ћосква +7 495 545 6936
E-mail: написать
YouTube Instagram
Ќаш опыт в двигател€х Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя

Ѕлок цилиндров: расточка или хонингование?


јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук, директор фирмы ЂјЅ-»нжинирингї,
ƒћ»“–»… ƒјЌ№Ўќ¬, директор фирмы Ђћеханикаї

¬опрос, который мы вынесли в название статьи, может показатьс€ читателю, по меньшей мере, странным. ѕоскольку хорошо известно, что изношенные цилиндры блока прин€то сначала растачивать, а затем хонинговать в увеличенный (ремонтный) размер, тем самым обеспечива€ восстановление геометрии каждого цилиндра и зазора между ним и поршнем.

ћежду тем наш вопрос вполне закономерен. ѕочему, спросите? ѕопробуем объ€снить...

ѕрежде чем погрузитьс€ в Ђдебриї ремонтных технологий, ответим еще на один простой вопрос, €вл€ющийс€ ключевым: зачем вообще нужно растачивать и хонинговать цилиндры, какова цель всех этих операций? ƒругими словами...

«ачем ремонтировать цилиндры?

¬ принципе, ответ €сен - цилиндры ремонтируют, если они изношены. ѕравда, величина и характер износа могут быть весьма различными, и не всегда блок цилиндров даже долго Ђходившегої мотора требует ремонта.

ќбычно предельную величину износа цилиндров определ€ют по двум параметрам: износу в зоне остановки верхнего поршневого кольца в ¬ћ“ и эллипсности зеркала, возникающей в зоне контакта стенки цилиндра с юбкой поршн€. ѕервый параметр оцениваетс€ критической величиной около 0,05 мм, второй - около 0,03 мм. ≈сли состо€ние цилиндра хуже, то из-за износа в верхней части (характерной Ђступенькиї на стенке цилиндра) нарушаютс€ услови€ работы поршневых колец, по€вл€етс€ их вибраци€ и не исключены удары о край Ђступениї, в результате чего износ колец и их канавок на поршне резко ускор€етс€. Ёллипсность нарушает плотность прилегани€ колец к цилиндру и увеличивает зазор между поршнем и цилиндром. ¬месте оба фактора приведут к прорыву газов в картер, снижению компрессии и возрастанию расхода масла, даже если в двигатель установить новые поршни и кольца. ѕравда, после такого Ђкосметическогої ремонта указанные параметры иногда приход€т в Ђнормуї, но ненадолго - тыс€ч на 10-20 километров пробега.

ѕолучаетс€, что у изношенных цилиндров имеютс€ недопустимые искажени€ в их геометрии, что требует ее восстановлени€ до исходного состо€ни€, то есть необходимо отремонтировать блок. ќднако здесь и возникают проблемы, поскольку еще не совсем €сно...

„то нужно восстанавливать в цилиндре?

√рубо говор€, все геометрические характеристики блока цилиндров можно разделить на параметры Ђмакрої и Ђмикрої. ћакрогеометри€ - это, очевидно, размеры, форма и взаимное расположение ремонтируемых и других (в том числе базовых, т.е. используемых дл€ точной установки блока в станке) поверхностей. ѕроще всего восстановить размеры, а именно зазор между поршнем и цилиндром. ƒл€ этого достаточно увеличить диаметр цилиндра (к примеру, расточить) в соответствии с размером ремонтного поршн€. —реднее значение рабочего зазора у большинства двигателей 0,04-0,05 мм - это та величина, на которую диаметр цилиндра превышает размер поршн€, измеренный по юбке перпендикул€рно оси отверсти€ поршневого пальца.

Ќесколько хуже обстоит дело с формой отремонтированной поверхности. Ќеобходимо добитьс€ (а это не так просто), чтобы эллипсность и конусность цилиндра не превышали 0,01 мм, иначе в цилиндре не получитс€ стабильного рабочего зазора и хорошего прилегани€ поршневых колец.

¬ большинстве случаев при ремонте этим и ограничиваютс€ малоопытные мастера, забыва€ о таких значимых параметрах, как взаимное расположение поверхностей. –ечь идет прежде всего о перпендикул€рности осей цилиндра и коленчатого вала - именно этот параметр во многом определ€ет не только ресурс двигател€ в целом, но и некоторые более Ђвторостепенныеї характеристики, к примеру, шумность работы.

Ђћикрогеометри€ї - это микропрофиль зеркала цилиндров. ќт того, какой получилась поверхность после ремонта, зависит трение и износ деталей, в первую очередь, поршневых колец. ƒл€ этого микропрофиль поверхности должен удовлетвор€ть противоречивым требовани€м - быть гладким, но одновременно и шероховатым, чтобы удерживать масло.  роме того, необходимо, чтобы трущиес€ детали имели минимальное врем€ приработки.

¬сем этим требовани€м, как известно, лучше всего соответствует поверхность, имеюща€ впадины (риски) так называемой основной шероховатости глубиной до 0,005-0,010 мм и сглаженные (плоские) вершины - опорные поверхности. “ака€ поверхность формируетс€ в процессе плосковершинного хонинговани€, о котором речь пойдет ниже.

»так, искомые геометрические характеристики цилиндров определены. ƒело за малым - обеспечить все это на практике.

 ак ремонтируют блоки?

¬начале небольшое замечание.  ак мы показали выше, количество параметров, контролируемых при ремонте блока цилиндров весьма велико, а их значени€ могут мен€тьс€ на разных стади€х механической обработки. ќчевидно, что добитьс€ высокого качества ремонта можно, только грамотно выстроив всю последовательность операций механической обработки и непременно контролиру€ геометрию блока на каждой стадии. ѕоэтому будет ошибкой рассматривать поступивший в ремонт блок цилиндров как некую деталь, требующую ремонта. Ёто упрощенный подход, при котором весьма проблематично получить положительный результат. ћы советуем рассматривать ремонтируемый блок только как заготовку, которой предстоит пройти долгий путь, прежде чем она станет деталью.

ќчевидно, превращение заготовки в деталь достигаетс€ не по мановению волшебной палочки - необходимо несколько условий: соответствующее оборудование, хороший инструмент и правильна€ технологи€. —юда мы бы об€зательно добавили и грамотного специалиста-ремонтника, без которого трудно рассчитывать на успех.

»так, обратимс€ к практике ремонта блоков цилиндров. «десь многое определ€етс€ оборудованием.  ак известно, станки, используемые дл€ ремонта блоков недоступны большинству широкопрофильных —“ќ по причине высокой стоимости. “акой станок необходимо окупить, дл€ чего нужна его загрузка соответствующими работами. ¬ результате ремонт блоков обычно осуществл€етс€ в специализированных мастерских и технических центрах, располагающих этим оборудованием.

ј какое оборудование здесь используетс€? Ѕез сомнени€, самым попул€рным в последние годы становитс€ хонинговальный станок CV616 американской фирмы Sunnen. ≈го преимущества перед аналогами, в том числе отечественными, очевидны - высока€ производительность, надежность, точность, простота управлени€, наличие автоматики. ¬ результате блок цилиндров 4-цилиндрового двигател€ может быть отремонтирован в течение 20-30 минут, и это при съеме металла с цилиндров до 0,5 мм на диаметр!

ƒобитьс€ такой производительности позвол€ет конструкци€ станка, в частности, автоматическа€ подача абразивных брусков Ђна разжимї по мере сн€ти€ металла со стенок цилиндра.

“о есть станок смело и пр€мо, без расточки, хонингует цилиндры в нужный размер. Ѕыстро, удобно, выгодно - традиционна€ расточка уже не нужна, станок сам прекрасно выправл€ет геометрию самого изношенного и Ђкривогої цилиндра. Ћишь в самом конце достаточно заменить бруски на хонинговальной головке на более мелкозернистые или на специальные абразивные Ђщеткиї, чтобы получить требуемую плосковершинную поверхность цилиндра. ¬ результате имеем Ђто, что просилиї - эллипсность и конусность цилиндра не более 0,01 мм и прекрасный микропрофиль поверхности, - что еще надо дл€ Ђполного счасть€ї ремонтника-моториста?

  сожалению, картина не всегда оказываетс€ такой радужной. “олько вы€сн€етс€ это много позже, этак через 40-50 тыс€ч километров пробега отремонтированного двигател€. «аметили, что двигатель стал шумноват? ƒа и Ђмаслицо подъедаетї? Ќет, быть не может, ведь все сделали хорошо. ’от€... ѕравильно, внимательный читатель, наверное, обратил внимание на то, что в описании преимуществ американского станка мы ничего не сказали о взаимном расположении поверхностей на отремонтированном блоке цилиндров. ј в этом, как оказываетс€, и Ђзарыта собакаї.

 огда лучшее - враг хорошего

ƒавайте посмотрим, что же происходит при Ђпр€момї, без расточки, хонинговании цилиндров? ¬начале бруски, опира€сь на наименее изношенные участки цилиндра, постепенно выравнивают поверхность, убира€ все Ђэллипсыї и Ђконусыї. ÷илиндр становитс€ геометрически правильным, за исключением, может быть, следа от Ђступенькиї в верхней части. «атем, по мере дальнейшего хонинговани€ исчезает и она, а далее, после съема еще нескольких дес€тых или сотых долей миллиметра, искомый ремонтный размер цилиндра будет достигнут.

ј где же так называема€ Ђбазаї - поверхность, относительно которой обрабатываетс€ цилиндр? Ѕыть может, это нижн€€ плоскость блока? »ли верхн€€? »ли постели подшипников коленвала? ¬едь именно этим поверхност€м должны быть перпендикул€рны цилиндры.

Ќет, базой при пр€мом хонинговании служит сама поверхность цилиндра. “олько заметим - изношенного. » чем неравномернее износ (а такое наблюдаетс€, и нередко), тем сильнее будет перекошена ось отремонтированного цилиндра.  роме того, чем больше съем металла, тем сильнее может Ђуехатьї ось цилиндра в результате воздействи€ разного рода случайных факторов. ѕо нашему мнению, этот перекос легко может превысить 0,1-0.2 мм на миллиметр съема, достигнув величин более чем критических.

≈ще хуже обстоит дело с блоками цилиндров отечественных автомобилей.  ак мы уже отмечали ранее (см. є 1/2000), эти блоки не проход€т операцию так называемого Ђстарени€ї в необходимой степени. ¬следствие этого со временем блоки Ђразъезжаютс€ї - у них перекашиваютс€ цилиндры и постели подшипников коленвала.  роме того, цилиндры могут вообще быть Ђкривымиї от рождени€. ќчевидно, что при пр€мом хонинговании цилиндров не будет происходить исправлени€ геометрии блока, - как был он Ђкривымї, так им и останетс€, хорошо, если хуже не станет.

¬озможно, мы слишком сгустили краски. “ем более что точно измерить перекос оси цилиндра на уже готовом блоке очень сложно - необходимо изготовить специальное измерительное приспособление или иметь соответствующий прибор. Ќо даже если провести измерени€, толку будет мало - повли€ть на технологию пр€мого хонинговани€ в ту или другую сторону нельз€.

„то же делать? ƒа, в общем, ничего особенного: раз технологи€ дает (или может дать) сбой, надо просто ее изменить. ј что мен€ть? “оже пон€тно: перед хонингованием надо цилиндры растачивать - так, как это делали и 10, и 40 лет назад.

–асточка блока, безусловно, процесс не быстрый: выверка положени€ блока на расточном станке и растачивание с малой подачей, чтобы качество поверхности было хорошим, требуют времени. ќднако это гарантирует, что все цилиндры с точностью до 0,01 мм (по длине цилиндра), параллельны друг другу и одновременно перпендикул€рны базе - плоскости (верхней или нижней) или, что лучше дл€ Ђкривыхї отечественных блоков, постел€м коленвала.

ѕри расточке блока об€зательно оставл€етс€ припуск около 0,1-0,15 мм на хонингование. »менно эта величина гарантирует, что будет удален весь дефектный слой металла, оставшийс€ после растачивани€. ќдновременно такой малый припуск не позволит перекосить оси цилиндров во врем€ хонинговани€.

ј теперь давайте посчитаем. Ђѕравильна€ї технологи€ ремонта блока цилиндров получаетс€ долгой в любом случае, поскольку предварительное растачивание об€зательно. ј врем€ - это деньги: более длительна€ работа дороже. —экономить врем€ удаетс€ лишь на хонинговании, правда, если использовать уже упом€нутый американский станок, то, по сравнению с довольно неуклюжими отечественными хонинговальными станками, экономи€ общего времени обработки блока едва ли превысит 20%.

Ќо только так можно гарантировать высокое качество ремонта...

ƒругие наши статьи...


фото

«наменитый американский станок фирмы Sunnen способен сразу и быстро хонинговать цилиндры в ремонтный размер. “олько правильно ли это?

фото

–астачивание цилиндров на вертикально-расточном станке - операци€ об€зательна€. Ѕез этого о высоком качестве ремонта можно забыть

фото

ќтечественный хонинговальный станок, оснащенный американской хонинговальной головкой, ничуть не уступает в точности своему иностранному собрату, зато дешевле в дес€тки раз



—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены