Хонингование цилиндров двигателя своими руками - Автомобильный журнал
Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хонингование цилиндров двигателя своими руками

Что такое хонингование и как произвести его своими руками

Хонингование цилиндров – завершающий этап капитального ремонта двигателя автомобиля, им завершается расточка гильз цилиндров. Цель проведения данной операции – уменьшение шероховатости поверхности гильз после расточки. Благодаря хонингованию существенно продляется срок службы мотора до следующего капремонта.

Зачем хонинговать двигатель

По мере естественного износа детали силового агрегата утрачивают свою первоначальную форму. Это, в первую очередь, касается гильз: их стенки искривляются и они принимают конусообразную или бочкообразную форму, а в поперечном сечении цилиндры становятся овальными. Помимо этого, на их стенках возможно образование царапин и задиров.

Все эти факторы отрицательно сказываются на состоянии блока цилиндров:

  • ухудшается компрессия;
  • растет расход горючего и масла;
  • двигатель перестает развивать полную мощность.

Чтобы вернуть его к жизни, требуется капитальный ремонт. Если своевременно не выполнить его, такое состояние гильз отрицательно отразится на состоянии других узлов двигателя, и потребуется не только ремонт блока, но и куда более затратные мероприятия, вплоть до замены всего кривошипно-шатунного механизма.

Комплекс ремонтных мероприятий состоит из нескольких этапов: вначале производится расточка гильз до следующего ремонтного размера (если капремонт ранее не производился, то расточка осуществляется до первого ремонтного размера). При этом обязательно оставляют небольшой припуск (0,1 – 0,15 мм) для финишной обработки цилиндров. Для того чтобы придать расточенным гильзам правильную форму и максимально уменьшить шероховатость стенок, проводят хонингование.

Плосковершинное хонингование предпочтительнее других операций по доводке, таких как притирка и шлифование, поскольку дает лучшие результаты, как по точности, так и по эффективности.

Хонингование позволяет в несколько раз сократить процесс обкатки блока цилиндров, ведь расточка – это серьезное вмешательство, после которого требуется довольно длительная обкатка. Как результат – уменьшается износ других деталей блока. Помимо этого, повышается компрессия, снижается расход масла, а в картер прорывается меньше отработавших газов. Наконец, после хонингования на стенках гильз образуется малозаметная сетка, удерживающая некоторое количество моторного масла, а обильная смазка трущихся деталей – это залог исправной работы всего двигателя. На видео хорошо видны результаты проделанной работы.

Хонингование цилиндров своими руками

Если расточка цилиндров – задача, требующая наличия специального оборудования, и справиться с ней в гаражных условиях невозможно, то выполнить плосковершинное хонингование вполне возможно и своими руками, хотя в условиях автомастерской данная процедура, разумеется, осуществляется на станке.

Процесс хонингования проходит в два этапа. На первом этапе применяется инструмент для хонингования с крупнозернистым абразивом. С его помощью проводится черновая обработка, в процессе которой снимается верхний дефектный слой металла с гильз цилиндров, выравнивается их форма и удаляются крупные шероховатости.

Второй этап – финишная обработка. Хонингование блока цилиндров выполняется мелким абразивом, позволяющим выполнять работу с высокой точностью. При желании можно дополнительно выполнить обработку абразивной пастой, чтобы добиться максимальной гладкости гильз. По окончании второго этапа хонингования, необходимо тщательно промыть весь двигатель, чтобы удалить металлическую пыль, стружки и остатки полировочных материалов.

Детально с процессом хонингования блока цилиндров двигателя своими руками можно ознакомиться на видео.
» alt=»»>

Хонингование

Хонингова́ние [1] — вид абразивной обработки конических и цилиндрических поверхностей, который позволяет устранять шероховатости на поверхности заготовок, корректировать их геометрическую форму и повышать точность их габаритных размеров [2] .

Хонингование — высокопроизводительный процесс, позволяющий получить качественные поверхности с 6—5 квалитетом точности и шероховатостью поверхности Ra 1,6—0,1. Проводится с применением хонинговальных головок (хонов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических поверхностей путём совмещения вращательного и возвратно-поступательного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Один из видов чистовых и отделочных обработок резанием. Позволяет получить отверстие с отклонением от цилиндричности до 5 мкм и шероховатостью поверхности Ra=0,63÷0,04.

Хонингование наружных поверхностей осуществляется на специализированных станках (горизонтально-хонинговальных) или модернизированных (шлифовальных, горизонтально-расточных), производительность при этом по сравнению с суперфинишированием в 2−4 раза выше вследствие бо́льшего количества брусков и бо́льших давлений.

