Характеристики хонингованной поверхности цилиндра и её измерение. / Авторские статьи / Блог / Механика

Характеристики хонингованной поверхности цилиндра и её измерение.

 

     Фактура поверхности «зеркала» цилиндра оказывает значительное влияние и на мощность, развиваемую двигателем, и на его долговечность, и на расход моторного масла, и на расход топлива.

     В этой статье мы рассмотрим различные варианты обработки поверхности цилиндра, методы измерения соответствующих параметров и последующий анализ результатов замеров. А также расскажем про оптимальные значения этих параметров, в зависимости от конкретного метода обработки.

 

Эволюция методов обработки поверхности цилиндров

      Исторически сложилось так, что рабочая поверхность цилиндра «создавалась» с помощью хонингования — то есть специальной обработки: за счет комбинированного (вращательного и возвратно-поступательного) движения инструмента – хонинговальной головки, с закрепленными на ней специальными абразивными брусками. В результате на рабочей поверхности цилиндра получался особый микропрофиль поверхности – совокупность рисок определенной глубины и пересекающихся под определенным углом — своего рода  единой фактуры по всей поверхности. Далее, после сборки и последующей обкатки двигатель уже сам «доводил» поверхность цилиндра, когда поршень с поршневыми кольцами сглаживал пики на вершинах рисок, оставляя после этого участки «плато». Поверхность после такого хонингования показана вверху рис. 1.

     В 1980-е годы прошлого века новые требования по экономии топлива и сокращению вредных выбросов привели к созданию более эффективных двигателей, которые должны были соответствовать этим, более жестким, нормативам. Что, в свою очередь, заставило применить иную технологию получения более «ровной» поверхности цилиндра уже при изготовлении двигателя, вместо расчета на то, что детали цилиндро-поршневой группы приработаются при обкатке. С этой целью стали применять платохонингование — обработку в два этапа, когда после первичного хонингования, цилиндр «доводился» с помощью других брусков и при этом сглаживались вершины рисок. «Уплощенная» таким образом поверхность цилиндра показана на средней схеме на рис.1.

     Современные высоконагруженные двигатели (гоночные, турбодизельные и т. п.) в ряде случаев могут требовать еще более точного и «тонкого» хонингования для работы с менее вязкими маслами и, в некоторых случаях, из-за очень короткого расчетного срока службы (ресурса) мотора, для которого обкатка вовсе не предусмотрена.  Профиль такой «суперхонингованной» поверхности показан внизу на рис. 1.

 

Рисунок 1. Три вида микропрофиля поверхности цилиндра.

 

Платохонингование

     Поверхность цилиндра в современном моторе должна обеспечивать оптимальный баланс при решении двух, взаимоисключающих, функций: обеспечивать отличное уплотнение, выдерживая при этом большие нагрузки, и, в то же время, не создавать повышенного трения. Поэтому микропрофиль поверхности обычно представляет собой что-то вроде горного пейзажа, где вершины «гор» срезаны и образуют плато, но разделены «ущельями» довольно значительной глубины (рис. 2).

     Прорезает эти самые «ущелья» первичное или черновое хонингование, а затем в них удерживается масло и собираются микрочастицы, которые образуются при износе поверхности.

     «Срезание горных вершин», или «ровные участки — плато» получаются при повторной обработке или чистовом хонинговании. Его также называют плосковершинным или платохонингованием. Поверхности этих «плато» дают хороший контакт с поршневыми кольцами, что сокращает прорыв газов из камеры сгорания и уменьшает расход масла на угар. Ну и, разумеется, потери на трение тоже гораздо меньше.

     Такая поверхность цилиндра обеспечивают нужный баланс качеств: достаточно большую площадь для «плотного» контакта поршневых колец и цилиндра, что обеспечивает эффективное уплотнение и держит высокие нагрузки, и соответствующего объема рисок-впадин, необходимых для получения хорошей масляной пленки и сбора продуктов износа.

Рисунок 2. Профиль поверхности после платохонингования — плоские «плато» сверху и глубокие «ущелья» под ними.

 

Измерение шероховатости поверхности, то есть — получение параметров микропрофиля

     В большинстве случаев измерение шероховатости поверхности цилиндра выполняется с помощью специального прибора — профилометра, щуп которого перемещается по рабочей поверхности цилиндра и снимает характеристики профиля поверхности на нужных участках (см. рис. 3).

     Результаты подобных замеров в графической форме и приведены на рис.1 и 2.

     В процессе измерений прибор определяет разные виды неровностей: от шероховатости до волнистости. При обработке сигнала прибор использует несколько фильтров, сначала — для отделения очень коротких волн (обычно это просто помехи при замере), затем — для разделения оставшихся данных на соответствующие профили — шероховатости и волнистости. В последнюю очередь идет анализ профилей шероховатости — для определения параметров обработанной поверхности.

 

Рис. 3. Вид на рабочую поверхность цилиндра после хонингования. Во врезке: сверху — трехмерное увеличенное изображение участка поверхности; снизу — график, показывающий микропрофиль поверхности.

 

Параметры поверхности зеркала цилиндра

     Для оценки разных типов поверхности, показанных на рис.2, используются различные параметры шероховатости поверхности.

 

При обычном хонинговании

     Поверхность, подвергнутая однократному хонингованию, состоит как из выступов, так и из впадин различной высоты и глубины. Во время первоначальной обкатки поршневые кольца будут снимать самый высокие выступы, тем самым превращая их в «плато».

     Для контроля такой поверхности обычно достаточно традиционных параметров шероховатости: таких как Ra (среднее арифметическое отклонение профиля), Rz (высота неровностей профиля по десяти точкам) и Rmr (материальный коэффициент профиля) (рис.3). Когда поверхность изнашивается и на ней становится больше плато, наиболее заметно изменяется Ra, поскольку больше точек оказывается на плато. В то же время Rz скорее связан с «ущельями», поскольку они оказывают большее влияние на разницу между «плато» и глубиной впадин. Rmr (определяется на заданной глубине) описывает соотношение между плато и впадинами на определенной глубине.

     Введенные в практику более 80 лет назад, Ra, Rz и Rmr по-прежнему остаются удобным средством оценки шероховатости поверхностей с широким разбросом пиков, впадин и промежуточных высот.

 

Семейство параметров Rk

     Когда стали использовать платохонингование, стало очевидно, что Ra, Rz и Rmr не позволяют точно оценить шероховатость полученной поверхности. Поверхности после второго и третьего хонингования имели сходные значения этих параметров, не очень отличающийся от результатов однопроходного хонингования.

     Для более точной оценки поверхности с плато исследователи разработали семейство параметров «Rk», которые основаны на кривой Эббота. Этот график показывает процент поверхности, которая заполнена материалом, по сравнению с пустым пространством, в зависимости от величины замера (рис. 4).

     Отдельные параметры (Rk, Rpk, Rmr1, Rvk, Rmr2) количественно определяют соотношение «пиков», впадин и материала под базовой поверхностью. Эти характеристики позволяют лучше оценить шероховатость хонингованных поверхностей, поскольку они определяют геометрию «ущелий», врезающихся в поверхность.

     Параметры типа Rk хорошо работают в случаях платохонингования не средней точности, где не требуется высокая степень «выравнивания» и, соответственно, получается очень низкая шероховатость.

     В группу деталей, которые обрабатываются таким платохонингованием попадают не только цилиндры, но и шестерни, подшипники, отдельные узлы трансмиссий и многие другие поверхности, обеспечивающие определенный уровень сочетания уплотнения, нагрузки и/или трения.

(Продолжение следует) 

Рисунок 3. Традиционных параметров замеров достаточно для оценки шероховатости после однопроходного хонингования.

 

 

Рисунок 4. Параметры Rk лучше подходят для проверки поверхностей после платохонингования.

 

 

Расточка и хонингование блока цилиндров в Москве и области

Во время работы двигатель испытывает сильные нагрузки, как термические, так и механические. Производитель закладывает свой ресурс для каждого мотора, но этот показатель может меняться в зависимости от условий эксплуатации, регулярности обслуживания, качества запчастей и горюче-смазочных материалов и даже стиля езды. Но что бы водитель не делал, каждая сотня километров приближает время капитального ремонта. К счастью, сделать в Москве расточку и хонингование блока цилиндров сейчас не проблема.

Если двигатель дымит, греется, уровень масла выше нормы, забрасывает антифриз в бачок или видны его следы в масле, что-то подозрительно стучит – самое время записаться на дефектовку.

Расточка позволяет убрать все дефекты, вернуть пропорции цилиндру, избавившись от конусности, овализации и эллипсности. Процедура производится двумя способами: под «зеркало» и с последующим нанесением сетки рисок. Более правильным технологически является именно второй метод, так как хон позволяет повысить мощность двигателя, его КПД, а масло лучше снимается с поверхности гильзы.

Расточка и хонингование блока цилиндров в Москве в сервисе «Агрегат» делают опытные и добросовестные мастера на профессиональном оборудовании, ведь проведение этой процедуры дома невозможно.

Наименование работы по ремонту двигателей	Ед. изм.	ЦЕНА за ед. руб	ЗаписатьсяЗаписаться
БЦ		566	ЗаписатьсяЗаписаться
Демонтаж масляных форсунок	форсунка	100	ЗаписатьсяЗаписаться
Демонтаж масляных форсунок с применением специального инструмента	форсунка	312	ЗаписатьсяЗаписаться
Восстановление микрорельефа поверхности (чугун)	цилиндр	440	ЗаписатьсяЗаписаться
Восстановление микрорельефа поверхности (алюминий)	цилиндр	508	ЗаписатьсяЗаписаться
Расточка и хонингование цилиндров (включая «плато»- хонингование) — чугунный БЦ	цилиндр	1 210	ЗаписатьсяЗаписаться
Расточка и хонингование цилиндров (включая «плато»- хонингование) — алюминиевый БЦ	цилиндр	2 420	ЗаписатьсяЗаписаться
Расточка и хонингование цилиндров (включая «плато»- хонингование) — БЦ «Субару»	цилиндр	1 573	ЗаписатьсяЗаписаться

Наносить насечки можно и вручную, но это требует большого опыта и трудозатрат, поэтому самый эффективный способ – использовать токарный станок:

1. Нанесение крупных рисок производится крупным абразивом специальных брусков количеством от 5 до 8. Поверхность становится шершавой, вплоть до задиров, но этот основной рисунок становится базой для всего хонингования.
2. Финишная обработка, которая сглаживает дефекты первой операции. Нанесение сетки выполняется под определенным углом, поверхность сглаживается и приближается к своим ремонтным параметрам.
3. Промывка детали, которая должна быть не только внешней. Важно, чтобы ни малейшей частички металлической стружки и абразива не остались в труднодоступных полостях, иначе может быть нанесен внушительный ущерб двигателю. Научное название этой завершающей процедуры – хонинговое кварцвевание, и в чугунных блоках оно имеет свои нюансы.

Хонингование создает структуру поверхности, максимально полезную для смазки деталей. Масло лучше задерживается на стенках цилиндров, предотвращая непосредственный контакт металла, минимизируя трение и снижая износ запчастей.

Стоимость на расточку и хонинговку блока цилиндров не стоит того, чтобы на них экономить, ведь при неудачно проведенном кустарном ремонте есть риск замены всей силовой установки. Компания «Агрегат» дает 185 дней гарантии на все виды своих работ, а машина не задержится в ремонте надолго, благодаря отсутствию простоев и слаженной работе всех специалистов.

Моментная пластина для хонингования | Phillip Head Services

Перейти к содержимому Хонингование пластины крутящего моментаadmin2023-03-10T09:32:32+11:00

При капитальном ремонте двигателя необходимо отхонинговать отверстие цилиндра. Это процесс сглаживания любых маркировок и повреждений, препятствующих правильной герметизации цилиндра, колец и отверстия цилиндра.

Хонингование пластины крутящего момента — это важный процесс механической обработки, используемый для повышения производительности и долговечности двигателя. Этот метод используется для хонингования цилиндров блока цилиндров при моделировании нагрузки, которой блок подвергается, когда он собран и закреплен на головке блока цилиндров.

Этот процесс гарантирует, что стенки цилиндра будут идеально круглыми и прямыми, что приведет к улучшению уплотнения поршневых колец, снижению расхода масла и увеличению мощности. Проще говоря, пластина крутящего момента представляет собой толстую прочную металлическую пластину, которая крепится болтами к блоку цилиндров, как головка блока цилиндров. Эта пластина устанавливается на блок во время процесса хонингования и закручивается в точном соответствии со спецификацией головки блока цилиндров. Делая это, пластина крутящего момента имитирует силы и напряжения, которые испытывает блок, когда двигатель собран и работает.

Процесс хонингования включает использование специального хонинговального станка для точного удаления материала со стенок цилиндра. Во время этого процесса хонинговальный инструмент удаляет небольшое количество материала с поверхности стенки цилиндра, а также создает перекрестную штриховку. Заштрихованный рисунок улучшает смазку стенок цилиндров и поршневых колец, что приводит к меньшему трению и меньшему выделению тепла. Это снижение трения и тепла приводит к увеличению эффективности и мощности двигателя.

Без упорной пластины во время хонингования стенки цилиндра могут деформироваться из-за усилий, возникающих во время сборки и работы. Это искривление может привести к преждевременному выходу из строя поршневых колец, что приведет к расходу масла и потере мощности. Используя пластину крутящего момента, процесс хонингования обеспечивает хонингование стенок цилиндров до их окончательных размеров в тех же условиях нагрузки, что и при сборке и работе двигателя.

Хонингование пластины крутящего момента обычно выполняется на высокопроизводительных или гоночных двигателях, требующих максимальной точности и производительности. Тем не менее, этот метод также можно использовать в повседневных двигателях для повышения их производительности и долговечности. Стоимость хонингования торсионной пластины может варьироваться в зависимости от блока цилиндров, но это небольшая цена за существенные преимущества.

Хонингование пластины крутящего момента — критически важный процесс механической обработки, который может значительно повысить производительность и долговечность двигателя. При использовании динамометрической пластины во время хонингования стенки цилиндров хонингуются до их окончательных размеров в тех же условиях нагрузки, что и при сборке и работе двигателя.

Это приводит к улучшению уплотнения поршневых колец, снижению расхода масла и увеличению мощности. Если вы хотите улучшить характеристики своего двигателя, подумайте о том, чтобы его торсионный диск отточил профессиональный моторостроитель.

Получить консультацию

Хонингование пластины крутящего момента — это критически важный процесс механической обработки, используемый для повышения производительности и долговечности двигателя.

Получить консультацию

Ссылка для загрузки страницы

Перейти к началу

Torque Plate — Question It

Связанное видео

Удивительные и неизвестные факты об Эрике Хсу:

Факт № 1: Эрик владел 19 автомобилями с 16 лет. Если вам интересно, вот длинный список его прошлых и настоящих автомобилей:

’86 Oldsmobile Cutlass Sierra
’82 Мазда RX-7
Мицубиси Старион
86 года выпуска ’87 Турбо 2 RX-7
’69 Мазда R100
Мазда RX-3 73 года
’90 Тойота Супра Турбо (MA70)*
Mazda RX-7 Twin Turbo
93-го и 94-го годов выпуска ’85 Тойота Селика Супра (MA60)
’91 Nissan Skyline GT-R (R32)
’93 Nissan Skyline GT-R (R32)*
’89 Nissan 240SX (S13) KA24 Turbo
’91 Ниссан 240SX (S13)*
’00 Lexus GS300 Turbo
’02 Субару Импреза WRX
’03 Мицубиси ЭВО VIII
Ниссан Максима 96 года*
’00 Мерседес-Бенц CLK*
Грузовик Toyota SR5 87 года выпуска
*Обозначает автомобили, которыми он владеет в настоящее время.

Есть хороший? Отправьте его на [email protected]

Моментная пластина

Я занимаюсь ремонтом двигателя 6G75 V-6 для моего Eclipse GT 08 года и случайно наткнулся на вашу статью «Семь лучших советов по сборке двигателя» (июнь 2011 г.). Я активный участник форумов 4G Eclipse, и некоторые люди говорят, что торсионная пластина не нужна. Я видел, как они использовались во многих журналах, и мой машинист также настоятельно рекомендовал их, поэтому я потратил дополнительные 500 долларов, чтобы сделать их на заказ. Было ли это хорошей инвестицией? Кроме того, насколько важно, чтобы во время хонингования была установлена ​​одна и та же прокладка головки блока цилиндров? Выбор прокладок головки блока цилиндров был еще одним важным пунктом в вашем списке, но, опять же, для этой платформы их нет. Мы использовали стандартную прокладку головки блока цилиндров, потому что изготовленная на заказ Cometic должна была стоить 2500 долларов, но, возможно, я, наконец, уговорил эту компанию сделать их дешевле.
-Thomas Drak
через importtuner.com

Тормозная пластина не нужна, если вы не хотите максимальной производительности от вашего двигателя. Если вы действительно заботитесь о производительности, то моментная пластина всегда является хорошей инвестицией для любой сборки высокопроизводительного двигателя. Когда головка и прокладка прикручены к блоку, отверстия естественным образом деформируются, поскольку они представляют собой полые цилиндры. Это справедливо даже для блоков с открытой палубой. Тормозная пластина имитирует искривление отверстия цилиндра, что позволяет механическому цеху хонинговать цилиндры с имитацией деформации. Хонингование с помощью торсионной пластины обычно обеспечивает лучшее уплотнение кольца, сжатие и может снизить расход масла. По возможности рекомендуется использовать пластину крутящего момента с той же прокладкой, которая будет использоваться при окончательной сборке. Другая марка или модель прокладки головки блока цилиндров могут распределять уплотняющее усилие вокруг цилиндра в разных местах и ​​по-разному деформировать цилиндр. Вы также можете использовать те же шпильки или болты, которые будут использоваться при окончательной сборке, поскольку разные крепежные детали будут иметь различное усилие зажима. Я не слишком много знаю о прокладке головки блока цилиндров 6G75, но если заводская прокладка головки блока цилиндров не является известным недостатком двигателя, я бы не стал заменять ее на прокладку, которая не имеет разработки или разработки. Например, в Cosworth мы точно настраиваем дизайн каждой прокладки для каждого двигателя, потому что мы обнаружили, что один общий дизайн не совсем подходит для этой работы. Иногда обычная конструкция прокладки может принести больше вреда, чем пользы, создавая новые проблемы или фактически уменьшая уплотняющую силу вокруг цилиндра.

Sputtering tC
У моей жены есть Scion tC 06 года выпуска с дополнительными болтовыми креплениями, в том числе с обычным впуском холодного воздуха, коллектором постоянного тока и выхлопной системой MagnaFlow Cat-Back. У ее tC недавно возникли проблемы, и он случайным образом начинал трещать и умирать. Такое бывает только при заправке. Уровень топлива в баке колеблется от среднего уровня до четверти бака при заправке. Заполняет ли она бак полностью или просто добавляет 10 долларов, похоже, нет никакой причины, которая связывала бы все это вместе, за исключением того, что это происходит только тогда, когда она заправляется. Машина отказывается держать холостой ход, либо у нее будут очень низкие холостые обороты, а потом вдруг глохнет, даже когда она нажимает на акселератор. Как я уже говорил, это случается нечасто, но достаточно, чтобы беспокоить меня, так как я нахожусь в Афганистане и ничего не могу с этим поделать, пока не передислоцируюсь. У вас есть какие-нибудь рекомендации? Она может спуститься и сделать работу сама, так что дайте любой совет, который вы можете.
-Джон
Афганистан/Орландо

Всегда трудно диагностировать проблему, когда перед вами нет машины. Одна вещь, которую вы не упомянули, это то, горит ли индикатор проверки двигателя (CEL) или нет. Как правило, при такой проблеме должен появиться CEL. Даже если CEL исчезает, обычно код сохраняется в памяти, что позволяет пользователю диагностического прибора OBD-II диагностировать даже периодически возникающие проблемы. В противном случае для меня это звучит как утечка вакуума. Первое, что нужно сделать, это проследить все вакуумные шланги, чтобы убедиться, что они подсоединены и на них нет порезов или разрывов. Если не считать физического отсоединения или разрыва шланга, общий забор холодного воздуха звучит подозрительно. Я бы порекомендовал вашей жене переустановить заводскую воздушную коробку и воздушный фильтр в качестве второго шага. Настоящие производители впуска холодного воздуха, такие как K&N, на самом деле занимаются разработкой и тестированием, поэтому у вас не возникнет подобных проблем. Мы предполагаем, что стандартный воздухозаборник, который у вас есть, не разрабатывался и не тестировался. Современные автомобили очень чувствительны к изменениям во впускном тракте, поэтому я всегда рекомендую использовать знаменитую впускную систему. Если она переустанавливает заводскую воздушную коробку, а машина по-прежнему работает неправильно, всегда есть дилерский центр Scion (или местный механик, которому доверяют). Если вы хотите, чтобы у нее было минимум хлопот, отправьте ее в дилерский центр, и они смогут снова ее запустить.

Подушки безопасности и койловеры
Мы с папой вместе собираем Nissan 350Z. К сожалению, мы спорим о койловерах и подушках безопасности. Он любитель маслкаров, но в прошлом владел Z, поэтому мы согласились сделать этот 350Z. Его олдскульный менталитет ослепляет его взгляды на создание этой машины, поскольку он был окружен маслкарами на подушках безопасности, и ему нравится, как вы можете захлопнуть их и поднять обратно одним нажатием кнопки. Теперь я понимаю, что сумки становятся все более популярными в мире тюнинга, и я могу их оценить, но я также знаю, что вы можете поставить свою машину на койловеры и настроить их для трека. Большой аргумент, который у нас есть, заключается в том, что «мешки не хороши для производительности», но он утверждает, что видел гонки маслкаров на сумках, плюс его старое тело не может справиться с ухабистой ездой — хотя я могу с этим справиться. Как подушки безопасности соотносятся с койловерами с точки зрения производительности и есть ли существенная разница в производительности между ними? Наконец, если бы вам пришлось выбирать из определенного комплекта койловеров, какую марку вы бы предложили, чтобы они были такими же гладкими, как мешки, на обычных дорогах, но при этом хорошо работали на трассе?
-Энтони Панцика
через importuner.com

Я определенно никогда не видел подушки безопасности ни на одном гоночном автомобиле, от почти серийного автомобиля Grand Am ST до NASCAR и автомобиля F1. Подушки безопасности действительно предназначены для круиза и задней части автомобилей или внедорожников, которые тратят некоторое время на буксировку (для регулировки дорожного просвета). Так что, если вы строите городской автомобиль, хотите, чтобы поездка была комфортной, и вы хотите иметь возможность довольно быстро регулировать высоту дорожного просвета, тогда «сумки» для вас. Если вы ищете серьезного увеличения производительности, то вы, вероятно, захотите пойти по пути койловера. Особенность койловеров в том, что регулировка высоты дорожного просвета может быть сложной задачей, поскольку вам нужно будет поднять автомобиль, а иногда и снимать колеса, чтобы отрегулировать высоту дорожного просвета. Независимо от того, регулируете ли вы высоту дорожного просвета с помощью мешков или койловеров, вам все равно придется решать проблему выравнивания. Поднимать или опускать автомобиль — это прекрасно, но при этом выравнивание резко изменится. С крейсерской точки зрения это может быть хорошо, но с точки зрения производительности ваша машина будет плохо управляться. Кроме того, вам придется бороться с чрезмерным износом шин, пока вы не оптимизируете выравнивание. Таким образом, мораль этой истории заключается в том, что изменение высоты дорожного просвета на повседневном уличном автомобиле на самом деле не слишком практично, если у вас нет большого бюджета на шины.

Я не думаю, что существуют койловеры, которые ездят так же плавно, как сумки, но есть койловеры, которые были разработаны специально для уличных автомобилей. Tein Street Basics, Eibach Pro-Streets и KW Suspension Street Comforts приходят на ум из-за качественных койловеров, разработанных специально для улицы.

Популярные страницы

• 2026 Rivian R2S

• Прямая связь Grudge Race возвращается в Roadkill Nights на Вудворд-авеню!

MotorTrend Рекомендуемые истории

Wekfest Traveling Indoor Car Show отмечает свое 15-летие в Сан-Хосе

Rodrez| 6 июля 2023 г.

2023 Lexus RC350 F Sport AWD Первый тест: последний в своем роде?

Боб Эрнандес| 7 июля 2023 г.

Honda и Acura остаются главными достопримечательностями автомобильной выставки, посвященной 15-летию Wekfest

Rodrez|