Цилиндр двигателя что дает - Автомобильный журнал
Arskama.ru

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

Цилиндр двигателя что дает

Что такое хонинговка и зачем она нужна грузовикам?

Как известно, при ремонте двигателя недостаточно только расточить его цилиндры в ремонтный размер, поверхность цилиндра для дальнейшей нормальной работы двигателя необходимо в обязательном порядке отхонинговать, в результате чего на поверхности цилиндра образуется так называемая «хоновая сетка», которая помогает удерживать на поверхности цилиндра масло, так необходимое для смазки поршневых колец в процессе работы двигателя. Цилиндр после хонингования становится матовым, так как хоновая сетка имеет определенную глубину рисок и угол их наклона. По технологическому процессу при изготовлении новых блоков цилиндров и гильз на заводах хонинговка также идет чистовой операцией после расточки.

Рассмотрим ставший сейчас распространенным случай хонинговки гильз грузовиков. Связано это с тем, что импортные грузовики, как правило, имеют не монолитный блок, а гильзованный. Они не имеют поршней ремонтных групп, как мы привыкли. Поршни рекомендуется заменять вместе с гильзами. Это быстро и технологично, но не всегда, особенно в кризис, экономически обосновано. Встречаются случаи, когда поршень с кольцами вынимается из гильзы не по вине износа цилиндропоршневой группы, а как следствие ремонта других деталей и узлов. Это требуется технологически, например, для съема коленвала или реставрации посадочных мест под гильзы в блоках цилиндров. В этих случаях цилиндропоршневая группа оказывается просто заложницей ситуации. Назад грамотно собрать все ее детали без хонинговки гильз уже не удастся, а заменять ее полностью на новую очень дорого и бессмысленно. Вполне достаточно в такой ситуации ограничиться заменой колец, грамотно обработав блок и гильзы. Это позволяет сэкономить на покупке гильз и поршней, если они не требуют замены. А это в наше время да в грузовом иностранном двигателе стоит немалых денег.

На поверхность цилиндра и торцы колец завод-изготовитель наносит некоторую шероховатость. За счет нее в процессе обкатки детали имеют возможность точно притереться друг к другу. Поэтому при разборке двигателя можно видеть блестящие торцы поршневых колец и опорную хоновую сетку либо уже то, что от нее осталось. Это и есть вид точно притертых друг к другу деталей. В процессе работы двигателя из-за неравномерного износа еще формируется эллипсность и овальность форм ранее цилиндричных гильз. Притертые кольца со временем тоже приобретают форму овала. Именно поэтому, если детали с такими сложными геометрическими формами разобрать, то назад с прежней точностью уже не поставить! Получится, что в один овал (цилиндр двигателя) будет вставлен другой овал (поршневое кольцо). Два овала никогда не прилягут друг к другу! В результате образуется щель, через которую будут прорываться газы. Вместе с этим возникнут проблемы: падение компрессии, расход масла, дымление.

Правило №1 для механиков: либо ничего не вынимать, тогда все как работало, так и будет работать в рамках заложенного ресурса, либо, если пришлось-таки разобрать притертую пару, снова наносить на детали необходимые шероховатости, чтобы они могли опять притереться. Другого пути нет. Нанести такую шероховатость на торцы поработавших колец невозможно! Их придется заменить на новые, а геометрию и шероховатость блока либо гильзы поправить, например, той самой американской хонинговальной головкой SUNNEN-AN112, с помощью которой хонинговались двигатели рефрижераторов. Сначала надо нанести опорную хоновую сетку, она поправит и небольшую овальность, эллипсность цилиндра. На опорную сетку нанести вспомогательную. Она содействует притирке колец. Но увидеть вспомогательную хоновую сетку можно только на новых деталях – до первого старта мотора! В процессе обкатки она сотрется и с цилиндра, и с торца колец. Больше ее никто никогда не увидит! Этим и пользуются недобросовестные механики. «Поменяю колечки и машину на рынок!» – типовая фраза таких «специалистов».

Итак, в процессе обработки нам надо было «сбить глянец» с гильз – «взлохматить» их поверхность, чтобы дать возможность новым кольцам притереться к ним. Такую тонкую чистовую операцию практически без съема материала вполне возможно выполнить и своими силами. Для нее не требуются заводские расточный и хонинговальный станки, достаточно портативного американского хонинговального станка с легкосборной станиной SUNNEN-AN112.

Первая особенность, с которой пришлось столкнуться в процессе хонинговки, в том, что диаметры цилиндров грузовых двигателей значительно больше диаметров легковых, поэтому потребовались бруски для увеличенного диаметра. Их помогли подобрать специалисты фирмы «Саннен-РУС» из целого ряда для SUNNEN-AN112, отличающихся зернистостью и диаметрами.

Во-вторых, в отличие от легковых двигателей, блок цилиндров грузовиков гильзованный, а не цельный, хотя на малотоннажных грузовичках часто встречаются конструкции цельного блока. Гильзы пришлось зажимать для обработки, а для этого было изготовлено специальное приспособление.

В остальном – все, как учили в институте! Нанесли опорную сетку, на нее финишную. Бруски и их зернистость согласовали с фирмами-изготовителями инструмента и самих гильз. «Фирмачи» даже дали проверочный шаблон фирмы «Комбельшмит»! Служит он для быстрой проверки угла наклона рисок путем прикладывания шаблона к нанесенной хоновой поверхности! В процессе такой обработки надо попасть в значения от минимального до максимального угла наклона! Дальше даже известная фирма «Комбельшмит» – корифей в изготовлении поршней – разрешает вставлять их в обработанные таким образом цилиндры! Дело в том, что большие хонинговальные станки SUNNEN имеют практически такую же хонголовку, как портативные. Только привод на станке осуществляет электрика, и управляет всем процессом обработки компьютер. В остальном все то же самое: два бруска плюс две направляющие, что и обеспечивает жесткую подачу брусков. Те же корундовые бруски разной зернистости!

Читать еще:  Электрическая схема двигателя гольф 3

Если же двигатель вашего грузовика требует более серьезной обработки, чем нанесение хоновой сетки на его гильзы и ремонт посадочных мест блока цилиндров под установку гильз, то портативными технологиями уже не обойтись. Двигатель придется разбирать, детали отмывать и везти для дальнейшей обработки на завод.

Хон или Зеркало в цилиндрах что лучше

Что такое Хон — Это так скажем поперечные риски в цилиндрах двигателя.
Как их делают специальным оборудованием, в котором закреплен Хон это три пластинки камня бывают трех размеров.

Многие считают что если идеальное зеркало на гильзах в двс, то значит все в порядке! Но это не совсем так!
Если у вас на гильзах идеальное зеркало и нет поперечных рисок, то это плохо (но не для всех, у кого-то с завода изначально зеркало) ! Спросите почему? Потому что масло не задерживается в гильзе и уходит, а оно должно смазывать поршневые кольца! Так же хон сопутствует тому, что у вас не будут появляться задиры на гильзах.

Изначально исправного двигателя к концу его ресурса хон постепенно исчезает. исчезающий хон превращается в «набивающееся», зеркало. вот на этой первой стадии смерти хона (хон «частично» превратился в зеркало, но кольца пока еще живы) происходит уменьшение жора масла увеличивается немного компрессия.
Ввиду того, что на цилиндрах масла нет (ибо негде ему там прятаться, цепляться (на больших оборотах), кольца начинают изнашиваться и помирают. кольца умерли — расход резко вырос. Так же при нормальной эксплуатации Хон сохраняется на всем протяжении ресурса двигателя и никуда не девается. Не бывает никаких обкаточных притирочных хонов.

Еще мнение из интренета.
«Зеркальными цилиндры сразу, в размер с поршнями при капиталке. Чем это плохо? Тем что масло не держится на нем? Так как по мне — это бред, все везде держится. А то что кольцам лучше скользится по гладкой поверхности чем по наждачке это я думаю логично.»

Найти можно его во многих магазинах с инструментами…
Он продается с насадкой под дрель . В дальнейшем если вам опять понадобится хон, он продается и отдельно, в упаковке комплект из 3 шт.
Как пользоваться хоном?
Нельзя так делать в современных двигателях и с новыми маслами.
Хон должен наносится на специальном оборудованием с высокой точностью до тысячных мм, оборудование должно иметь по минимуму соединений и отсутствие люфтов если есть соединения. Определённая траектория движения задается (компьютером, чпу) скорость движение число проходов и глубина хона и т.д.
Одеваем насадку на дрель или шуруповёрт, вставляем в гильзу и медленным вращением начинаем проходить вверх вниз по тому месту, где ходят поршня. После не продолжительных таких действий можно увеличивать скорость, но не до максимума! Еще забыл отметить то, что дрель надо держать как можно ровнее! Иначе можете повредить гильзу креплением хона. Если вдруг у вас есть небольшие выработки, хон их затёрт, но только небольшие.

Повторюсь, что хон не дает двигателю голодать от масла, он задерживает масло на гильзах и ход поршня смазывается за счёт него.
————————————————————————————————————————————————————
Так добавлю еще немного инфы.
Если у вас нет хона — это тоже может быть нормально, так как с завода изготовителя на движке было зеркало! и это нормально и можно не мудрить на него хон.
Если у вас есть хон, при нормальной эксплуатации он сохраняется на всем протяжении.
Какой то обкаточный хон и тд и тп если у вас его не было думаю он вам и не нужен оставляйте зеркало.

Различие в системе смазки, где что применяют, из-за это где то ХОН, а где то Зеркало.
Хон вовсе не лучше, оно технологически проще (и дешевле) для авто производителей.
Если отказаться от хона, то надо технологически затратно изменять конструкцию поршней, обеспечивая через них эффективную смазку. Кроме этого надо будет «мудрить» над смазкой под давлением (через сопла) зеркала цилиндров. Ну и наконец надо будет изменить форму колец (особенно верхних компрессионных (как я понимаю — кольца уже не зеркальные а с рисками или углами заточки и тп ) все для тоже самой цели — улучшении смазки. Вот и встает вопрос а надо ли это авто производителям — конечно нет. Вот хон повсеместно и вытеснил ранее известные «зеркальные» системы.

О люфтах в оборудовании чем это черевато

Всё про поршни двигателя машины

Что это такое

Поршень — деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра двигателя авто. Нужен для изменения давления газа в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления. Т.е. он передаёт на шатун усилие, возникающее от давления газов и обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла.

Он имеет вид перевёрнутого стакана и состоит из днища, головки, направляющей части (юбки).

В бензиновых моторах применяются поршни с плоским днищем из-за простоты изготовления и меньшего нагрева при работе. Хотя на современных авто делают специальные выемки под клапаны. Чтобы при обрыве ремня ГРМ поршни и клапана не встретились и не повлекли серьёзный ремонт.

Поршень подвержен действию высоких температур и давлений. Он движется с высокой скоростью внутри цилиндра. Изначально для автомобильных двигателей их отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий, т.к. давал преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

Читать еще:  Что происходит с двигателем при пожаре

Мощность современных моторов выросла. Температура и давление в цилиндрах двигателей (особенно дизельных) стали такими, что алюминий подошёл к пределу прочности. Поэтому современные моторы оснащаются стальными поршнями, которые уверенно выдерживают возросшие нагрузки. Они легче алюминиевых за счет более тонких стенок и меньшей компрессионной высоты, т.е. расстояния от днища до оси алюминиевого пальца. А еще стальные поршни не литые, а сборные.

Требования к поршню мотора

  • Поршень, перемещаясь в цилиндре, позволяет расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, и совершать механическую работу. Он должен быть устойчивым к высокой температуре, давлению газов и надежно уплотнять канал цилиндра.
  • Отвечать требованиям пары трения с целью минимизировать механические потери и износ.
  • Испытывая нагрузки со стороны камеры сгорания и реакцию от шатуна, должен выдерживать механическое воздействие.
  • Совершая возвратно-поступательное движение с высокой скоростью, должен как можно меньше нагружать кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

Как работает

Топливо, сгорая в надпоршневом пространстве, выделяет огромное количество тепла в каждом цикле работы двигателя. Температура сгоревших газов достигает 2000 градусов. Только часть энергии они передадут движущимся деталям мотора, все остальное в виде тепла нагреет двигатель. То, что останется, вместе с отработанными газами улетит в трубу. Следовательно, если не будем охлаждать поршень, он через некоторое время расплавится. Это важный момент для понимания условий работы поршневой группы.

Наиболее нагретым является рабочее тело, или, другими словами, газы в камере сгорания. Тепло будет передано окружающему воздуху – самому холодному. Воздух, омывая радиатор и корпус двигателя, остудит охлаждающую жидкость, блок цилиндров и корпус головки. Остается найти мостик, по которому поршень отдает свое тепло в блок и антифриз. Есть четыре пути.

Первый путь, обеспечивающий наибольший поток , – поршневые кольца. Причем первое кольцо играет главную роль, как расположенное ближе к днищу. Это наиболее короткий путь к охлаждающей жидкости через стенку цилиндра. Кольца одновременно прижаты к поршневым канавкам и стенке цилиндра. Они обеспечивают более 50% теплового потока.

Вторая охлаждающая жидкость в двигателе – масло. Имея доступ к наиболее нагретым местам мотора, масляный туман уносит и отдает в поддон картера значительную часть тепла от самых горячих точек. В случае применения масляных форсунок, направляющих струю на внутреннюю поверхность днища поршня, доля масла в теплообмене может достигать 30 – 40%.

Но нагружая масло функцией теплоносителя, должны позаботиться, чтобы его остудить. Иначе перегретое масло может потерять свойства. Также, чем выше температура масла, тем меньше тепла способно перенести.

Третий путь. Часть тепла отбирает на нагрев свежая топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр. Количество свежей смеси и количество тепла, которое отберет, зависит от режима работы и степени открытия дросселя. Но тепло, полученное при сгорании, также пропорционально заряду. Этот путь охлаждения носит импульсный характер. Отличается скоротечностью и высокоэффективен, т.к. тепло отбирается с той стороны, с которой поршень нагревается.

Вспомним про компрессию. Представим, что кольцо не прилегает по всей длине к стенке цилиндра. Тогда сгоревшие газы, прорываясь в щель, создадут барьер, препятствующий передаче тепла от поршня через кольцо в стенку цилиндра. Это, как если бы закрыли часть радиатора и лишили его возможности охлаждаться воздухом.

Более страшна картина, если кольцо не имеет тесного контакта с канавкой. В местах, где газы имеют возможность протекать мимо кольца через канавку, участок поршня лишается возможности охлаждаться. Как результат – прогар и выкрашивание части, прилегающей к месту утечки.

Зрим в корень: сказки про компрессию двигателя

Компрессия — это вульгаризм. Правильно — давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива — для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт.

По мнению многих продвинутых автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё! Но так ли это?

Компрессия и степень сжатия — одно и то же: сказка первая

Нет, не так! Компрессия — это давление в цилиндре, степень сжатия — безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия — это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия — это то же самое). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии — нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров.

«Компрессия» — то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.

1 no copyright

Поднял компрессию — увеличил мощность: сказка вторая

Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.

Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором — на 9%. Здорово!

Читать еще:  Двигатели для электрокаров характеристики

А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, — на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2–3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких — никакого эффекта.

Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик — и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, — стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.

Способ второй — уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.

Сделали. Для нового мотора — всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2. 13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами — 10,8. 11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.

Компрессия резко выросла, а мощность — нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.

2 no copyright

Нет компрессии — сразу на капиталку: сказка третья

Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?

Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними. Но это — тема отдельной статьи.

Чем выше компрессия, тем лучше: сказка четвертая

Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.

Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.

Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя — базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.

3 no copyright

И совсем не сказка.

Так на что же влияет компрессия? На многое! Главное — на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах.

В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодном пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально — попадает туда в виде негорючих жидких капель.

Сниженная компрессия повышает давление картерных газов. В этом случае через систему вентиляции на впуск двигателя летит больший объем паров масла. Плохо это: и токсичность растет, и темп загрязнения камеры сгорания резко увеличивается.

Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю.

Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой — наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» — дело в целом бесперспективное.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector