «купол», обеспечивающий оптимальный смазывающий эффект. Угол пересечения рисок по горизонтали также важен. Оптимальное значение – 60°. При отклонениях в любую сторону на 20° смазывающий эффект ухудшается, или же повышается расход масла на угар;
- для двигателей Alusil, Silitec и Locasil уровень шероховатости во многом зависит от размеров зерен кристаллов кремния, содержащихся в сплаве, и глубины их раскрытия.
Угол пересечения рисок по горизонтали также важен. Оптимальное значение – 60°. При отклонениях в любую сторону на 20° смазывающий эффект ухудшается, или же повышается расход масла на угар;При желании расточку и хонинговку реально сделать самому, понадобится только специальная насадка и смазочно-охлаждающая жидкость. Но надо учесть один момент: глубина рисок хонинговальной сетки, угол пересечения и уровень шероховатости для каждой серии ДВС свой, и изготовители этой информацией делиться не торопятся. В техническом центре же такие процедуры выполняются регулярно, то есть мастера, отталкиваясь от статистики, накопили достаточно опыта.
Если выполнять хонинговку самостоятельно, хорошо, если просто не будет никакого эффекта. В худшем же случае расход масла только увеличится, а ресурс ДВС сократится. По этой причине доверить хонингование лучше профессионалам, к тому же в ходе капитального ремонта эта операция идет сразу за расточкой цилиндров.
Механика. Расточка блока цилиндров двигателя. Хонингование.
Хонингование – операция финишная и… самостоятельная
(фото: хонингование цилиндров двигателя)
Создать сетку
Поскольку наша тема хонингование, напомним – что же это за операция такая. Вдруг кто-то забыл. Так вот, хонингование – это финишная обработка поверхностей цилиндров при капитальном ремонте двигателя. Проводится на специальных станках особым инструментом – хоном, совершающим возвратно-поступательное и вращательное движение.
Хонингование позволяет:
- обеспечить окончательный размер цилиндра с точностью до сотых долей мм;
- создать сетку хона, необходимую для удержания масляной пленки на стенках цилиндров.
Когда же оно применяется – хонингование? Об этом далее.
Хонингование, расточка, гильзовка
Ответ на вопрос «Что делать с изношенным блоком цилиндров?» может быть коротким: ремонтировать. А вот ответ развернутый потребует чуть больше времени и слов.
В один далеко не прекрасный момент водитель чувствует: с мотором что-то не так. Мощность-то он развивает, но не столь резво как раньше. Масло «подъедает».. Да и выхлоп подтверждает: масло горит, запах этот ни с чем не спутаешь.
И обращается водитель в сервис, обычный, недорогой. Но правильный диагноз там могут поставить не всегда. А значит, и ремонт эффективным не будет. Говорите, расход масла увеличился? Сальники в порядке, значит, блок цилиндров изношен. Мы вам кольца новые поставим – и езжайте себе дальше. Вот и вся диагностика.
А всегда ли поможет простая замена поршневых колец? Далеко не всегда. А вот навредить может легко. Дело в том, что у изношенного цилиндра нарушена геометрия. И новые кольца, установленные в такой цилиндр, ее не исправят. И нормально работать новые кольца тоже не будут.
И хорошо, если владелец автомобиля обратится к профессионалам на специализированное моторное предприятие. Например, в компанию «Механика». А там начнут с обстоятельной диагностики состояния цилиндров.
И прежде всего с тщательных замеров износа и искажений геометрии.
Здесь есть четкие критерии:
1.Износ в области верхней мертвой точки (ВМТ) поршня – этакая «ступенька» на зеркале цилиндра. Критической считается величина порядка 0,05 мм. При большем износе условия работы колец резко ухудшаются.
2.Эллипсность цилиндра, нарушающая плотность прилегания колец к зеркалу. Критическая величина – около 0,03 мм.
В совокупности оба фактора приводят к падению компрессии, прорыву отработавших газов в картер (старение масла при этом резко ускоряется!) и упомянутому расходу самого масла.
Оценив износ, специалисты вынесут вердикт. Здесь может быть три варианта ремонта.
Во-первых, только хонингование. Специалисты «Механики» скажут: выработка мала, цилиндры можно дохонинговать без расточки, восстановить сетку, заменить кольца. Еще поездите, зато сэкономите на поршнях ремонтного размера.
Здесь хонингование выступает в двух ипостасях: как финишная и как самостоятельная операция.
Но такие случаи, когда можно обойтись одним лишь хонингованием, редки, и отследить их могут лишь профессионалы.
Во-вторых, расточка цилиндров в ремонтный размер с последующим финишным хонингованием.
Расточке мы посвятим отдельную статью. А пока отметим, что ее назначают, когда устранить износ одними только хонинговальными брусками невозможно.
Расточка убирает и эллипсность, и конусность и ступеньку выработки цилиндра в зоне ВМТ поршня. Это самый распространенный случай ремонта.
И, наконец, в-третьих, гильзовка. Ее проводят, когда последний ремонтный размер уже выбран и расточка цилиндров невозможна. Но хонингование, как финишная операция, присутствует и в этом случае.
Таким образом, хонингование проводится всегда! При любом варианте ремонта блока из трех названных.
(фото: финишная обработка поверхности цилиндров после расточки)
Хонингование в цифрах
Каковы возможности хонингования по съему металла? Расточка или гильзовка оставляют под финишную обработку припуск величиной в «десятку» (0,1 мм).
Или чуть больше – 0,15 мм. Дальше за дело берется хон.
Собственно хонингование проводится в три этапа на одном и том же станке.
Этап 1. Работают грубые бруски. Они уменьшают припуск до 0,05 мм.
Этап 2. Мастер меняет бруски на чистовые, которые выводят поверхность цилиндра в окончательный размер. Они же создают правильный рисунок сетки. Теперь масляная пленка будет надежно удерживаться на стенках цилиндра, а излишки масла будут сбрасываться маслосъемными кольцами в картер двигателя.
Этап 3. Чистовые бруски заменяются щетками из нейлоновых нитей с кремниевыми кристаллами. Щетки убирают острые вершины хонинговальных рисок и заусенцы. Образно говоря, обеспечивают «суперфинишную» обработку после финишной.
«Изюминка» хониногования
И все же скептики могут спросить: всегда ли нужно хонингование? Нельзя ли в некоторых случаях обойтись одной расточкой цилиндров – например, на каких-нибудь суперточных станках?
Что мы им ответим? Теоретически да, возможно.
Особенно если вы не ждете от восстановленного двигателя большого ресурса. А почему ресурс будет небольшим? А потому что вы забыли про хонинговальную сетку, с которой начался этот рассказ. Резцом ее не получишь.
Но и это еще не все. Вспомним: что такое чугун? Это сплав, смесь мягкого железа (собственно Fe), карбида железа Fe3C и чистого углерода в виде графита. Свойства процесса резания чугуна таковы, что резец не только снимает стружку, но и «размазывает» мягкое железо по цилиндру. Кольца по такой поверхности работать будут, но недолго – масло на ней не держится.
А финишная операция хонингования не только формирует сетку, удерживающую моторное масло, но и убирает пленку железа со стенок цилиндра. Делается это при малых контактных напряжениях и небольших скоростях резания – можно сказать, «нежно». При этом открываются зерна графита – а графит не только улучшает структуру сетки, делая ее однородной, но и сам является твердой смазкой.
Вот и получается, что в профессиональной технологии ремонта без хонингования не обойтись.
Но почему «Механика»?
Выше мы упомянули фирму «Механика» – и неспроста. Это признанный эксперт в деле моторного ремонта. А вот и аргументы.
Автомобильные двигатели стремительно меняются. Увеличивается мощность при одновременном сокращении размеров агрегата. Термическая и механическая нагрузка на детали растет. А значит, совершенствуются конструкционные материалы для поршневых колец, поршней и блоков цилиндров. Меняются и сами кольца – уменьшается их высота, а число колец сокращается.
Все это необходимо знать, непрерывно отслеживать все новости отрасли, и прежде всего – инновационные решения производителей двигателей.
Так вот, сотрудники «Механики» держат руку на пульсе мирового автопрома. Но не забывают и классические технологии. Поэтому здесь отремонтируют и старый добрый «атмосферник», и новейший турбированный агрегат, рожденный под флагом downsizing.
Как уже говорилось, здесь проводят точную диагностику. А значит, выбирают правильную технологию ремонта.
В этой компании великолепный станочный парк, включая современные хонинговальные станки Sunnen. А работают на них опытные мастера. Эти не «прослабят» допуски, они чувствуют металл интуитивно.
(фото: станок для хонингования бц)
Инструмент – хонинговальные бруски и щетки – здесь импортные. Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) высшего качества. Она омывает инструмент и блок во время операции, тут же фильтруется и вновь подается в рабочую зону.
Не забудем и выходной контроль
Углы хонингования соответствуют требованиям, шероховатость тоже. А чему удивляться, «Механика» применяет европейские технологии, а такие проверки там обязательны.
Итак, хонингование проведено. Зеркало цилиндров готово под новые кольца. А в случае ремонтного размера – под новые поршни с кольцами. И двигатель снова будет наматывать километры.
Автор: Юрий Буцкий, к.т.н.
Искусство и наука о хонинговании цилиндров
Вся идея создания двигателя состоит в том, чтобы захватывать как можно больше воздуха и правильное соотношение топлива в камере сгорания, сжимать его, поджигать и использовать сгорание для создания давления.
и власть. Один из лучших способов оптимизировать это давление — не допустить его утечки через кольца. Это требует не только круглого цилиндра, но и такого, который предлагает надлежащую подготовку стены с точки зрения рисунка штриховки и текстуры.
Хотя это звучит просто, выполнение процесса требует серьезного внимания к деталям. Нет особого смысла вкладывать тысячи долларов в хитрые поршни, кольца, головки цилиндров, клапанный механизм и систему впуска только для того, чтобы сэкономить на подготовке стенок цилиндра. В этом выпуске серии EngineLabs Blueprint будут представлены некоторые текущие идеи, которые вы должны серьезно рассмотреть при сборке следующего высокопроизводительного движка.
A Хонингованная кромка В качестве общего определения цель готового хонингованного цилиндра состоит в том, чтобы получить идеально круглое отверстие, размер которого обеспечивает надлежащий зазор между поршнем и стенкой, с заданным рисунком поперечной штриховки и шероховатостью .
Помимо того, что цилиндр должен быть идеально круглым, он также должен быть идеально прямым по отношению к коленчатому валу.
QMP предпочитает использовать специально разработанные торсионные пластины. Обратите внимание на фитинги на этих пластинах, которые при соединении могут циркулировать нагретым смазочно-охлаждающим средством через пластину, когда блок хонингуется при температуре. Мы не выбрали эту функцию, поскольку она почти в четыре раза увеличивает стоимость хонингования.
В процессе хонингования используется точильный брусок определенной зернистости, применяемый с точным давлением и скоростью для создания желаемого рисунка штриховки. Рисунок на стенке цилиндра позволяет кольцам герметизироваться после короткого периода приработки, сохраняя при этом достаточное количество масла для надлежащей смазки поршня и пакета колец.
Правильная заточка сложнее, чем может показаться. Когда гонщики впервые начали экспериментировать с отделкой цилиндров, их первые усилия были направлены на создание почти полированной поверхности.
Это оказалось меньше, чем хотелось бы.
Более поздние эксперименты показали, что более оптимальная обработка поверхности имеет несколько микроскопических пиков в сочетании с более глубокими впадинами. Это дает возможность хранить достаточное количество масла в канавках для смазки колец, при этом обеспечивая достаточно гладкую поверхность для герметизации колец в отверстии.
Этот подход создал то, что впервые было названо плато в 1980-х годах. Идея заключалась в том, чтобы создать поверхность с помощью процесса, сначала с использованием грубых камней для создания более глубоких впадин, а затем постепенно более мелких камней в сочетании с уменьшенной нагрузкой на камни для выравнивания шероховатых пиков поверхности, сохраняя при этом достаточную глубину впадин для смазки. кольца.
Это станок Sunnen SV-10 компании QMP, используемый для обработки нашего железного блока Dart Sportsman. В старых хонах используется четыре камня. QMP SV-10 использует восемь алмазных отрезных камней, в отличие от более традиционных абразивных камней.
Одним из самых первых достижений в области кольцевых уплотнений стало открытие, когда производители двигателей обнаружили, что цилиндр становится значительно некруглым, когда головка прикручивается к блоку. Чтобы воссоздать это искажение во время процесса хонингования, к блоку болтами привинчены толстые пластины крутящего момента. В этих пластинах есть отверстия, позволяющие заточке получить доступ к отверстиям.
Следующим логическим шагом в процессе разработки была циркуляция горячей охлаждающей жидкости и/или масла через блок и пластины крутящего момента, чтобы довести блок до рабочей температуры, что имитирует тепловую деформацию блока в реальном мире. Мы сохраним точную информацию о том, сколько стоит этот процесс, для следующей истории, но улучшения значительны.
Возможно, наиболее впечатляющим достижением для производителей уличных двигателей, помимо торсионных пластин, является интеграция хонинговальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Наш недавний опыт работы со станком Sunnen V-10 в нашем местном механическом цехе показал, насколько сложным стал этот процесс. Эти передовые цифровые машины теперь могут измерять фактическую концентричность и прямолинейность цилиндра ВО ВРЕМЯ процесса хонингования.
Компания Lagman изготовила приспособление для крепления профилометра Mitutoyo к блоку. Это помещает профилометр каждый раз в одно и то же место, чтобы сделать измерения более последовательными. Это простое на вид устройство передает микродюймовые показания на компьютер, но оно стоит более 2300 долларов.
Один из аспектов хонингования цилиндров, который часто упускают из виду, — это то, насколько сильно деформируется отверстие цилиндра — просто из-за действия самого хонингования. Обычно для демонстрации прямолинейности канала ствола используется циферблатный индикатор на различных глубинах канала ствола. Хотя эти измерения точны, они не показывают, является ли канал ствола вертикальным, потому что каждое из них является измерением в одной точке.
Примером этого является наша фотография стопки десятицентовиков. Предположим на мгновение, что эта стопка представляет собой цилиндр заданной глубины, и каждый из этих десятицентовиков имеет точно такой же диаметр с точностью до 0,0001 дюйма. Давайте также предположим, что измерение отверстия циферблата выполняется для каждого отдельного десятицентовика. Если стопка смещена, как показано на фотографии, отверстие будет иметь правильный размер в каждой конкретной точке измерения, но на самом деле оно ближе к форме «S».
Представьте себе, что эта стопка монет представляет собой преувеличенное изображение стенки цилиндра. Если мы воспользуемся циферблатным нутромером для измерения диаметра отверстия в точке, представленной одной центовкой, и все монеты будут одного диаметра, отверстие может показаться прямым. Но этот стек указывает на то, что канал ствола совсем не «прямой».
Новейшие цифровые хонинговальные станки от Sunnen, Rottler и других будут отображать прямолинейность канала ствола во время работы хонинговального станка.
Наблюдение за этим может немного сбить с толку, поскольку вы видите, сколько искажений действительно существует. Они выражаются в таких формах, как треугольник (слишком маленький вверху или слишком большой внизу), бочонок (слишком широкий в середине) или вариации, такие как песочные часы или параллелограмм. Работа механика состоит в том, чтобы свести к минимуму эти искажения, чтобы создать действительно «прямое» отверстие.
Здесь также стоит упомянуть, что многое из того, что мы здесь обсудим, нацелено на двигатели с более высокими характеристиками. Это не означает, что механические мастерские, использующие старые ручные хонинговальные станки, не способны выполнять качественную работу. Часто в этих мастерских работают механики, имеющие многолетний опыт хонингования блоков, которые могут изготовить высококачественный отточенный блок, который будет настолько прямым и круглым, насколько они могут его изготовить, и с превосходной отделкой вдобавок.
Цифровой хонинговальный инструмент QMP SV-10 позволяет отображать форму отверстия в режиме реального времени.
Это один цилиндр в нашем блоке с тремя отдельными полосами, где отверстие не было концентричным. Станок автоматически компенсирует нагрузку и положение, чтобы привести отверстие в концентричность сверху вниз. Наблюдать за тем, как это происходит, действительно впечатляет.
Продвинув вышеизложенные концепции еще на один шаг, невозможно заменить возможность измерения результатов процесса хонингования, помимо размера отверстия и прямолинейности. Одним из наиболее значительных достижений в области хонингования цилиндров является узкоспециализированный инструмент, называемый профилометром.
Это прецизионное измерительное устройство, позволяющее быстро оценить шероховатость поверхности штриховки. Инструмент точно измеряет текстуру поверхности отверстия, и теперь у конечного пользователя есть высокоточная оценка процесса хонингования цилиндра. Итак, давайте перейдем к краткому объяснению этих оценок.
Эти описания получены от Американского общества инженеров-механиков (ASME), но вместо того, чтобы увязнуть в зимней патоке, мы дадим вам сокращенные версии этих оценок.
Измерениями, с которыми мы будем работать чаще всего, являются Ra, Rk, Rpk, Rvk и средняя линия.
Это экран отчета профилометра QMP Mitutoyo после завершения хонингования. Зубчатая линия в левом верхнем углу — это общий профиль, показывающий пики (Rpk) и впадины (Rvk). В нижней левой части находится числовой отчет. Если вы думаете, что это выглядит сложно — вы правы!
Микромиллионы: измерение шероховатости поверхности
Все числа, используемые в этих описаниях, выражены в микродюймах (сокращенно «мкдюйм»), что составляет одну миллионную часть дюйма (0,000001 дюйма). Например, если Ra для стенки цилиндра составляет 15 микродюймов, его можно выразить как 15 микродюймов (0,000015 дюймов).
Есть несколько других значений, которые уводят экспресс-лифт дальше в кроличью нору, чем мы предпочитаем, поэтому мы ограничим наше обсуждение четырьмя значениями, которые вращаются вокруг средней линии. Кит Джонс из Total Seal помог нам с этими описаниями, чтобы убедиться, что мы все поняли правильно.
«Ra» используется для описания общей средней шероховатости стенки цилиндра. Ra настолько общий, что мало применим для стенок цилиндров. Более полезным является число «Rk», которое представляет собой шероховатость сердцевины поверхности над так называемой «линией M». Линия M — это среднее или арифметически созданная средняя линия между пиками и впадинами, которая используется в качестве базовой линии для измерения всех следующих описаний.
Rk, или глубина шероховатости сердцевины, — это описание поверхности, которая выдержит большую часть нагрузки. Думайте об этом как о шероховатости основания стенки цилиндра, по которой будет скользить кольцо.
На этом рисунке показано отношение Ra, Rvk и Rpk к M-линии на заданном линейном расстоянии (L).
«Rpk» — уменьшенная средняя шероховатость пиков, созданных в процессе хонингования. Числа Rpk выступают над поверхностью сердечника Rk. Это число указывает среднюю высоту пиков, которые будут изнашиваться по мере того, как кольца скользят вверх и вниз по отверстию в течение периода приработки.
Как вы уже, наверное, догадались, число «Rvk» представляет уменьшенную среднюю глубину ендовы в пределах заданного поперечного расстояния. Эти долины простираются ниже поверхности РК. Более высокое число Rvk, также выраженное в микродюймах, эквивалентно более глубоким долинам, в которых будет находиться больше нефти. Хороший машинист будет использовать профилометр для измерения текстуры поверхности стенки своего цилиндра и отрегулировать шероховатость хонинговальных брусков, скорость своего станка и нагрузку, приложенную к брускам, для достижения желаемого качества поверхности.
Общие рекомендации по хонингованию уплотнений
| Общего назначения | Высококачественный | Большое ускорение | |
| РПК | 8-12 | 7-10 | 10-15 |
| Рк | 30-35 | 18-22 | 35-40 |
| Рвк | 40-45 | 28-32 | 50 |
*Все числа выражены в мкдюймах
От теории к практике Вся эта информация не имеет большого значения, если мы не можем предложить несколько примеров.
На желаемые числа влияют несколько переменных, начиная с твердости стенки цилиндра. Блоки более поздних моделей, такие как двигатели GM LS и большинство блоков послепродажного обслуживания, отлиты из гораздо более твердого железа, чем блоки двигателей 1960-х годов.
Еще одна важная переменная — это то, как будет использоваться двигатель. Компания Total Seal решила выделить три основные категории производительности. Уличные двигатели, скорее всего, попадут в класс «общего назначения» Total Seal. Далее следует классификация Total Seal «High-End», охватывающая безнаддувные двигатели для соревнований. Верхний уровень — это закись азота и приложения с наддувом, которые Total Seal называет приложениями «Big Boost».
Мы предлагаем несколько простых чисел для данного уличного паровоза. Мы перечислили рекомендации Total Seal по хонингованию в прилагаемой таблице, используя три вышеуказанные категории. Возможно, лучший вывод из этого состоит в том, что правильное число хонинговальных колец во многом зависит от того, как будет использоваться двигатель.
Один размер или, в данном случае, один план заточки не подходит для всех.
С точки зрения обкатки двигателя, более качественные кольца, такие как кольца Advanced Profile (AP) Total Seal, притерты до оптимальной поверхности и, следовательно, буквально уже приработаны. Из-за этого значения Rpk стенки цилиндра могут быть уменьшено, потому что более высокие пики не требуются для посадки колец. К тому времени, когда двигатель запустится и проработает несколько секунд, кольца «приработаются»,
Недавно мы доставили Брэду Лагману в Quarter-Mile Performance (QMP) в Чатсуорте, штат Калифорния, железный блок Chevy Dart Sportsman для окончательной заточки перед предстоящим испытанием кольца Total Seal. Поскольку испытания будут включать в себя набор ультратонких колец с покрытием AP CrN, Лагман установил наш блок на свой станок алмазного хонингования Sunnen SV-10 для обработки стенок цилиндров.
Если мы сравним числа, сгенерированные профилометром QMP на этом блоке, с числами Total Seal для современной машины SV-10 Sunnen, мы увидим, что Lagman проделал действительно большую работу на блоке.
Наши показатели Rpk лишь немного более гладкие, чем показатели общего назначения Total Seal, в то время как значения Rvk немного ниже показателей общего назначения.
QMP Dart Block Окончательные результаты заточки
| Микродюймы | |
| РПК | 5,6 |
| Рк | 26 |
| Рвк | 48 |
Это поместит немного больше масла в канавки, что должно обеспечить превосходную смазку колец, не создавая при этом проблем, связанных с использованием масла. Числа Rk находятся почти посередине между значениями Total Seal «General Purpose» и «High End».
Глядя на числа Rk более внимательно, наше окончательное число ниже, что делает его немного более гладким, чем числа общего назначения. Это должно улучшить уплотнение кольца и помочь минимизировать трение.
Эта тема гораздо шире, чем вступительная часть, которую мы рассмотрели здесь, и мы прибережем некоторую информацию для более подробного рассказа.
В будущем мы рассмотрим конкретные методы хонингования и другие интересные аспекты процесса, например, что происходит с отверстием цилиндра при нагреве блока цилиндров.
Всем известно, что кольцевое уплотнение имеет важное значение, но эти узкоспециализированные измерения профилометра становятся все более важными для надлежащего уплотнения колец к стенке цилиндра в высокопроизводительных приложениях с высоким давлением в цилиндре. Все это является частью того, что нужно, чтобы правильно отточить блок для высокопроизводительного двигателя.
Более старые станки, такие как этот аналоговый хонинговальный станок Sunnen CV-616, все еще могут давать отличные результаты в руках квалифицированного и опытного оператора.
Цилиндрическое хонингование: важность пиков и долин – СКЛАД КРУГОВЫХ ПУТЕЙ | ДИСТРИБЬЮТОР PERFORMANCE RACING
Надлежащее хонингование цилиндров может существенно повлиять на производительность и долговечность двигателя.
Хонингование цилиндров — это лишь один из элементов подготовки высокопроизводительного двигателя, который часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся, однако он может быть эффективным средством не только для поддержания надлежащего контроля масла, но и для увеличения мощности.
Большинство энтузиастов высокопроизводительных двигателей понимают, что при восстановлении двигателя и установке новых колец блок необходимо будет правильно отшлифовать в виде поперечной штриховки, но немногие осознают, что твердость блока, ход поршня, материал кольца и натяжение, а также применение необходимо учитывать перед выполнением любой работы.
По мнению экспертов, в гоночных двигателях высокого класса разница между правильной и неправильной хонинговкой цилиндров может достигать 30 лошадиных сил. При надлежащем хонинговании качество обработки отверстия цилиндра приводит к тому, что двигатель обеспечивает как превосходное уплотнение кольца, так и увеличенный срок службы кольца. Часто возникает тонкий баланс между наличием достаточной площади поверхности, позволяющей поршневым кольцам герметизироваться, но не настолько большой, чтобы нарушались удержание масла и смазка колец. При визуальном осмотре цилиндров только что отточенный цилиндр выглядит довольно шероховатым из-за процесса хонингования, оставляющего штриховку, в то время как использованный цилиндр имеет «глазурованную» поверхность с небольшой видимой штриховкой или без нее, в зависимости от степени износа.
При рассмотрении под микроскопом только что отточенного цилиндра поверхность выглядит как множество «пиков» и «впадин». «Пики» — это самая высокая точка поверхности, которая соприкасается с кольцами. «Долины» — это области, которые были вырезаны абразивами в процессе хонингования. Как только новый двигатель запускается, вершины «пиков» буквально срезаются, когда кольца садятся в цилиндры, создавая «плато» для движения колец и легкую масляную пленку, которая остается в «впадинах». ».
Для обеспечения надлежащей подготовки стенок цилиндра изготовитель двигателя и/или механик обычно тщательно изучает три области; отделка, штриховка и искажение, все с целью достижения превосходного кольцевого уплотнения и максимальной производительности. Мастерские по производству высокопроизводительных двигателей используют профилометр для тщательного контроля поверхности стенок цилиндров, ранее называвшейся «RA» (средняя шероховатость). Сложный электронный инструмент оснащен стилусом с алмазным наконечником, похожим на иглу на проигрывателе виниловых пластинок, который проводит по поверхности, измеряя распределение пиков и впадин.
Профилометр предоставляет современные, определенные описания обработки отверстия цилиндра, которые включают «RPK» (уменьшенная высота пика), «RVK» (уменьшенная глубина впадины) и «RK» (глубина шероховатости сердцевины), которые основаны как на «RPK», так и на Измерения РВК.
Поскольку «РВК» относится к глубине впадин, удерживающих нефть, она напрямую связана с расходом нефти. По мнению экспертов Hastings Manufacturing, чрезмерное количество «RVK» способствует высокому расходу масла, а недостаточное количество может привести к чрезмерному износу колец и цилиндров. Как описано ранее, окончательная отделка стенок цилиндра сильно зависит от множества факторов. Высококачественные гоночные двигатели в некоторых случаях имеют очень глубокие «впадины», чтобы удерживать больший объем масла, и «пики» с небольшой площадью поверхности, по которой могут двигаться кольца.
Во время хонингования цилиндра также тщательно проверяется угол поперечной штриховки, который зависит от того, насколько быстро вращается хонинговальная головка и как быстро она совершает циклы вверх и вниз.
Угол можно проверить с помощью транспортира или практичной и креативной визитной карточки от Total Seal, которая служит гибким пластиковым транспортиром. Чтобы проверить угол поперечной штриховки с помощью специальной визитной карточки, начните с удаления полупрозрачной подложки с карточки. Затем вдавите ее в изгиб цилиндра и совместите верхний край карты с поверхностью колоды. Продолжайте, прочитав карту, удвоив сумму, соответствующую штриховке. Например, если он читает 20 градусов, истинный угол равен 40 градусам.
Угол поперечной штриховки должен быть одинаковым по всей длине цилиндра, и хотя наиболее распространенный угол составляет примерно 45 градусов, он может варьироваться в зависимости от натяжения кольца или длины хода. Некоторые строители предпочитают, например, 20-30-градусную поперечную штриховку при использовании маслосъемных колец низкого напряжения, потому что это уменьшает количество движения масла вверх и вниз по цилиндру. С другой стороны, длинноходные двигатели могут работать лучше с увеличенным поперечным сечением 60 градусов, так как угол обеспечивает повышенное движение масла к верхней части канала ствола и более быстрый возврат масла в поддон, хотя прорыв газов может несколько увеличиться.
по мнению экспертов Total Seal.
При хонинговании высокопроизводительного блока цилиндров важно установить стопорную пластину. Тормозная пластина при использовании с надлежащей прокладкой головки блока цилиндров и крепежными элементами имитирует нагрузку, воздействующую на блок при установке головки блока цилиндров, и, следовательно, помогает получить более круглые и точные отверстия цилиндров в процессе хонингования, сводя к минимуму искажение отверстия. В большинстве магазинов высокопроизводительных двигателей есть моментные пластины для самых популярных двигателей.
Естественно, чем круглее и точнее цилиндры, тем легче кольца могут прилегать к цилиндру и тем лучше они прилегают к цилиндру. Квалифицированные мастерские с соответствующим оборудованием нередко достигают искажения канала ствола всего 0,0005″. Отверстия цилиндров можно проверить с помощью нутромера с установленной на месте пластиной крутящего момента.
После завершения операций механической обработки крайне важно тщательно промыть двигатель водой с мылом.