расточка блока цилиндров
Расточка блока цилиндров двигателя является ремонтной операцией по восстановлению правильной геометрии изношенных цилиндров и нужного рабочего зазора между поршнями и стенками цилиндров (или гильз цилиндров). И вроде бы это не такая уж и сложная операция, при наличии некоторых знаний и нужного расточного оборудования, однако имеется ряд важных нюансов, о которых не знают, или просто не учитывают некоторые ремонтники и все эти нюансы и тонкости я постараюсь описать в этой статье.
Перед тем как начать писать эту статью и всё, что связано с расточкой блока цилиндров я замечу, что эта статья будет полезна не только автомобилистам, но и конечно же владельцам мотоциклов — ведь цилиндры и ремонтные операции по их восстановлению у автомобилей и мотоциклов практически одинаковы.
После определённого пробега двигателя, каким бы качественным не было бы моторное масло и материал стенок блока цилиндров, они постепенно изнашиваются, их правильная геометрия теряется, зазоры между поршнями и стенками цилиндров увеличиваются и в итоге двигатель теряет былую компрессию и соответственно резвость (мощность ).
Кстати замер компрессии и выявление её низкого значения и является главным критерием того, что мотор пора разбирать а блок растачивать, если конечно с клапанным механизмом всё в порядке (как узнать от чего плохая компрессия я уже писал, например в статье про компрессию — ссылка чуть выше).
К тому же, кроме потери мощности, мотор уже хуже заводится и возрастает расход моторного масла и после каждой поездки приходится восстанавливать его уровень, что добавляет некоторые неудобства водителю и он начинает задумываться о ремонте. А вот как произвести такой ремонт правильно и будет описано в этой статье.
И если даже кто-то и не будет делать его самостоятельно (ведь не у каждого в гараже стоит расточной станок), зато после прочтения этой статьи у автовладельцев уже появится возможность грамотно проконтролировать работников автосервиса, которые выполняли расточку цилиндров и в любой момент водитель сможет произвести соответствующие проверочные замеры и оценить качество работы, а это важно знать, перед тем как начинать сборку двигателя.
К тому же ещё перед тем, как блок цилиндров начали растачивать, водитель по подготовительным действиям работников автосервиса (какие они должны быть я опишу ниже) сможет понять, доверять им расточку, или может быть лучше сменить мастерскую пока не поздно. Ведь не секрет, что после расточки цилиндров в некоторых мастерских, многие двигатели уже не проходят тот же ресурс, какой был у нового мотора.
А всё дело в правильных подготовительных операциях перед расточкой блока, так как правильная подготовка блока и оборудования очень важна (не менее чем сама расточка) и напрямую влияет на дальнейший ресурс отремонтированного двигателя. Все эти нюансы я опишу чуть ниже и надеюсь они помогут правильно выбрать ремонтную мастерскую и конечно же помогут существенно увеличить ресурс вашего мотора после его ремонта.
Расточка блока цилиндров — Важное — подготовка к работе и нужные приспособления.
И так, перед расточкой блока цилиндров очень важно сделать то, чем многие ремонтники пренебрегают, или просто не знают.
ПЕРВЫЙ ВАЖНЫЙ НЮАНС.
Как правило многие ремонтные мастерские, которые занимаются расточкой и хонинговкой блоков, при расточке цилиндров, главной-базовой плоскостью считают нижнюю плоскость блока мотора, к которой крепится поддон для масла. Говоря проще, станочники перед расточкой берут и ставят блок цилиндров двигателя на крепёжный стол своего станка, затем выверяют и совмещают ось расточной головки с осью растачиваемого цилиндра, далее зажимают блок цилиндров и начинают расточные операции.
Но ведь никто из большинства ремонтников-расточников никогда и не задумывается (ну может быть только когда растачивал блок своего двигателя), а точно ли параллельна нижняя плоскость блока цилиндров мотора оси распределительного и коленчатого вала ??? А точно ли перпендикулярна нижняя плоскость растачиваемого блока осям всех цилиндров этого блока ???
И если даже при серийном производстве на наших автозаводах и выполнили это важное условие (что мне с трудом верится), то от каждодневных нагрузок от перевыполнения плана, постоянной нехватки времени и в процессе интенсивной эксплуатации оборудования, это условие со временем нарушилось.
И может быть даже всего на чуть чуть — примерно на доли градуса, а может и больше, а кто это знает и кто вообще это проверяет, особенно сейчас ? Да всего лишь какие то единицы действительно грамотных мотористов, которых ещё нужно постараться найти.
К тому же на многих автозаводах (особенно отечественных) не учитывается процесс изменения формы блока, через некоторое время, в процессе старения блока цилиндров и их сразу же растачивают и отправляют на конвейр для сборки мотора (о процессе старения я ещё напишу ниже).
Не перпендикулярность оси цилиндра и оси коленчатого вала приведёт к быстрому износу деталей двигателя.
И конечно же в итоге, оси коленчатого вала (да и распределительного тоже) оказываются не строго перпендикулярны стенкам цилиндра (осям гильз цилиндров). Чудес не бывает и значит получается, что на шатуны и вкладыши двигателя постоянно будет давить пусть небольшая, но всё таки изгибающая сила.
А значит от этого кольца, поршни, да и стенки гильз цилиндров будут в процессе работы двигателя изнашиваться неравномерно (с одной стороны больше, с другой меньше).
Добавим к этому ещё и то, что же между поршнями и стенками цилиндров, будет образовываться не правильная (неравномерная) плёнка моторного масла, то есть менее устойчивая клинообразная плёнка масла, которая будет постоянно выдавливаться из под клина трущейся пары (поршень-цилиндр).
Следует отметить, что неравномерный слой моторного масла в виде клина, будет образовываться и между шейками и вкладышами коленчатого вала (см. рисунок 3). В результате всего этого при эксплуатации двигателя будет происходить ускоренный износ деталей и разумеется ресурс такого двигателя будет совсем небольшим.
Прочитав то, что написано выше, не сложно сделать естественный вывод, что прежде чем расточнику начинать расточку цилиндров блока двигателя, следует обязательно проверить постели коренных вкладышей коленчатого вала (да и распредвала тоже и вообще любых постелей) на их точную соосность и цилиндричность.
А главное следует обязательно проверить точную перпендикулярность отверстий (осей) постелей относительно осям всех цилиндров двигателя.
И ещё один нюанс — если нижняя плоскость блока двигателя (которую считают базовой) не перпендикулярна осям всех цилиндров мотора, то лучше не подкладывать под нижнюю плоскость блока металлические пластинки, которые немного приподнимут блок с нужной стороны и компенсируют не перпендикулярность, а следует шлифануть нижнюю плоскость блока на шлифовальном станке (ну или хотя бы на фрезерном), чтобы исправить дефект несоответствия.
И только после этого можно буде уже спокойно ложить блок мотора на стол расточного станка, закреплять его и растачивать, ну и затем хонинговать цилиндры (опять же правильным — безабразивным хоном, которые не будет шаржировать поверхности стенок цилиндров).
И если даже многие авто или мото-владельцы не смогут самостоятельно произвести грамотную подготовку к расточке и саму расточку (ведь не у каждого есть дорогой расточной станок в гаражной мастерской), но зато Вы, уважаемые читатели моего сайта, прочитав эту статью, надеюсь уже сможете адекватно контролировать расточников в каком то автосервисе, которым вы доверите ремонт своего двигателя, а не тупо кивать с открытым ртом на всё, что они Вам говорят и просто безразлично смотреть на их действия, мол якобы они профессионалы и сами всё знают.
ВТОРОЙ ВАЖНЫЙ НЮАНС.
И ещё один очень важный момент, касающийся подготовке к расточке блока цилиндров или их хонинговке. Многие водители и даже ремонтники-расточники не ведают, что при сборке мотора и установки головки цилиндров на блок двигателя и затяжки всех крепёжных болтов головки, геометрическая форма цилиндров немного меняется, так как металл есть металл (любой сплав имеет некоторую пластичность и упругость).
И в реальности получается, что после обжатия всех крепёжных болтов головки динамометрическим ключом, с положенным моментом, сам цилиндр (или цилиндры) уже перестают быть строго цилиндрическим (после обжатия цилиндры принимают вид той же бочки), даже если их изготовили очень точно и до обжатия они были строго цилиндрическим.
Правильная хонинговка цилиндра. 1 — блок цилиндров, 2 — алюминиевая плита с отверстиями, вместо головки, 3 — хон с безабразивными брусочками.
Из выше описанного следует сделать вполне обоснованный и правильный вывод, что и растачивать любой цилиндр, следует обязательно ОБЖАТЫМ с таким же моментом, с каким он будет обжат вместе с головкой после сборки мотора. А для этого следует изготовить из толстой плиты (можно даже из старой головки) плиту, показанную на рисунке 2 слева.
Плита изготавливается с отверстиями под расточной резец или хон (отверстия чуть больше диаметра цилиндров) и с отверстиями под крепёжные болты, с помощью которых плита прижмётся к цилиндрам так же как и головка на двигателе (с таким же положенным моментом).
И только после такой подготовительной операции можно смело начинать расточку блока цилиндров.
После расточки всех цилиндров и откручивания крепёжных болтов (ну и снятия плиты с блока цилиндров), геометрическая форма расточенных и отхонингованных цилиндров, тут же немного нарушится (форма станет примерно такой, как у песочных часов, в середине уже, а сверху и снизу шире).
Но нам теперь остаётся только установить на отремонтированный таким способом блок штатную головку двигателя и затем обжать весь бутерброд динамометрическим ключом с положенным моментом (с таким же как была обжата плита перед расточкой цилиндров), и геометрия расточенных цилиндров Вашего двигателя станет идеальной ! И конечно же цилиндры отремонтированного таким способом Вашего двигателя, станут лучше новых заводских!
Ведь при заводском серийном производстве большинства двигателей на заводах (по крайней мере отечественных), вышеописанную правильную технологию расточки и хонинговки вряд ли применяют (а если и применяют, то только на зарубежных автозаводах выпускающих престижные автомобили).
Ну и конечно же в большинстве ремонтных расточных мастерских, так грамотно и правильно двигатели тоже не обрабатывают и не ремонтируют, а если кто то из некоторых редких ремонтников и делает это, то только для своего двигателя и таких знающих мотористов ещё придётся поискать, чего я Вам очень советую, если конечно же вы желаете долго и без проблем и ремонта ездить на своём автомобиле (или мотоцикле) и не хотите в ближайшее время избавиться от своего любимого коня.
И ещё — учитывать и проверять первый из двух важных нюансов, которые я выделил выше оранжевым цветом, особенно очень важно перед расточкой блоков наших отечественных двигателей, которые собирают на заводе не выдерживая блоки некоторое время на полке, пока происходит процесс старения блока, при котором он меняет форму и происходит потеря геометрической формы всех ранее расточенных отверстий (отверстий цилиндров, постелей валов и т.п.).
И в итоге отечественные блоки со временем как бы «разъезжаются» то есть у них постепенно перекашиваются отверстия всех четырёх цилиндров , относительно постелей подшипников скольжения коленчатого вала и распредвала.
А всё, что необходимо сделать перед расточкой блока цилиндров — это:
- проверить и выполнить два основных нюанса, которые я выделил оранжевым цветом и подробно описал выше.
- доработать блок, если оси постелей коленвала и распредвала не перпендикулярны осям цилиндров.
- доработать блок (шлифануть плоскость) если нижняя плоскость блока не перпендикулярна осям цилиндров.
- затем установить и закрепить блок в поперечной плоскости станка правильно, согласно оси расточной головки.
- перепроверить и откорректировать положение блока цилиндров (с помощью индикатора часового типа) относительно оси расточной головки.
- затем следует обкатать поверхность стенок цилиндров носиком индикатора-нутромера, чтобы найти центра цилиндров (у фирменных расточных станков индикатор вмонтирован в станке — это видно на видео ниже и входит в комплектацию станка).
- ну и остаётся установить расточную головку под нужный диаметр расточки, с припуском на хонингование, которые я опишу ниже.
- произвести расточку блока цилиндров.
Ну а теперь переходим к цифрам, так сказать какие должны быть зазоры, замеры и прочие нюансы, которые будут полезны новичкам и не только.
Цилиндр двигателя — его износ, замеры и правильная геометрия нового цилиндра, или после расточки цилиндров.
Для начала рассмотрим немного, какой получается форма цилиндров после большого пробега двигателя и какой должна быть правильная геометрия нового цилиндра (цилиндров) двигателя, или после расточки, так как эти знания помогут произвести нужные замеры и вообще контролировать геометрию расточенных цилиндров.
Естественно любому понятно, что форма цилиндров двигателя должна быть по форме идеально ровного цилиндра, который имеет абсолютно одинаковые диаметры в любом месте по высоте, а так же при замерах в диаметрально противоположных направлениях (крест-накрест).
Но многие водители, да и практически все ремонтники знают, что изнашивается поршневая группа (цилиндр (гильза) и поршни) неравномерно, так как поршень испытывает наибольшее трение о цилиндр в его середине, и меньшее трение в низу и в верху.
От этого форма выработки стенок цилиндров блока образуется в виде бочки (в середине износ больше, а сверху и снизу цилиндра меньше).
индикаторный нутромер
Так же следует учесть, что трение поршня о цилиндр больше спереди и сзади цилиндра, а с боков трение меньше. Это происходит от того, что шатун ходит и создаёт давление взад и вперёд, а не вправо-влево. И разумеется от этого и выработка получается неравномерной, то есть спереди и сзади она больше, а с боков меньше и в итоге цилиндр постепенно превращается в овал.
Такая же неравномерная выработка происходит конечно же и на поршне (поршнях), но поршень нам не важен, так как после расточки при сборке мотора будет заменяться новым, а вот знать как и где вырабатывается цилиндр (гильза) новичкам будет очень полезно.
Замер цилиндра мотоцикла индикаторным нутромером.
И из этих знаний и исходит то, как правильно замерять цилиндр, чтобы увидеть его износ и на сколько придётся растачивать. И значит замерять цилиндр с помощью нутромера следует в нескольких местах.
Как пользоваться нутромером в интернете информации море, да и я уже об этом написал вот тут и мне нет смысла повторяться.
Места замера цилиндра нутромером.
Кто не знает как пользоваться индикаторным нутромером и кому нужно узнать, то могут кликнуть на ссылку чуть выше и почитать статью в отдельной вкладке. А вот в каких местах производить замеры изношенного цилиндра смотрим на рисунке слева.
Там видно, что точный диаметр цилиндра (как изношенного, так и расточенного для проверки качества) измеряется нутромером в четырёх поясах, но замеры этих поясов производим как в продольном, так и в поперечном направлении (крест-накрест), чтобы узнать не только износ в виде бочки, но и в виде овала.
А вообще проверка цилиндров на износ (и вообще пора ли их растачивать или они ещё поработают) заключается в том, не превышает ли их износ максимально допустимый — 0,15 мм (это для четырёхцилиндровых моторов с объёмом 1,5 — 2.0 литра, а для большекубатурных моторов зазоры могут быть чуть больше, а для малокубатурных зазоры могут быть чуть меньше и максимально допустимые значения можно узнать в мануале конкретного двигателя).
Перед замерами сначала следует настроить индикаторный нутромер на ноль и для настройки нутромера в раскрученных мастерских используется специальный калибр (кольцо из набора), но он не у всех есть, особенно у гаражных мастеров. Но не беда, ведь индикаторный нутромер вполне возможно выставить по диаметру цилиндра в той части, где он не изнашивается ( ведь в самом верху цилиндра любого мотора образуется ступенька, куда поршень не доходит при работе мотора).
Поэтому, по разнице замеров ( размеров) в не изношенном в самом верху месте и в остальных поясах можно судить о степени износа цилиндров.
Также, нутромер можно настроить и по микрометру, а размер на микрометре выставляется по мануалу вашего автомобиля, в котором указывается диаметр нового цилиндра, или по номеру очередного ремонта). Замерив цилиндр в четырёх поясах и в диаметрально противоположных направлениях записываем показания.
И если максимальная степень износа в середине цилиндра (в районе выработанных в середине стенок в виде бочки) превышает 0,15 мм.
, то это значит, что необходимо произвести расточку блока цилиндров до ближайшего ремонтного размера, оставив припуск в 0,03 мм., под дальнейшее хонингование с помощью хона, который подробно описан вот тут (припуск может быть и около 0,1-0,15 мм на диаметр, у двигателей с бóльшими рабочими объёмами, или с хонинговкой с абразивными брусками).
После расточки хонингуем цилиндры блока только с помощью безобразивных брусков, и только они позволят не шаржироваться стенкам цилиндров вашего двигателя абразивной пылью и таким образом ваши кольца и поршни проработают положенный им ресурс — это важно и подробно я об этом уже писал в отдельной очень полезной статье о правильном капитальном ремонте вот здесь.
Там же описаны и правильные подготовительные операции перед расточкой блока цилиндров, которые так же позволят сделать ресурс отремонтированного мотора не хуже и даже лучше, чем у нового. Но о правильных подготовительных операциях я написал и здесь, чуть выше, в отдельном разделе — подготовка к расточке.
При хонинговке следует выдержать такой диаметр цилиндра (цилиндров), чтобы при установке выбранного ремонтного поршня зазор между ним и цилиндром был в пределах 0,025 — 0,045 мм. Как правило, по наружному диаметру новые поршни разбиты на пять классов А, В, С, D. E, через каждые 0,01 мм. Также следует напомнить, что наружная поверхность качественного поршня от любой авторитетной фирмы имеет сложную форму.
То есть по высоте форма поршня немного коническая (это можно проверить с помощью микрометра), а в поперечном сечении овальная, поэтому измерять диаметр нового поршня необходимо в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу и в районе пояса поршневого пальца.
Так же поршни по диаметру отверстия под поршневой палец делятся как правило на три класса 1 , 2, и 3 через каждые 0,004 мм., но у разных производителей могут быть и другие классы и размеры. Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец обычно выбиваются на днище поршня.
Ещё следует учесть, что поршни делятся ещё на три группы по весу (массе) и разумеется на двигателе все поршни должны быть одинаковой группы по массе.
А вообще я советую всегда и поршни, и шатуны (особенно от неизвестных производителей) взвешивать перед установкой на цифровых весах, и если есть даже небольшая разница в весе, то следует сточить в не ответственном месте лишний материал.
Ну и поршни ремонтных размеров для отечественных и некоторых импортных автомобилей и мотоциклов обычно изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром (может быть и больше). Стрелка на поршне показывает, что при установке в цилиндр она должна быть направленна в сторону распредвала.
Выше было описано то, что нужно знать новичкам, ну а что касаемо самого процесса расточки блока цилиндров, то описывать его нет смысла, лучше посмотреть видеоролики на эту тему, которые я опубликовал ниже. Но следует всё же написать основное, говоря простым языком, а именно:
Расточка блока цилиндров необходима для восстановления правильной геометрии изношенных цилиндров (то есть чтобы удалить бочку и овал), а также чтобы восстановить требуемый зазор между цилиндром и поршнем.
Восстановить требуемый зазор между родными изношенными поршнями и расточенными цилиндрами конечно же не получится, ведь диаметр расточенных цилиндров станет немного больше.
И разумеется зазор восстанавливают между новым ремонтным поршнем, который чуть больше по диаметру, и цилиндром. Для этого следует увеличить диаметр цилиндра с помощью расточки и хонинговки, в соответствии с наружным диаметром нового ремонтного поршня, плюс рабочий зазор. Ну и конечно же расточка уберёт и «бочку» и «овал» и как было сказано выше, восстановит правильную геометрию идеально ровного цилиндра.
Как было описано мной выше, среднее значение необходимого рабочего зазора у большинства серийных двигателей в пределах 0,04-0,05 мм. То есть говоря проще для новичков — это та величина рабочего зазора, на которую диаметр цилиндра должен быть больше наибольшего диаметра ремонтного поршня (как я уже говорил, измеряем наибольший диаметр на юбке поршня в месте перпендикулярном оси отверстия поршневого пальца), и рабочий зазор необходим чтобы поршень не заклинило в цилиндре от теплового расширения.
Зазор может быть и другим (например на большекубатурных моторах), в зависимости от диаметра цилиндров и поршней, а так же тепловой зазор зависит от материала поршня и разумеется, чем больше тепловое расширение материала поршня, тем больше должен быть рабочий зазор между поршнем и цилиндром двигателя. Раньше, когда поршни делали из такого же материала как и гильзы цилиндров, то есть из чугуна, рабочий зазор был очень мал, ведь тепловое расширение у гильзы и у поршня было практически одинаковым.
Кстати и сейчас, у самых современных двигателей, у которых блок цилиндров изготовлен из лёгкого сплава и имеет почти такое же тепловое расширение как и поршни, то есть блок цилиндров не имеет гильз, а имеет никасилевое покрытие, или ещё более современное покрытие керонайтом, рабочие зазоры соответственно меньше, чем у более старых чугунных блоков, или алюминиевых блоков с чугунными гильзами.
Конечно же любой грамотный расточник знает (или уточняет перед расточкой), какие должны быть рабочие зазоры между поршнем и цилиндром, в зависимости от материала цилиндров и их теплового расширения.
Но получить после расточки требуемый рабочий зазор между новым ремонтным поршнем и стенками цилиндров — это ещё не всё. Также обязательно следует добиться того, чтобы конусность и элипсность каждого цилиндра в блоке не превышали допустимые 0,01 мм.
Иначе в цилиндрах вашего двигателя не получится нужного рабочего зазора по всей поверхности стенок цилиндров и конечно же нормального прилегания поршневых колец к стенкам цилиндров по всей их поверхности. Ну и конечно же следует добиться того, чтобы все цилиндры были абсолютно параллельны относительно друг друга ( в пределах точности до 0,01 мм., по всей длине цилиндров). Иначе шатуны и поршни (а значит и вкладыши) будут работать с некоторым перекосом и будут изнашиваться неравномерно.
И ещё следует напомнить, что сама по себе качественная расточка цилиндров блока далеко не быстрая операция, ведь кроме учёта всех выше описанных мной важных нюансов и выверки положения блока цилиндров, относительно оси расточной головки станка, следует производить процесс растачивания стенок цилиндров с малой подачей, которая позволяет добиться нормального качества поверхности стенок цилиндров, а работа с малыми подачами требует определённого времени.
Но только учитывая все вышеописанные нюансы, можно гарантировать высокое качество расточки блока и всего ремонта вашего двигателя.
Ну и напоследок следует написать несколько слов о том, с помощью чего производят сам процесс расточки цилиндров двигателей.
Как известно многим, расточные станки (особенно от авторитетных фирм), которые используют для расточки и хонинговки блоков цилиндров, имеют не малую цену и недоступны большинству гаражных мастерских и даже многим СТО широкого профиля.
До сих пор самым распространённым и надёжным были и остаются станки фирмы «Sunnen» американских производителей (например станок CV616). Их станки имеют целый ряд преимуществ перед отечественным оборудованием — высокая надёжность и производительность, описанная чуть выше, ну и разумеется достаточно высокая точность и простота настроек управления, а на современных станках наличие автоматики позволяет почти полностью автоматизировать процесс (например с помощью автоматической подачи хона на разжим брусков) при наличии заказов с одинаковыми параметрами.
К тому же некоторые станки, (например тот же CV616) позволяют без предварительной расточки сразу хонинговать стенки цилиндров под нужный окончательный диаметр цилиндров. Это существенно экономит время на обработку и электроэнергию.
Единственная задержка, и то в конце работы, нужна для быстрой смены брусков с более мелким зерном для финишного прохода (точнее для смены на специальные безабразивные щётки, которые не позволяют шаржироваться поверхности стенок цилиндров, как это происходит с обычными абразивными брусками, и в итоге поршневые кольца и сами поршни прослужат существенно дольше) .
Ну и естественно точность станков этой фирмы достаточно высока и позволяет добиться не только поверхности нужного класса шероховатости, но и конусности, а так же элипности цилиндров блока в пределах современных допусков, то есть не более 0,01 мм.
Ну и напоследок хочется отметить, что как правило вместе с расточкой блока в капремонт изрядно пробежавшего двигателя входит и шлифовка коленчатого вала с заменой вкладышей и подробно об этой операции желающие могут почитать вот здесь.
Если же ваш двигатель имеет значительный пробег, то также не помешает произвести и ремонт постелей распределительного вала о котором я подробно описал в этой статье.
Вот вроде бы и всё, надеюсь эта статья о расточке блока цилиндров будет полезна, особенно новичкам, успехов всем.
Когда необходима расточка блока цилиндров
Во время работы двигателя самые большие нагрузки от трения испытывают цилиндры и поршни двигателей. Это связано с тем, что этим деталям приходится работать в тяжелых условиях повышенных температур и повышенного давления.
Элементы поршней трутся о стенки цилиндров, вызывая тем самым постоянный износ. Причем этот износ может происходить неравномерно, и постепенно цилиндр начинает терять свою первоначальную форму. Но это вовсе не означает, что это изменение формы становится видно глазу.
Возможно Вас заинтересуют следующие услуги
Ремонт шатунов Ремонт коленвала Реставрация постелей распредвала
Наши контактные данные: 8(343)200-88-83, 8(950)657-77-11, e-mail: 2008883@bk.
ru
Для чего нужна расточка блока цилиндров?
Изменение формы можно определить, только используя специальные измерительные инструменты. Нужно понимать, что это только в теории поршень двигается в цилиндре по идеальной траектории. На самом деле это далеко не так. И чем больше отклонение от идеальной траектории, тем быстрее происходит изнашивание и цилиндров и поршней.
Неправильность траектории движения поршня связана со многими факторами, прежде всего, конструкционного характера. Например, это может быть несоосность и неперпендикулярность положения сопрягаемых деталей. Помимо этого на преждевременный износ влияют слишком большие допуски в размерах, которые дают возможность поршню двигаться не только параллельно оси цилиндра, но и с определенным отклонением по горизонтали.
И все это приводит к тому, что цилиндр постепенно теряет свою форму, причем это может происходить неравномерно. И со временем профиль цилиндра становится не идеально круглым, а эллипсовидным.
Помимо этого на стенки цилиндра действует высокая температура, и воздействуют продукты сгорания, которые постепенно разрушают стенки цилиндра и одновременно поверхность поршня. И, казалось бы, можно просто заменить поршень, и все станет нормально. Но этого не произойдет. Если геометрия нового поршня идеальная, то геометрия цилиндра уже нарушена, и никакая замена поршня без расточки блока цилиндров в этой ситуации не спасет.
Цилиндры должны подвергаться растачиванию, если они изношены. Но следует понимать, что не все цилиндры изнашиваются, несмотря на длительную эксплуатацию. Некоторые двигатели нормально доживают свой век без всякой расточки и ремонта.
Для того чтобы определить степень износа цилиндра используют систему оценки двух размерных параметров цилиндров:
- Первый параметр – это изменение первоначальных размеров на 0,05 мм в верхней мертвой точке. Но не самого поршня, а верхнего кольца поршня.
- Второй параметр – изменение размера на 0,03 мм в месте соприкосновения юбки поршня со стенкой цилиндра.
Т.е при изменении параметров на такие величины уже требуется ремонт. Но ситуация может быть еще хуже, когда в верхней части цилиндра возникает дефект в виде ступеньки. Именно эта ступенька ускоряет разбивание не только поршневых колец, но и посадочных мест на поршне под кольца. Возникают удары, причем, весьма ощутимые.
Двигатель начинает работать с сильными вибрациями. Помимо этого из-за возникшей эллипсности нарушается прилегание поршневых колец к стенкам цилиндра. А это чревато прорыву газов из цилиндра в картер, нарушается компрессия в двигателе, начинается существенный перерасход масла и топлива.
В конце концов, может сложиться так, что кольца просто разваливаются от постоянных ударных нагрузок. При этом стенки цилиндра повреждаются так, что никакая расточка не может устранить полученный дефект.
Расточка блока цилиндров нужна для того, чтобы восстановить геометрические параметры этой части двигателя. Но восстановление блока цилиндров касается не только самих геометрических параметров цилиндра, но и еще восстановления нормального положения сопрягаемых деталей относительно друг друга.
Т.е. если добиться только нормальной геометрии самого цилиндра, этого не будет хватать, чтобы восстановить нормальную соосность и нормальное расположение всех базовых поверхностей. А если базовые поверхности не будут располагаться соосно и параллельно, то цилиндры и дальше будут разбиваться по мере работы двигателя. И не только цилиндры.
Напряжение и избыточное трение, которое возникает при неправильной соосности, будет влиять и на другие узлы поршневой группы. Т.е. все подвижные детали, участвующие в процессе работы двигателя, входящие в поршневую группу, будут испытывать дополнительные нагрузки на изгиб, сжатие и т.д.
Как выполняется расточка блока цилиндров?
Операция по восстановлению нужного зазора между стенками цилиндра и поршнями не такая уж и сложная. Достаточно проточить на расточном станке цилиндр до нужного размера, и зазор получается сам собой. Потом останется лишь установить новый поршень.
Обычно для этих операций используют вертикально-расточной станок для расточки блока цилиндров.
И правильность расточки зависит от состояния оборудования и квалификации станочника. Однако, это не сложная технологическая операция.
А вот для того, чтобы убрать эффект эллипса, придется повозиться. Восстановление формы цилиндра – вот самая сложная часть процесса. Причина в том, что выработка внутренних поверхностей цилиндра может быть самой разной в различных местах цилиндра. Поэтому перед тем как приступать к расточке, проводят несколько измерений при помощи микрометрических стрелочных приборов. И только после этого выносится решение, как именно нужно протачивать цилиндр, чтобы добиться нужной геометрии поверхности.
Помимо устранения эллипсности расточка блока цилиндров преследует цель убрать и конусность цилиндра. И этот параметр должен быть не более 0,01 мм. На всей длине цилиндра. Подобные операции с такой минимальной погрешность можно делать только на расточных станках, у которых точность проточки еще ниже, чем 0,01 мм.
Помимо этого при растачивании цилиндра должны выдерживаться высокие требования к получаемой чистоте обрабатываемых поверхностей. Чем чище будет обработана поверхность при расточке, тем меньше времени понадобится на притирку новых деталей.
Если чистота обработки будет недостаточной, возникнут проблемы с преждевременным износом колец поршня, с перерасходом масла, перерасходом топлива. Плюс ко всему увеличивается трение, особенно в процессе обкатки, это всегда связано с лишним количеством металлической пыли в масле.
Как расточить цилиндр двигателя
Том Лутценбергер
Авиационный поршневой двигатель. Изображение Эндрю Бридена с сайта Fotolia.com
По мере эксплуатации двигателей их цилиндры со временем изнашиваются. Этот износ возникает в результате постоянных напряжений трения, создаваемых поршнем, поршневыми кольцами и сгоранием двигателя. Во время капитального ремонта растачивание и хонингование цилиндров двигателя обеспечивают новую жизнь деталям двигателя и уменьшают проблемы со сгоранием из-за отложений.
Шаг 1
Демонтируйте цилиндр и снимите его с двигателя.
Используйте торцевой ключ и торцевые головки, а также различные серповидные ключи по мере необходимости, чтобы освободить корпус цилиндра двигателя. Снимите все оставшиеся детали двигателя с цилиндра, чтобы он был полностью голым. Вымойте его в большой ванне для мытья с керосином или подобным растворителем, чтобы удалить грязь и остатки двигателя. Дайте части цилиндра высохнуть на воздухе.
Шаг 2
Расположите цилиндрическую часть в держателе так, чтобы она оставалась зафиксированной при работе с ней с помощью расточной фрезы. Расположите цилиндр так, чтобы он был обращен вверх дном и прямо вверх. Расположите буровую фрезу так, чтобы она была параллельна цилиндру. Позвольте расточной фрезе опуститься в цилиндр и выполните расточку, создав круглое отверстие в материале цилиндра. Обработайте порты цилиндров ручным вращающимся или шлифовальным инструментом, сняв фаски с краев впускного и выпускного каналов внутри цилиндра (применимо только к двухтактным цилиндрам). Используйте фрезу для начальной обработки фаски и фрезу для окончательной шлифовки.
Шаг 3
Прикрепите хонинговальный инструмент подходящего размера для вашего цилиндра к электродрели или аналогичному инструменту, который позволит хонинговальному инструменту вращаться с высокой скоростью. Используйте отвертку, чтобы отрегулировать натяжение хонинговального инструмента, чтобы он правильно подходил к цилиндру при вставке. Нанесите моторное масло на конец хонинговального инструмента так, чтобы он был полностью покрыт маслом.
Шаг 4
Вставьте инструмент в цилиндр и включите его на максимальную скорость, крепко удерживая. Быстро перемещайте хонинговальный инструмент в цилиндр и из него, чтобы он не затачивал одно место слишком долго. Не вытягивайте его полностью, иначе вы повредите край цилиндра. Вытащите инструмент и проверьте работу. Снова вставьте инструмент и поверните его в противоположном направлении. Снова вытащите инструмент и убедитесь, что внутри готового цилиндра имеется штриховка.
Шаг 5
Возьмите отшлифованный цилиндр и полностью промойте его горячей водой с мылом.
Промойте в последний раз и сразу же высушите. Не позволяйте ему высохнуть на воздухе, иначе вы получите вспышку ржавчины.
Шаг 6
Нанесите моторное масло на бумажную салфетку и протрите внутреннюю часть цилиндра. Вытащите бумагу и найдите серые или черные пятна. Продолжайте смазывать бумажными полотенцами и маслом до тех пор, пока бумажное полотенце не перестанет пачкаться.
Каталожные номера
- AA1Car: хонингование цилиндров двигателя
- ATV Connection Magazine: растачивание цилиндров
- Old School Bobber: проблемы с расточкой цилиндров Harley
- You Tube: использование инструмента Flex Hone Tool
Советы и перчатки
- рабочий фартук при выполнении любых видов шлифовальных работ. Это предотвратит травмы от случайных металлических частиц, вылетающих из цилиндра.
Вещи, которые вам понадобятся
- Торцевой ключ и головки
- Crescent wrenches
- Kerosene or solvent
- Wash tub
- Cylinder holder
- Boring cutter
- Hand-held rotary or grinding tool
- Rotary burr
- Sandroll bit
- Power drill
- Honing tool
- Engine oil
- Отвертка
- Вода
- Средство для мытья посуды
- Бумажные полотенца
Предупреждения
- Если расточные цилиндры выполняет профессионал, сначала взгляните на его оборудование. Если он показывает вам только точильные инструменты и не более того, займитесь своим бизнесом в другом месте, так как он не выполнит полную работу.
Если он показывает вам только точильные инструменты и не более того, займитесь своим бизнесом в другом месте, так как он не выполнит полную работу.Writer Bio
С 2009 года Том Лутценбергер пишет для различных веб-сайтов на различные темы, от финансов до истории автомобилестроения. Лутценбергер занимается государственными финансами и политикой, а также консультирует различные аналитические службы. Его образование включает степень бакалавра гуманитарных наук по английскому языку и политологии в Колледже Святой Марии и степень магистра делового администрирования в области финансов и маркетинга Калифорнийского государственного университета в Сакраменто.
Другие статьи
Диаметр цилиндра или ход поршня: что дает больше мощности?
Стивен Эдельштейн Стивен Эдельштейн Если вы не водите Mazda с роторным двигателем, характеристики вашего бензинового или дизельного двигателя в значительной степени определяются его отверстием (шириной или диаметром цилиндров) и ходом поршня (расстоянием, которое проходит поршень внутри цилиндра).
Но если вы хотите увеличить мощность, что лучше увеличить диаметр цилиндра или ход поршня? Джейсон Фенске из Engineering Explained рассказывает об этом в прилагаемом видео.
Короткий ответ заключается в том, что большее отверстие, как правило, лучший способ получить большую мощность. Это создает больше места, позволяя увеличить отверстия клапанов, что, в свою очередь, может подавать больше топлива и воздуха в цилиндр. Это не работает на низких оборотах, но работает на высоких оборотах. Это хорошо сочетается с другим фактором. Больший диаметр цилиндра с более коротким ходом также позволяет двигателю развивать более высокие обороты, что создает большую мощность.
И наоборот, длинный ход, как правило, лучше с точки зрения топливной экономичности, поскольку он уменьшает площадь поверхности во время сгорания. Чем меньше площадь поверхности, тем меньше места для выхода тепла, что обеспечивает превращение большей части энергии сгорания в полезную работу по проталкиванию поршня.
В длинноходовом двигателе малого диаметра также требуется, чтобы пламя перемещалось на меньшее расстояние во время сгорания, а это означает, что продолжительность горения короче. Это позволяет сгоранию выполнять еще больше работы и делает двигатель более эффективным.
Однако это всего лишь обобщения. Двигатели большого диаметра могут быть эффективными, а двигатели с длинным ходом – мощными. Но, не обращая внимания на какие-либо другие переменные, существует корреляция между размером отверстия и мощностью, а также между длиной хода и эффективностью.
Диаметр цилиндра и ход поршня — не единственные факторы, влияющие на конструкцию двигателя, и поэтому это не жесткие правила. Масса вращающихся частей и использование турбонаддува или наддува могут повлиять на выходную мощность и эффективность.
Если говорить о двигателе отдельно, то это лишь часть картины. Производительность двигателя в конечном итоге определяется автомобилем, в котором он используется.