Содержание

  • 1 Области применения хонингования
  • 2 Особенности хонингования
  • 3 Инструменты и станки для хонингования
  • 4 Смазочно-охлаждающие жидкости для хонингования
  • 5 Примечания
  • 6 Литература
  • 7 См. также
Читать еще:  Что применяют для системы охлаждения двигателя

Области применения хонингования [ править | править код ]

Обработка отверстий в различных деталях, в том числе в деталях двигателя (отверстий блоков цилиндров, гильз цилиндров, отверстий кривошипной и поршневой головок шатунов, отверстий шестерен) и т. д. Хонинговочная сетка является побочным эффектом этого высокоточного метода шлифования. По её характеру можно судить о правильности обработки, точности соблюдения технологии. Особенно это актуально при работе ручным инструментом. При обработке хонингованием обеспечивается стабильное получение точных отверстий и требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности.

Особенности хонингования [ править | править код ]

Возвратно-поступательное движение хона с постоянным давлением бруска или постоянной скоростью радиальной подачи.

Инструменты и станки для хонингования [ править | править код ]

От специализированных хонинговальных станков до ручного инструмента.

Смазочно-охлаждающие жидкости для хонингования [ править | править код ]

При хонинговании деталей из стали и чугуна применяют обычно такие смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) как керосин или смесь керосина с веретённым маслом (10−20 %). При использовании алмазных хонинговальных брусков часто применяют в качестве СОЖ обычную воду, в которую добавляют различные (как правило синтетические) вещества, предотвращающие коррозию обрабатываемой детали и самого станка. Использование водных растворов обусловлено более высокой теплоемкостью воды (по сравнению с маслами и керосином), а, следовательно, и более интенсивным отводом тепла, что является одним из важнейших требований, предъявляемых к СОЖ. При этом водные растворы более экологичны и более безопасны для оператора станка.

О технологическом процессе хонингования цилиндров

Среди способов обработки деталей резанием есть операция, о которой стоит рассказать отдельно. Хонингование блока цилиндров выполняют на заводах, выпускающих двигатели внутреннего сгорания. На основании многочисленных исследований эксплуатационных особенностей ДВС установлено, что повышение ресурса моторов возможно созданием условий сохранения смазки на внутренней поверхности гильз цилиндров нужно создавать мелкую насечку в виде сетки. Во впадинах собирается смазка, способствующая снижению сил трения при работе силовой установки.

В качестве инструмента используются бруски, фиксируемые на специальных головках, совершающих вращательное движение, совмещенное с возвратно-поступательными перемещениями. Большинство полагает, что подобные устройства используются только для обработки только внутренних поверхностей. На самом деле существуют станки, где шлифуются цилиндры снаружи.

  1. Особенности технологического процесса
  2. Особенности инструмента для хонингования
  3. Электрохимическое хонингование
  4. Хонингование цилиндров двигателя автомобиля
  5. Режимы обработки
  6. Хонингование в домашних условиях

Особенности технологического процесса

Хонингование – это термин, появившийся в технологии обработки металлов резанием, из Англии XVII века. При создании крупнокалиберного оружия возникла необходимость обрабатывать внутреннюю поверхность пушек. Короткий ствол (5-7 калибров) давал возможность разогнать ядро до скорости 340-360 м/с. Используя ствол, имеющий длину более 10-12 калибров, можно увеличить скорость до 450-480 м/с. Соответственно, дальность поражения цели увеличивается почти в два раза. Для морских сражений – это большое преимущество. Можно уничтожать корабли противника, не попадая под обстрел его пушек. Проблема обработать цилиндр внутри решалась с помощью hone (хонов – точильных брусков, honing англ. – точить).

Первые установки были горизонтального типа. В них бруски устанавливались неподвижно, а вращение передавалось стволу. Чугунное изделие весило около 500 кг, за пару часов работы получали поверхность, близкую к идеальной. Попутно подгоняли и ядро. Старались получать литейные шары с минимальным зазором.

Наибольшее распространение подобная операция получила с развитием паровых теплосиловых установок. Длинный рабочий цилиндр (9-14 калибров). В нем перемещается поршень. Движение происходит за счет подачи пара из парового котла.

Наружное хонингование нужно для деталей большой длины. Такие встречаются в ткацком производстве, где применяют кулисные механизмы. У них сложное возвратно-поступательное движение, преобразованное из вращательного. Камень, так называется деталь, движущаяся по цилиндрической поверхности, поступательно перемещается по кулисе. Полученное движение используется для движения челнока между нитями будущей ткани.

  • сухое хонингование, производимое без подвода смазывающих охлаждающих жидкостей (СОЖ);
  • мокрое, выполняемое при подаче СОЖ в зону обработки.

Результат хонингования поверхности: микронеровности до обработки (а); сглаженные микронеровности после точения (б)

Полностью выравнивание не происходит. Стачиваются только острые вершины. Снимаются доли миллиметра, но этого уже достаточно, чтобы детали при взаимном перемещении оказывали минимальное сопротивление.

В ДВС система смазки осуществляет принудительную подачу смазочных материалов. Они оседают в промежутках между вершинами. Например, в двигателе МеМЗ-968 (использовался в ЗАЗ-988М) зазор между поршнем и стенкой цилиндра составлял всего 0,062±0,004 мм. У современных автомобильных ДВС эта величина находится на уровне 0,032±0,0027 мм. Лучшее уплотнение позволяет более эффективно использовать давление газов в рабочем цилиндре.

Читать еще:  Форд сиерра тюнинг двигателя

Особенности инструмента для хонингования

Инструментом для хонингования служит головка. В ней располагается регулировочный стержень 1. Изменяя его длину (закручивая или раскручивая гайки), добиваются изменения положения абразивных брусков.

Внутри головки смонтирован двусторонний конический регулируемый стержень 1, посредством которого радиальные стержни вместе с абразивными брусками раздвигаются, регулируя диаметральный размер и компенсируя износ абразивных брусков 4. Перемещение возможно до 0,5…2,8 мм. По мере износа нужно восстанавливать размер обтачивания, поэтому у оператора станка есть возможность получать нужный размер без замены брусков.

Специальные цилиндрические фиксаторы 5 не позволяют изменять выставленный размер. Точность обработки соответствует 1-2 классу. Можно добиться зеркального блеска получаемой поверхности.

Хонинговальная головка используется со специальным станком 3Г833. В нем имеется вертикальный жесткий вал. Он позволяет получать жесткое вращение инструмента без признаков биения.

Конструкция хонинговальной головки: 1 – стержень для изменения наружного диаметра раздвижения хонов; 2 – обрабатываемая деталь; 3 – шпиндель; 4 – бруски абразивные; 5 – цилиндрический фиксатор

Наружное хонингование выполняется на приспособление, которое может быть установлено на токарные станки. Для крупных станков типа ДИП-300 или ДИП-400 применяют головку наружного хонингования ХНП-150. Она позволяет производить наружное полирование деталей диаметром до 150 мм.

Головка наружного хонингования ХНП-150: 1, 2, 7 и 8 – бруски абразивные; 3, 6 – колодки фиксирующие разжимные; 4, 5 – скобы для фиксации

В шпиндель станка устанавливают деталь. На суппорте располагают приспособление для хонингования. Вращающаяся деталь находится в зоне действия брусков, которые обтачивают поверхность. Выполняется продольная подача инструмента в разные стороны.

Электрохимическое хонингование

При производстве техники для освоения космического пространства механической обработки бывает недостаточно, чтобы получать нужную чистоту и точность. Поэтому используют электрохимические методы.

Установка для электрохимического хонингования: 1 – вал приводной; ртутный токосъемник; 3 – труба подачи электролита; 4 – головка хонинговальная; 5 – источник постоянного тока; 6 – обрабатываемый цилиндр; 7 – катод; 8 – абразивы (бруски); 9 – жидкостный насос

В этой установке используют графитовые бруски с напыленным абразивом. Вращающаяся головка заставляет перемещаться электролит по обрабатываемой поверхности. С графита заряд передается на цилиндр. Основная обработка выполняется жидкостью, а абразивные частицы дополняют процесс, увеличивая производительность труда.

На подобных установках можно обрабатывать даже довольно прочные закаленные стали, имеющие твердость HRC 55-65 единиц.

Хонингование цилиндров двигателя автомобиля

Схема процесса хонингования цилиндра: 1 – приводной вал; 2 – шарнир; 3 – головка хонинговальная; 4 – цилиндр съемный (гильза); 5 – абразивный брусок

На представленной схеме следует отметить наличие угла α. Он определяет получение перекрещиваемых линий, образующих сетку, при поступательном движении хон вверх и вниз. 2α – угол скрещивания двух взаимнопересеченных линий при прямом и обратном движениях.

I, II, III – это ряд последовательных положений абразива за два хода вверх и вниз.

Реальная головка в работе на блоке

Реальная поверхность внутреннего пространства цилиндра после обработки

Режимы обработки

Чтобы моторное масло надежно удерживалось на внутренней поверхности цилиндра, создается шероховатость (сетка). На идеально ровной стенке любая жидкость будет стекать, а при наличии макроскопических неровностей она будет удерживаться. Больше площадь контакта, меняется и направление действующих сил.

В рабочем цилиндре двигателя создаются условия для взаимодействия через масляную пленку между деталями цилиндропоршневой группы. Для ряда ковких чугунов установлено, что эта величина должна составлять 12…25 мкм. Глубина впадин находится на уровне 8…18 мкм. Оптимальный угол для сетки составляет α = 30-35 ⁰.

