5Апр

Плосковершинное хонингование цилиндров: Плосковершинное хонингование

плосковершинное хонингование — motor-masters.ru

Блок двигателя Mercedes 272 Загильзованный чугунными гильзами в ООО «Мотор-Мастер»

Плосковершинное хонингование с применением оборудования ведущей американской фирмы SUNNEN производится в нашем техцентре. После обычного  хонингования, профиль поверхности цилиндра похож на горную цепь с острыми вершинами. В первое время эксплуатации (при обкатке) эти выступы быстро сглаживаются, разрушаются, пока не появятся достаточно большие опорные плоскости.  Плосковершинное хонингование позволяет получить гладкую опорную поверхность с нанесенными на неё направленными углублениями в которых задерживается масло для смазки поршневых колец на этапе обработки цилиндров без необходимости проводить процедуру обкатки. С первых минут запуска двигателя поршень и кольца начинают работать по оптимальной поверхности без излишнего износа. Для высоконагруженных и высокооборотистых двигателей возможна дополнительная обработка поверхности цилиндра щеточками для вскрытия чугуна (крацевание), такие технологии снижают первичный износ при обкатке двигателя, обеспечивают улучшенные условия смазки и увеличивают стойкость к прихватам и прижогам при кратковременном перегреве двигателя.

Крацевание-это процесс срезания вершин трапециевидных выступов микрорельефа поверхности цилиндра, а также удаление из впадин  частиц абразива и мельчайших частиц металла специальными щетками. Эта процедура не изменяет диаметр цилиндра.

Клиент привез блок двигателя ,утверждая , что после капремонта данного мотора автомобиль проехал 2000 км, но почему то расход масла после ремонта не уменьшился , а прогрессировал . При осмотре  данного блока мы увидели отсутствие следов хонинговки.По всей видимости блок был расточен , но не отхонингован.Такое мы видели впервые.Фото прилагаем.

На этих фотографиях отчетливо видно результат работы поршневой группы по неотхонингованному цилиндру.Катастрофический износ поршневых колец ,особенно маслосъемных,за короткий срок эксплуатации.

На фото выше правильно отхонингованнные цилиндры.Левый цилиндр -плосковершинное хонингование,правый цилиндр-плосковершинное хонингование с крацеванием.

А вот еще один пример с зеркалом на цилиндре. Пробег этого авто составил всего 300 км. Судя по подобию хонинговки на поверхности и явно заметным следам от резца цилиндр загладили наждачной бумагой. Высокие нагрузки в турбированном дизельном двигателе и отсутствие смазки на гладкой поверхности цилиндра привело к задирам и прихватам верхнего поршневого кольца и смерти двигателя. Блок цилиндров пришлось перегильзовать.

                                                                                     


Что такое хонингование цилиндров двигателя?

24 апр

Хонингование цилиндров двигателя — это окончательная обработка поверхности с помощью специальных инструментов и является финишной операцией при капитальном ремонте мотора.

Ее производят с целью уменьшения шероховатости стенок цилиндров и чтобы улучшить приработку поршневых колец и самим поршней. Хонингование увеличивает срок службы отремонтированного двигателя.

Для чего нужно хонингование двигателя?

В процессе эксплуатации двигатель сильно изнашивается и теряет свою первоначальную форму. Это, в главной степени, относиться к цилиндрам двигателя. Если они изначально были круглыми, то со временем они принимают овальную форму (эффект конусности). Также на стенках цилиндров двигателя образуются задиры и царапины. Все эти причины ведут только к одному — к капитальному ремонту двигателя.

При ‘капиталке’ специалисты растачивают цилиндры до первого ремонтного размера. Чтобы сохранить правильную форму цилиндров двигателя и достичь оптимальной шероховатости применяют хонингование. 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. В результате хонингования цилиндры мотора и поршневые кольца быстрее прирабатываются, а значит меньший износ деталей мотора и повышение эффективности работы. За счет быстрой приработки деталей повышается компрессия в цилиндрах и увеличивается срок службы мотора до следующего капитального ремонта. Также, значительно уменьшается расход моторного масла и сокращается прорыв газов в картер.

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.
Как происходит процесс хонингования двигателя?

Обычно процесс хонингования двигателя происходит в два этапа. Первый этап — это черновая обработка цилиндров, для которой применяют крупный абразив.

Второй этап — это окончательная или финишная обработка. В дело вступает мелкозернистый абразив, который дает высокую точность обработки. В качестве абразивов для хонингования цилиндров используют алмазные и керамические бруски. Последние уступили место алмазным абразивам по ряду причин: это долговечность и меньшая итоговая цена алмазного хонингования.

После процесса хонингования нужно вымыть двигатель. Это позволит удалить металлические стружки и остатки полировочных паст.

Некоторые специалисты, после хонингования проделывает еще одну операцию — это финишная чистка абразивной пастой. Она удаляет острые углы и впадины, оставшиеся после процесса хонингования. В результате достигается гладкая поверхность цилиндров двигателя.

    Смотрите так же:
  • Цены на обучение
  • Обучение на МКПП
  • Обучение на АКПП

ПОДЕЛИТЬСЯ


Остались вопросы? Звони!
8 800 555 09 18

The Smooth Science of Cylinder Honing

 

Основы хонингования блоков цилиндров не сильно изменились за последние годы, но изменился тип абразивов, используемых многими производителями двигателей.

Хонинговальные бруски из карбида кремния и оксида алюминия различной зернистости уже давно используются в механических хонинговальных станках и переносных хонинговальных станках для финишной обработки отверстий цилиндров. Эти типы абразивов популярны среди производителей двигателей из-за их гибкости и низкой стоимости.

Но в последние годы все большее число производителей высокопроизводительных двигателей и производителей двигателей на заказ начали использовать тот же тип хонинговальных брусков, что и заводы по ремонту двигателей и OEM-производители: алмазные абразивы.

Обычные стекловидные абразивы чисто режут и отлично справляются с чистовой обработкой цилиндров – при условии использования правильной процедуры хонингования для получения поверхности отверстия, соответствующей спецификациям OEM или требованиям производителя колец. Но поскольку камни работают с поверхностью, они испытывают сильный износ. На самом деле камни изнашиваются почти так же сильно, как металлическая поверхность канала ствола. Следовательно, оператор хонинговального станка должен постоянно контролировать процесс хонингования и компенсировать износ бруска, чтобы отверстия оставались круглыми и прямыми.

Тим Мера из Sunnen Products Co. в Сент-Луисе, штат Миссури, говорит, что обычные абразивы требуют баланса между режущим действием и сроком службы камня. Как правило, более твердые металлы требуют более мягких камней. Более мягкий камень требует меньшего давления при хонинговании, выделяет меньше тепла и вызывает меньшую деформацию отверстия. Таким образом, связка, которая используется в обычных абразивах, предназначена для быстрого износа и подвергает абразивы воздействию хороших режущих свойств.

OEM-производители и производители двигателей, с другой стороны, не могут позволить себе роскошь присматривать за своим хонинговальным оборудованием. Из-за более высоких объемов производства OEM-производителям и производителям оборудования приходится выполнять свои операции хонингования на более высоких скоростях и с меньшим контролем оператора, что в большинстве случаев означает использование алмазных хонинговальных брусков.

Алмаз долгое время был предпочтительным материалом для высокоскоростного хонингования в больших объемах из-за его превосходных характеристик износа. Срок службы камня зависит от твердости абразива, твердости основания, на котором находятся абразивы, твердости блока цилиндров, скорости хонингования, нагрузки и количества снимаемого металла. Алмаз — самое твердое известное природное вещество, поэтому он может удерживать режущую кромку гораздо дольше, чем обычный абразив. Это означает, что связь, которая удерживает бриллианты, также может быть более твердой, потому что она не должна стираться так быстро, чтобы обнажить свежие камни на поверхности.

Как правило, набор обычных хонинговальных брусков из стеклокерамики может обслуживать до 30 блоков V8 (от 240 до 260 отверстий цилиндров), прежде чем они изнашиваются и их необходимо заменять. С другой стороны, набор алмазных хонинговальных брусков с металлической связкой может обработать до 1500 блоков двигателя V8 (12 000 отверстий цилиндров), прежде чем их придется заменить. Это огромная разница.

Однако бриллианты требуют значительных предварительных инвестиций. Набор камней может стоить от 600 до 700 долларов, что является большим скачком с 15 до 35 долларов за набор обычных точильных камней. Следовательно, многие мелкие производители двигателей на заказ говорят, что алмазы слишком дороги для их целей. Они также говорят, что не могут позволить себе купить несколько наборов алмазных камней, чтобы покрыть все диаметры отверстий, которые они делают.

Тем не менее, по сравнению с более длительным сроком службы алмазных камней по сравнению с обычными абразивами, алмазы могут быть более экономичными в долгосрочной перспективе, даже для небольшой мастерской (при условии, что оператор не перегружает отверстие и не ломает камень! ).

Пим ван ден Берг из K-Line Industries, Голландия, Мичиган, говорит, что он видит, что все больше и больше магазинов переходят на бриллианты по разным причинам. «Мы одними из первых предложили алмаз для хонинговальных станков, потому что увидели его многочисленные преимущества». Он говорит, что это дает очень стабильные результаты с минимальным износом камня.

Плюсы и минусы алмазов
Поскольку алмаз является более твердым материалом и изнашивается медленнее, чем обычные абразивы, он режет иначе и требует большего давления. Алмаз имеет тенденцию протыкать металлическую поверхность, а не прорезать ее. Это может вызвать нагрев и деформацию отверстия цилиндра, если в процессе хонингования используется неправильный тип оборудования, настройки давления или смазка. Однако, если все сделано правильно, это может фактически улучшить геометрию отверстия, сделав отверстие более круглым и прямым.

Алмаз также подходит для чернового хонингования цилиндров, так как он может быстро удалить много металла. Но отделка требует, по крайней мере, двухэтапной процедуры. В противном случае поверхность будет слишком шероховатой.

Если вы переходите с обычных камней на алмазные, вам, как правило, придется использовать более высокую зернистость для достижения того же Ra (средняя шероховатость) при чистовой обработке цилиндра. Например, если вы использовали обычные камни с зернистостью № 220 для отделки цилиндров для хромированных колец, эквивалентные алмазные камни могут быть с зернистостью № 325. Если вы использовали обычные камни с зернистостью № 280 для заточки молибденовых колец, алмазным эквивалентом могут быть камни с зернистостью № 550. Фактические цифры будут несколько отличаться в зависимости от марки и качества камней.

Отверстие цилиндра должно иметь определенную глубину поперечной штриховки и впадины для удержания масла. Однако он также должен обеспечивать относительно плоскую поверхность для поддержки поршневых колец. Производители колец обычно указывают шероховатость поверхности от 28 до 35 Ra для хромированных колец и от 16 до 25 Ra для колец с молибденовым покрытием. Эти цифры можно легко получить с помощью алмазных камней и браширования, говорят те, кто использует эту технику хонингования.

Один реставратор, с которым мы разговаривали, говорит, что он использует алмазные камни #325, чтобы получить Ra в диапазоне от 20 до 25, что, по его мнению, подходит для молибденовых колец. Однако для некоторых применений он использует алмаз с зернистостью 500 для достижения более гладкой поверхности в диапазоне от 15 до 20 Ra.

Финишная обработка
Еще одна особенность алмазного хонингования заключается в том, что алмаз воздействует на поверхность отверстия. Алмаз имеет тенденцию оставлять много рваного и скрученного металла на поверхности, что приводит к некоему смазанному виду, который не обеспечивает очень хорошей отделки отверстия. Следовательно, отделка цилиндра требует второго шага для удаления поврежденного материала.

Один из способов избавиться от этого материала — выровнять поверхность обычным абразивом мелкой зернистости (например, камнем с зернистостью № 400 или № 600). Все, что нужно, это несколько штрихов, чтобы сбрить вершины пиков. Но самый популярный метод отделки отверстий при использовании алмазных камней — это очистка отверстий гибкой щеткой или инструментом для плоского хонингования с нейлоновой щетиной. Чистка щеткой помогает удалить порванный и сложенный мусор, улучшая общую отделку поверхности.

Крис Дженсен из Goodson Tools & Supplies в Вайноне, штат Миннесота, говорит: «Существует много путаницы в отношении того, как обрабатывать отверстия цилиндров при использовании алмаза. Поскольку алмаз оставляет на поверхности много складчатого и разорванного металла, отверстия необходимо очистить щеткой, чтобы удалить мусор. Одному и тому же инструменту и процессу дается много разных названий. Некоторые называют это плато-хонингованием, мягким хонингованием, усовым хонингованием или сверхтонким хонингованием. Но все они делают одно и то же: подметают поверхность, удаляя зазубренные вершины, сложенный и разорванный материал».

Мягкие хоны со щетиной состоят из прядей мононити, формованных методом экструзии с добавлением в пряди тонкого абразивного материала. Волокна могут быть установлены в различных типах держателей или щеток, которые можно использовать с переносным или автоматическим хонинговальным оборудованием.

При чистке цилиндров кистью требуется лишь легкое нажатие. Число оборотов щетки должно быть таким же, как и при первоначальной заточке цилиндра, и не более 16-18 ударов (некоторые говорят, что от 8 до 10 ударов достаточно). Слишком много мазков кистью может привести к получению слишком гладкой поверхности, которая не удерживает масло.

Изменение направления вращения во время чистки помогает удалить нежелательный материал с поверхности. Конечным результатом должен быть цилиндр, обеспечивающий мгновенное уплотнение кольца с минимальным износом стенки цилиндра или колец при первом запуске двигателя.

Мера из Sunnen говорит: «Очистка канала ствола щеткой после хонингования значительно улучшает качество поверхности, независимо от того, использовались ли для хонингования канала ствола алмазы или обычные хонинговальные бруски. Вы можете снизить общее значение Ra до 8–12, с числами RPK (относительная высота пика) в диапазоне от 5 до 15 и числами RVK (относительная глубина впадины) в диапазоне от 15 до 30».

Требования к оборудованию
Что еще следует помнить об алмазе, так это то, что он лучше всего работает в хонинговальном оборудовании, которое было разработано для максимального использования хонинговальных свойств алмаза. Существует ряд фирм, производящих алмазные хонинговальные головки для использования с различными хонинговальными станками: Rottler, K-Line, Kwik-Way, Peterson, Winona Van Norman, Sunnen и другие. Но из-за повышенных нагрузок алмаз может перегрузить некоторые старые мощные хонинговальные станки и увеличить риск поломки зубчатых колес. Возможно, будет лучше купить новый хонинговальный станок, который обладает большей мощностью и жесткостью для обработки алмазов.

«Большинство наших клиентов, которые точат алмазами, используют станок CK21, — говорит Мера из Sunnen.

Что касается переносного хонинговального оборудования, то для этого типа применения лучше всего подходят обычные абразивы. Большинство из тех, с кем мы разговаривали, говорят, что алмазы требуют слишком большого давления для портативного хонинговального оборудования.

Еще одним отличием алмаза является тип требуемой смазки. Вместо масла для хонингования обычно рекомендуется синтетическая смазка на водной основе.

Ван ден Берг из K-Line говорит: «Смазки на водной основе легче и дешевле утилизировать, чем смазки на масляной основе, потому что их можно испарить, чтобы уменьшить их объем. С другой стороны, им иногда требуется подпиточная вода, и за ними необходимо следить, чтобы предотвратить рост бактерий.

«Тип смазочного материала, который вы выбираете, очень важен, потому что он может сильно повлиять на качество хонингования. С обычными абразивами вам понадобится масло для хонингования хорошего качества. Многие люди сталкиваются с проблемами при хонинговании, потому что они разбавили масло для хонингования или пытались использовать что-то другое, например, дизельное топливо или керосин», — говорит ван ден Берг.

Энтони Ашер из Rottler Mfg., Кент, штат Вашингтон, говорит, что все OEM-производители используют долговечные суперабразивные материалы с хонинговальными брусками на металлической связке. Но оборудование и элементы управления, которые они используют, очень дороги, что затрудняет использование той же технологии в типичной мастерской послепродажного обслуживания.

«Около 12 лет назад мы решили это изменить. Если новые двигатели изначально оттачивают алмазами, то почему мы не можем разработать такую ​​же технологию? Поэтому мы приступили к разработке хонинговального оборудования, элементов управления и брусков, которые позволили бы использовать ту же технологию в мастерских», — говорит Ашер.

«Бриллианты служат долго-долго. Поскольку камни не изнашиваются, вы можете более точно контролировать размер отверстия», — объясняет Ашер. «Это позволило нам создать автоматическую систему управления, которая позволяет нам каждый раз точно устанавливать один и тот же размер отверстия».

Ашер говорит, что менее чем за 30 000 долларов мастерская может купить алмазный хонинговальный станок, который значительно снижает эксплуатационные расходы и дает лучшие результаты.

«Автоматический хонинговальный станок HP6A с механическим приводом — это наш новейший продукт. Он работает с алмазными абразивами и имеет программируемый контроль нагрузки как для чернового, так и для финишного хонингования. Когда он заканчивает цилиндр, он автоматически уменьшает нагрузку, потому что некоторые цилиндры имеют очень тонкие участки, которые могут деформироваться, если нагрузка не изменится. Базовая цена HP6A составляет 23,9 доллара.00, а полностью оборудованная единица стоит от 28 000 до 35 000 долларов».

Наилучшая шлифовка плато
Независимо от того, какое хонинговальное оборудование или абразивы используются для финишной обработки отверстий цилиндров, все больше и больше мастерских считают, что шлифовка плоскостью обеспечивает окончательную отделку.

Плоская отделка очень похожа на обкатанный канал цилиндра. Когда отверстие заточено, поверхность металла будет иметь микроскопические пики и впадины. Козырьки не обеспечивают достаточной поддержки колец, поэтому, как только двигатель запускается, поршневые кольца начинают тереться вверх и вниз и срезать самые высокие выступы. По мере того, как двигатель продолжает работать, пики будут постепенно сглаживаться до тех пор, пока отверстия цилиндров не станут относительно гладкими и плоскими (за исключением впадин в поперечных штрихах, которые должны быть там, чтобы удерживать масло).

Обычная процедура обкатки двигателя в любом случае в конечном итоге приведет к финишному плато. Но до тех пор, пока это не произойдет, кольца и цилиндры будут подвергаться ненужному износу, а двигатель будет испытывать повышенный прорыв газов, потребление масла и выбросы до тех пор, пока кольца не сядут на место, что может занять несколько сотен или даже несколько тысяч миль.

Лучшим подходом является предварительная подготовка поверхности отверстия, чтобы кольцам не приходилось «затачивать» цилиндры. Плоская отделка обеспечит максимальное сжатие с самого начала и устранит большинство проблем с посадкой и уплотнением колец.

Один из рецептов получения плоской поверхности – растачивание или хонингование с точностью до 0,003 дюйма от конечного размера. Затем доведите до окончательных размеров с помощью обычного абразива № 220 или № 280, а затем выполните полдюжины ударов камнем № 600, пробкой или гибкой щеткой или инструментом для плато-хонингования с нейлоновой щетиной.

Если используются алмазные камни, просверлите или грубо отточите до конечного размера с точностью до 0,005 дюйма. Затем отшлифуйте цилиндр до окончательных размеров с помощью алмазов с зернистостью от 325 до 500, после чего выполните от шести до восьми проходов гибкой щеткой или хонинговальным инструментом. Многие эксперты рекомендуют оставлять немного дополнительного металла в отверстии для окончательной обработки, если для грубой заточки цилиндра использовались алмазы. Это связано с тем, что грубое шлифование алмазом оставляет очень грубую поверхность (более 100 RA в зависимости от зернистости используемого камня).

Хонингование твердых материалов
В последние годы покрытия Nikasil стали проблемой для производителей двигателей. Nikasil представляет собой твердое покрытие из никеля и карбида кремния толщиной от 0,0025 дюйма до 0,003 дюйма, которое наносится на отверстия цилиндров для повышения износостойкости. Изобретенный немецкой фирмой Mahle, Nikasil изначально был разработан для роторного двигателя Mercedes Wankel. Он использовался BMW и Porsche в некоторых двигателях, а также во многих двигателях цепных пил, некоторых мотоциклетных и судовых двигателях и даже во многих двигателях NASCAR Winston Cup.

Дженсен из Goodson говорит, что PER успешно хонинговали цилиндры, обработанные никасилом, с помощью алмаза. Но для небольших мастерских, в которых есть только портативное точильное оборудование, вы не сможете оказать достаточное давление с помощью алмаза, чтобы заточить никасил. Лучший совет здесь — использовать силиконовый карабин № 220 и просто сделать пару ударов, чтобы удалить глазурь с цилиндра. Если цилиндр необходимо расточить до увеличенного размера, вырежьте его с помощью расточной оправки, а затем отшлифуйте обычным способом, чтобы получить желаемые размеры и отделку.

Эд Киблер из Winona Van Norman в Уичито, штат Канзас, говорит, что новые более твердые покрытия на стенках цилиндров вынуждают мастерские переходить на алмазное хонингование и модернизировать свое оборудование.

«Я вижу много мастерских, которые интересуются алмазами, но не до конца понимают, что входит в процесс алмазной заточки. Алмаз требует большого давления для резки. Некоторые люди используют алмаз в портативных хонинговальных станках, но на самом деле вы не можете получить достаточное давление, чтобы алмазы работали хорошо. Сказав это, я искренне верю, что новые более твердые материалы для покрытия цилиндров заставят людей перейти на бриллианты», — говорит Киблер.

«Двухтактный материал — это никасил. Теперь и лодочные моторы идут на Никасил. Все магазины NASCAR Winston Cup используют цилиндры Nikasil. Если это хорошо для NASCAR, то вскоре вы начнете видеть это и в OEM-двигателях», — объясняет Киблер. «Наступает время, когда вам придется использовать алмазы, если вы собираетесь затачивать цилиндры из никасила».

Киблер говорит, что все, что делают в большинстве мастерских, это слегка придают никасиловым цилиндрам шероховатость. «На самом деле вы не снимаете много материала. Мастерские Winston Cup обкатывают некоторые из этих моторов за пять гонок, прежде чем переделывают цилиндры. Покрытие Nikasil действительно продлевает срок службы колец и снижает их износ».

OEM TRENDS
Дэйв Райли из Gehring L.P. в Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, поставщик хонинговального оборудования для производителей оригинального оборудования, говорит, что сегодня почти все бензиновые двигатели внутреннего сгорания OEM в Северной Америке проходят черновую хонинговку с использованием алмазных абразивов.

Райли говорит, что основной упор OEM-производителей делается на использование водорастворимых синтетических охлаждающих жидкостей для хонингования, что означает использование алмазных абразивов, поскольку обычные стекловидные абразивы требуют масла для хонингования. Другая отраслевая тенденция, которую он видит, заключается в том, что отверстия цилиндров изменяются для получения более гладкой поверхности.

«Мы говорим об очень гладкой поверхности от 0,15 до 0,3 Ra, — говорит Райли. «Они делают это для дальнейшего сокращения выбросов. Во многом это обусловлено технологией колец, потому что кольца теперь могут выжить в условиях, которые обеспечивают гораздо меньше масла. Однако, на мой взгляд, эти новые спецификации отделки поверхности достигают пределов технологии».

Одним из способов, которым OEM-производители пользуются для достижения высокого качества обработки отверстий, является использование хонинговальных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Скорость резки этих станков на 50-75 процентов выше, чем у тех, что использовались 10 лет назад. Более высокая скорость резки позволяет абразивам резать более гладко, а более мелкие абразивы можно использовать для получения более гладкой поверхности без ущерба для времени цикла.

Райли говорит, что существует существенная разница во времени, которое OEM-производители отводят на хонингование цилиндра, по сравнению с тем, сколько времени тратит на тот же процесс типичный производитель двигателей вторичного рынка или завод по ремонту двигателей. Он говорит, что OEM-производители обычно тратят от 15 до 20 секунд на хонингование отверстия с помощью автоматизированного хонинговального оборудования. Для сравнения, ручное хонингование канала ствола с помощью мощного хонинговального станка может занять до нескольких минут.

«Станки OEM полностью автоматизированы и автоматически контролируют размер и форму отверстия. Они также измеряют и проверяют 100 процентов отверстий и могут сортировать отверстия по размеру, если они работают с классами отверстий», — говорит он.

«По мере того, как растет потребность в воспроизведении OEM-покрытий на вторичном рынке, растет и спрос на хонинговальное оборудование, отвечающее этим спецификациям. Это, очевидно, повлияет на затраты на хонингование», — объясняет Райли. «Мы разрабатываем недорогой одношпиндельный хонинговальный станок с ЧПУ для вторичного рынка. Оператор загружал блок, и станок автоматически затачивал отверстия в соответствии с допусками OEM».

Райли говорит, что Геринг также предлагает услуги по хонингованию на заказ для разработки прототипов малосерийных двигателей и высокопроизводительных двигателей.

Качество отверстия цилиндра играет огромную роль в снижении трения и прорыва газов, что способствует повышению производительности и долговечности двигателя. Улучшенная геометрия отверстия также способствует лучшему уплотнению и большей полезной мощности. Райли говорит, что многие производители высокопроизводительных двигателей оттачивают свои блоки, чтобы более точно имитировать реальные условия работы. Они также используют пластины крутящего момента при хонинговании (некоторые с имитацией коллекторов для дополнительной нагрузки на блок) и могут даже прикрутить колокол к блоку, чтобы воспроизвести напряжения и нагрузки, которые блок будет испытывать в автомобиле.

«Для OEM-производства мы разработали зажимные и другие методы, чтобы нагрузить блок во время его хонингования», — говорит Райли. Это сделано для дальнейшего улучшения геометрии отверстия и уплотнения.

Алюминиевые двигатели Скоро
Райли говорит, что еще одной тенденцией OEM является разработка двигателей будущего, в которых используются различные типы покрытия поверхности отверстия в алюминиевых блоках. Покрытия напыляются на порошковый металл или сплавы стальной проволоки, которые создают характеристики поверхности традиционного железного канала ствола.

«В прошлом году около 15 процентов двигателей-прототипов, которые мы видели, имели алюминиевые каналы с алюминиевым покрытием. В этом году процент составляет до 67 процентов. Таким образом, произошел резкий сдвиг в сторону алюминиевых блоков с отверстиями с покрытием».

Алюминиевые каналы с покрытием имеют ряд преимуществ, одним из которых является лучшая теплопроводность между цилиндрами и водяной рубашкой. Другой — меньшая тепловая деформация для лучшей герметизации. Покрытие обеспечивает износостойкость и позволяет использовать отверстия большего диаметра в пределах заданного размера блока для увеличения общего рабочего объема.

Райли говорит, что OEM-производители в настоящее время протравливают отверстия кислотой, чтобы закончить их. Но кислота небезопасна для окружающей среды, поэтому OEM-производители разрабатывают альтернативные способы отделки алюминиевых каналов с покрытием, которые не требуют травления кислотой. Алмазное хонингование используется для черновой обработки, но завершающий этап выполняется абразивами на неметаллической связке, такими как стекловидные абразивы, резина или щетки. Цель состоит в том, чтобы придумать процесс, который будет работать с использованием хонинговальной жидкости на водной основе.

Каким образом на вторичном рынке будут ремонтировать отверстия с покрытием в алюминиевых двигателях? Райли говорит, что наиболее вероятный подход будет состоять в том, чтобы отшлифовать первоначальную отделку канала ствола, затем повторно нанести поверхностное покрытие и восстановить его в соответствии со спецификациями OEM.

Лазерное структурирование
Несколько лет назад Геринг разработал уникальный процесс под названием «лазерное структурирование» для повышения долговечности двигателя. В процессе используется лазер для выжигания небольших ямок в областях поверхности отверстия цилиндра, где нагрузка на кольца и износ являются максимальными. Ямки улучшают удержание масла и смазку колец, а также значительно снижают износ колец и отверстий.

Райли говорит, что новый процесс лазерного структурирования теперь используется в Европе на дизельных двигателях. «При пробеге 150 000 километров отверстия практически не изнашиваются (всего 1–2 микрона), а показатели выбросов такие же, как у новых», — говорит он.

Райли говорит, что процесс лазерного структурирования можно использовать для создания практически любого рисунка, какой только можно вообразить, на поверхности ствола. Как правило, ряд точек или штрихов глубиной от 25 до 60 микрон и шириной 40 микрон выжигается лазером в верхней трети цилиндра после получистовой обработки отверстия. Затем выполняется заключительный шаг хонингования с использованием мелких камней, чтобы удалить любые скопления материала вокруг ямок и закончить отверстие.

Лазерная часть процесса занимает от 9 до 15 секунд на цилиндр и использует специальную машину, которая вращает и опускает лазерный луч по мере того, как он проецируется на поверхность каждого цилиндра.

Райли говорит, что процесс лазерного структурирования идеально подходит для твердых блоков или блоков со специальным покрытием поверхности, которые затрудняют их чистовую обработку с помощью обычных методов хонингования. «Это идеальное приложение для высокопроизводительных дизельных и авиационных двигателей», — говорит он.

Не забывайте чистить отверстия
Завершая эту статью о хонинговальных абразивах, последний момент, о котором следует помнить, это важность очистки отверстий после хонингования. При хонинговании в отверстиях остается много металлических и абразивных частиц, которые необходимо удалить перед сборкой двигателя. Мытье и чистка теплой мыльной водой удалит большую часть рыхлого мусора. Некоторые производители двигателей протирают цилиндры жидкостью для автоматических трансмиссий. Суть в том, чтобы цилиндры были чистыми, чтобы не было загрязняющих веществ, которые могли бы повредить кольца или попасть в масло.

 

<<Боковая панель>>

ПОЧЕМУ АЛМАЗЫ ТАК ДОРОГИЕ
Если вас не устраивает высокая стоимость алмазных точильных камней, вот краткое объяснение, почему они такие дорогие:

Алмаз – это особая форма углерода, которая образуется естественным образом под действием сильной жары и давления глубоко внутри земли. Таким образом, его не так много или легко найти. Впоследствии искусственные синтетические алмазы в основном используются для промышленных абразивов.

Ученые поняли, что если бы они могли воспроизвести тепло и давление, которые сформировали природные алмазы глубоко в земле, они могли бы превратить обычный графит (другая форма углерода) в алмаз. По их оценкам, для осуществления трансформации потребуются температуры свыше 6300 градусов по Фаренгейту и давление примерно в один миллион фунтов на квадратный дюйм. Но, как выяснили ученые, это было не так просто. Как они ни старались, им не удавалось заставить графит изменить свою кристаллическую структуру и стать алмазом, пока исследователи General Electric не открыли секрет в 1951.

Чтобы изменения произошли, нужен был катализатор. Катализатор оказался смесью расплавленного железа, никеля и кобальта. Различные пропорции ингредиентов в катализаторе до сих пор держатся в строжайшем секрете, поэтому лишь несколько компаний во всем мире обладают опытом производства синтетических алмазов. В США синтетические алмазы производятся на заводе GE в Уортингтоне, штат Огайо. Несколько лет назад нам устроили экскурсию по заводу, но никому, кроме нескольких доверенных лиц, не разрешается заглядывать внутрь помещения, где на самом деле производятся бриллианты.

GE заявляет, что может создавать синтетические алмазы различных типов и размеров для различных промышленных целей, изменяя температуру, давление и тип катализатора. Искусственные алмазы обычно имеют желтоватый оттенок и размером с песчинку. Тем не менее, они идеально подходят для использования по назначению в качестве абразива. Они такие же твердые, как природные алмазы, и на самом деле работают лучше из-за их индивидуально подобранных форм и характеристик.

Хонингование цилиндров — заточено для скорости

| Практическое руководство — двигатель и трансмиссия

В Circle Track мы постоянно занимаемся технологиями. И хотя бы несколько раз в год мы покажем вам, как собрать собственный двигатель от воздушного фильтра до масляного поддона. Но одна область технологий, которую мы редко затрагиваем подробно, — это машинная обработка блока цилиндров и головок цилиндров. Это потому, что качественная машинная работа требует очень дорогого оборудования и специальной подготовки. Так что, честно говоря, даже если они собираются заняться сборкой двигателя, большинству гонщиков лучше передать обязанности по механической обработке своему местному производителю двигателей.

Но это не значит, что не нужно понимать, что происходит. Качественная машинная работа, выполненная с осторожностью и точностью, необходимой для соблюдения требуемых допусков, не всегда является само собой разумеющимся — в конце концов, вы можете в конечном итоге нанять услуги машиниста с низкой квалификацией, который так же легко срезает углы, как и вы. может сантехник, маляр или парикмахер. Ключом к уверенности в том, что вы получаете то, за что платите, является понимание того, что происходит и что отличает хорошую работу от плохой.

Первый шаг — поговорить с другими гонщиками. Имеет ли производитель двигателей или машинист хорошую репутацию на вашей гоночной трассе? Команды, которые могут стабильно добиваться лучших результатов, не достигают этого случайно. Можно поспорить, что любая компания, с которой они готовы сотрудничать, работает качественно.

Но часто бывают случаи, когда нельзя просто положиться на рекомендацию. Затем вам нужно понять, что вам нужно, и быть в состоянии определить, получаете ли вы то, за что заплатили. Есть несколько критических процессов обработки, которые должны быть частью каждой сборки двигателя. На этот раз мы уделяем особое внимание хонингованию отверстий цилиндров.

Хотя о них часто говорят вместе, хонингование — это не то же самое, что растачивание цилиндров. При растачивании используется режущий инструмент из карбидной стали для вырезания металла из отверстия цилиндра. При хонинговании, с другой стороны, используются камни разной зернистости, чтобы стереть меньшую часть отверстия цилиндра, чтобы улучшить концентричность (округлость, говоря простым языком) и подготовить поверхность металла.

Возьмем, к примеру, новую сборку двигателя. Вы, вероятно, захотите пойти дальше и расточить цилиндр на 0,030 дюйма больше размера — до окончательного диаметра отверстия 4,030 дюйма — чтобы воспользоваться типичными правилами, которые допускают максимальный рабочий объем двигателя 358 дюймов как для небольших блоков Ford, так и для Chevrolet. Эти дополнительные 0,030 ширины не имеют большого значения с точки зрения кубических дюймов, но они действительно могут помочь улучшить степень сжатия при использовании поршней с плоским верхом.

Чтобы достичь этого, большинство машинистов расточат цилиндры до 4,025 дюйма, оставив 0,005 материала, который необходимо отшлифовать, чтобы достичь конечной цели 4,030. Хонингование выполняется поэтапно, начиная с более грубого набора камней. Хонингование грубыми камнями увеличивает диаметр отверстия до 4,027–4,0275 дюймов. Окончательный 0,0025 делается за один или два шага — с более мелкими камнями — что не только оставляет идеально круглое отверстие цилиндра, но также создает чистоту поверхности на стенках цилиндра.

При обработке отверстий цилиндров чистота поверхности стенок так же важна, как и округлость. Хорошая работа по хонингованию создаст рисунок «штриховки», который будет одинаковым по всей длине канала ствола. Штриховка представляет собой тонкую текстуру гребней и впадин в металле, которая захватывает и помогает удерживать тонкую пленку моторного масла в каналах цилиндров. Это снижает трение между поршневыми кольцами и стенками цилиндра, когда поршни перемещаются вверх и вниз по отверстиям, а также предотвращает приваривание колец к блоку цилиндров.

Конечным результатом хонингования на высоком уровне является двигатель, который хорошо герметизируется, так что абсолютный минимум утечек продуктов сгорания через кольца. Это означает, что на коленчатый вал передается больше мощности, а в масле меньше загрязняющих веществ, что обеспечивает улучшенную защиту подшипников, кулачков и других поверхностей, подверженных трению. Отличная работа по хонингованию также помогает кольцам хорошо герметизироваться, так что вы также не сжигаете масло. Итак, вот несколько советов, которые помогут вам добиться наилучших результатов при заточке.

Правильная заточка цилиндров — один из первых шагов к созданию надежного гоночного двигателя. Вот как убедиться, что ваш слесарь все делает правильно.

Кен Траутман, владелец магазина гоночных двигателей KT Engine Development, построил множество двигателей, выигравших гонки на всех уровнях, и говорит, что ценность правильной обработки вашего блока и головок — и особенно хонингования отверстий цилиндров — перед сборкой двигателя не может быть достигнута. быть завышенным. Сколько бы вы ни потратили на поршни, шатуны и другие компоненты, на этом этапе невозможно побороть ошибки или небрежную работу.
Trending Pages
  • Женщины, которые рассказывают истории MotorTrend: Алекс Тейлор
  • Как автопроизводители поддерживают жизнь бензиновым автомобилям, несмотря на распространение электромобилей
  • Новый дисплей BMW Panamic лучше, чем панель приборов Panamic?
  • Этот Chevy Corvette Restomod 1958 года — секретная высокопроизводительная машина.