  1. Риски наносят при первом хонинговании с использованием брусков, имеющих зерно 150 единиц (150 зерен на 1 см). Глубина образуемых рисок может достигать до 120-160 мкм.
    Однако, использовать сразу после подобной обработки детали нельзя. Износ поршневых колец при высокой температуре газов будет довольно интенсивным (но некоторые производители выпускают двухтактные двигатели с подобной обработкой, у них невысокий моторесурс).
  2. Вторая обработка ведется обязательно в среде СОЖ. Используют бруски с зерном 400…500 единиц. Здесь стачиваются острые кромки на рисках. Глубина впадин уменьшается до 45-60 мкм.
  3. Финишная обработка позволяет получать требуемые параметры на стенках цилиндров.
  4. При необходимости производят карцевание. Здесь выполняется не обтачивание, а прикатывание поверхностных выступов. Размер практически не меняется. Происходит уплотнение самой поверхности. Обычно такую операцию выполняют для цилиндров гоночных автомобилей, работающих на предельных режимах эксплуатации.
Читать еще:  Чем лучше всего прогревать двигатель

Карцевание выполняют специальными щетками

Карцевание применяют и при наружной обработке некоторых деталей ДВС. Так поступают для поршневых пальцев и шеек коленчатого вала.

Хонингование в домашних условиях

Можно услышать вопрос: «Можно ли выполнить хонингование цилиндров своими руками в домашних условиях?»

Профессионалы отвечают, что нельзя. Однако, если очень хочется, то можно. Но приобрести специальные станки для горизонтального или вертикального выполнения подобной операции затратно. Однако тут используют иной инструмент. Его называют дрынохон.

Дрынохоны выпускаются разными наружными диаметрами

С помощью электродрели или шуруповерта можно в мастерской после разборки двигателя произвести поверхностную обработку, применяя дрынохон. Они бывают спирального типа. Встречаются и радиального.

Видео: хонингование цилиндров (теория).

На валу установлены ветви, на их концах размещены резиновые головки с напыленным абразивом. Обычно размер зерна составляет 500-600 единиц. Глубокую обработку провести сложно, а финишную сумеет любой домашний мастер.

При выполнении подобной работы нужно предусмотреть использование СОЖ. Многие сходятся на том, что керосин является идеальной смазкой для самодеятельного мастера.

Как расточить блок цилиндров в домашних условиях? 2 способа

Скачать PDF

Вопрос о том, как расточить блок цилиндров в домашних условиях, в основном задают те начинающие умельцы, которые стремятся все соорудить собственноручно. Потому что сразу же возникает и резонное недоумение: а есть ли вообще целесообразность в проведении подобной работы в гаражных условиях? Ведь шлифовать блок цилиндров, так сказать, на коленке – довольно неблагодарное занятие. И времени много будет потрачено и сил. Да и ставится под сомнение точность произведенной расточки.

Как расточить блок цилиндров в домашних условиях? Это можно и без станка сделать несколькими народными способами. Они потребуют от энтузиаста терпения и времени. Вообще-то многие мастера рекомендуют это делать все же, используя специализированный расточный станок. Здесь цилиндр будет подогнан почти идеально (хотя многое также зависит и от профессионализма мастера). А вот расточка вручную может и не дать идеального исполнения. Хотя, если нет доступа к станку, как вариант – может быть применена, особенно для моторных блоков мотоциклов или мопедов.

Первый способ: используя дрель

  • Чтобы расточить цилиндры можно использовать обыкновенную электродрель с малыми оборотами, но помощнее. Также нам понадобится изношенный поршень б/у с зазором (боковым) в самой гильзе. Еще будет нужна шпилька цилиндра и наждачка различного калибра на основе материи;
  • В б/ушном поршне по центру сверлим дырку под шпильку, а на нее накручиваем гайку. Шпильку вставляем, чтобы торчала вверх, и крепление затягиваем достаточно сильно;
  • На поршне пропиливаем разрез (ножовкой по металлу), в него вставляем наждачку, оборачивая вокруг конструкции, а саму получившуюся насадку вставляем в гнездо электродрели, затянув плотно;

Второй способ: при помощи деревянной оправки

    Единственное, что придется-таки обратиться к мастеру, который бы выточил оправку для выполнения работ. Ее можно сделать из дерева по следующему принципу. Если собрались, к примеру, растачивать цилиндр на 76, то оправка из деревянного круглого бруса должна быть 74 мм в диаметре. А в длину подобная фишка должна быть больше цилиндра на 150-200 мм;

В идеале поршень должен находится в цилиндре довольно плотно и не смещаться вниз от своего веса (это для машинных моторов). А на мотоциклетных – поршень может сновать довольно легко, но не должен болтаться (так как при нагреве его будет подклинивать от расширения).

Как видим, в вопросе, как расточить блок цилиндров в домашних условиях, ничего военного не наблюдается. Требуется, разве что, отменное терпение и аккуратность. Ну, и время, потраченное на расточку.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector