Хонингование блока: описание, характеристика, описание
Большинство людей, которые имеют лишь поверхностные знания о технике, не могут сказать, что означает термин «хонингование». Это слово имеет английское происхождение: переводится «to hone» как, «обтачивать», «точить». При помощи этого термина обозначают обработку внутренних поверхностей цилиндра.
Выполнение хонингования позволяет обеспечить очень высокое качество обработки поверхности блока цилиндров. К этой процедуре обычно прибегают на финишной стадии проведения капитального ремонта и обработки мотора.
Хонингование цилиндров: что это такое
Блок цилиндров представляет собой элемент, основная задача которого заключается в создании связи между ключевыми механизмами двигателя:
- коробка передач;
- головка блока;
- механизмы поршневой группы.
Наряду с выполнением основных задач блок цилиндров необходим для устранения шумов двигателя. Если запланирован капитальный ремонт, то специалисты находят время для проведения диагностики и этого элемента. Дело в том, что блок цилиндров в процессе эксплуатации испытывает значительные нагрузки. Все это увеличивает вероятность его износа. Новый цилиндр, как правило, имеет круглую форму, но постепенно становится овальным.
В свете того, что он работает достаточно долго и подвергается чрезмерным нагрузкам, его стенки могут получать повреждения и покрываться царапинами. Если в автомобиле имеется деформированный блок цилиндров, то впоследствии это может привести к довольно большим проблемам в работе транспорта.
Во время выполнения ремонта двигателя специалисты вынуждены обследовать разнообразные узлы, в числе которых не обходят вниманием и цилиндр. Воздействие постоянных нагрузок на цилиндр, приводит к тому, что его верхняя часть становится похожей на конус, а это может привести к уменьшению ступени уплотнения колец. Такая ситуация может увеличить риск прорыва газов и привести к увеличенному расходу масла. Вместо привычной круглой формы цилиндр становится шероховатым. Проведение хонингования блока цилиндров позволяет вернуть ему заводскую округлую форму, а, помимо этого, создать максимально точное число штриховок на поверхности.
Этапы хонингования
Чтобы избавить блок цилиндров от последствий деформации, необходимо выполнить соответствующую обработку, которая предусматривает проведение двух этапов.
Начинается все с выполнения черновой обработки, для которой применяют крупнозернистый абразив. Подобная процедура обеспечивает механизму его первоначальную, округлую форму.
Суть второго этапа сводится к обтачиванию узла мелкозернистым абразивом. В качестве основного рабочего инструмента, который применяется при хонинговании, выступает керамический или алмазный брус, находящийся на хонинговальной головке.
Начинается все с выполнения черновой обработки, для которой применяют крупнозернистый абразив. Подобная процедура обеспечивает механизму его первоначальную, округлую форму.
Суть второго этапа сводится к обтачиванию узла мелкозернистым абразивом. В качестве основного рабочего инструмента, который применяется при хонинговании, выступает керамический или алмазный брус, находящийся на хонинговальной головке.
По завершении процедуры хонингования рекомендуется дополнительно обработать поверхность цилиндра абразивной пастой. Положительный эффект от проведения подобной операции заключается в более эффективном удалении остатков металла из самых мелких впадин на поверхности, которые сложно различить невооруженным глазом. Используя подобный подход, можно без особых усилий и финансовых затрат создать идеально гладкую поверхность и обеспечить цилиндрам необходимую форму.
Основные плюсы хонингования
Обточка поверхности цилиндров с помощью подобной технологии позволяет создать малоразличимую сеточку. Это создает благоприятные условия для того, чтобы масло на стенках сохранялось как можно дольше. Итогом этого является постоянное наличие смазки на взаимодействующих друг с другом элементах двигателя, что делает более эффективной его работу.
Хонингование цилиндров, цена
Если придерживаться рекомендаций специалиста, то проводить хонингование цилиндров следует с применением алмазных брусков. Причем подобный выбор стоит делать, даже невзирая на то, что этот материал стоит заметно дороже по сравнению с керамическими абразивами. Подобная технология финальной обработки цилиндров практикуется многими компаниями, что позволяет обеспечивать более высокий уровень качества этой процедуры в целом.
Хотя алмазные абразивы и стоят достаточно дорого, но этот недостаток компенсируется их повышенной устойчивостью к износу. Применение алмазных головок при проведении хонингования позволяет обеспечить отверстию идеальные геометрические размеры. Эта технология восстановления цилиндров позволяет создавать прямые стенки и круглую форму, а также правильное качество и количество штриховки. Все это положительным образом сказывается на сроке службы работы мотора и всего автомобиля.
Не стоит с пренебрежением относиться к процессу обточки с использованием указанной процедуры блока цилиндров. Хотя она и представляется обычной косметической процедурой, в действительности же с помощью этой технологии можно избежать преждевременного выхода из строя двигателя.
Технология хонингования в домашних условиях
Подобный метод обработки поверхностей получил распространение во многих отраслях. Осознав всю значимость этой процедуры, автовладельцу не помешает вначале выяснить, можно ли выполнить эту операция своими руками или же к такой работе следует привлечь квалифицированных работников специализированных мастерских. Следует заметить, что, если вам уже приходилось выполнять какие-либо сложные работы и вы располагаете приспособлением для хонингования цилиндров, то лучше провести хонингование цилиндров в домашних условиях, что позволит вам сэкономить.
Материалы
Чтобы выполнить подобную обработку, у вас должен быть хон. Желательно, чтобы он был гибкий, похожий на ершик для мытья бутылок. В случае его отсутствия можно обойтись и обычным. Однако хон — не единственное, что может вам потребуется для этой работы. Также у вас должны быть в наличии следующие элементы:
- дрель;
- защитные очки;
- хонинговочное масло, вместо которого можно использовать керосин,
- ветошь.
После того, как как вы все подготовите, хон нужно зафиксировать в патроне электродрели и обработать им отверстие, которое прежде необходимо хорошенько увлажнить. Имейте в виду, что инструмент сможет войти внутрь обрабатываемой детали лишь в том случае, если вы сожмете камни.
Технология работы
Суть этой работы сводится к совершению движений вверх-вниз. Понять, не совершили ли вы ошибок, можно, ориентируясь на образующуюся на поверхности металла сетку. Возникающий узор должен быть равномерным, при этом линии должны создавать относительно друг друга угол в 60 градусов.
Имейте в виду, что хон должен находиться внутри до полной остановки дрели. После окончания работы потребуется убрать фаску при помощи надфиля. Это поможет вам избежать зацепов колец. Делать это нужно очень аккуратно, поскольку есть риск повредить поверхность обработанного отверстия.
Далее деталь нужно очистить от загрязнений при помощи мыльной воды, которая поможет убрать следы абразива.
В завершение необходимо дать изделию высохнуть, после чего его обрабатывают специальным маслом, обладающим антикоррозионной защитой.
Заключение
Столкнувшись с необходимостью ремонта двигателя, стоит также уделить вниманию и блока цилиндров. Даже если с ним все в порядке, не следует отказываться от его обработки при помощи такой процедуры, как хонингование. Эта операция пойдет на пользу блоку цилиндров, поскольку сможет устранить все признаки деформации узла, возникшие в результате длительной эксплуатации.
Хонингование цилиндров что это такое
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.
Плосковершинное (плато) хонингование,хонинговка, тепловой зазор цилиндра, платохонингование, плосковершинное хонингование
Понятие плосковершинного ( плато) хонингования основано на идее, согласно которой в новом двигателе желателен быстрый износ в течение очень короткого промежутка времени, благодаря чему изнашивание уменьшается фактически до нуля всего за несколько сотен километров, после чего двигатель способен работать в течение длительного периода времени с очень небольшим изнашиванием. Такое первоначальное изнашивание необходимо, чтобы сформировать хорошую поверхность сопряжения между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра. Изнашивание или рыхлый материал, необходимый для этого начального процесса, должны образоваться на поверхности стенки цилиндра и рабочей поверхности поршневых колец. Эти частицы рыхлого материала должны быть достаточно маленькими, чтобы задерживаться в слое масла, разделяющем сопряженные детали. При этом шероховатость на рабочей поверхности колец и цилиндра должна позволить маслу распространяться и собирать частицы износа.Толщина пленки масла является очень маленькой, и поскольку цилиндры и поршневые кольца изготавливаются по современным технологиям, производители двигателей стараются добиться всё меньшего расхода масла, поэтому толщина пленки становится все меньше и меньше. В этой ситуации особое значение имеет качество обработки поверхности цилиндра и создания при изготовлении и ремонте такой микроструктуры, которая наиболее близка к цилиндру, уже приработавшемуся к поршневым кольцам. Имеет ли поверхность цилиндра заводскую обработку, или цех ремонтировал эту поверхность, это может быть сделано только хонингованием. Этот процесс должен быть двухстадийным, на первой стадии на поверхности образуются впадины и выступы, и на второй удаляются некоторые из выступов, чтобы образовать ряд плоских плато, отделенных регулярными раздельными впадинами. Такая обработка называется плосковершинной и применяется сейчас практически всеми производителями двигателей и большинством ремонтных цехов. Вид на поверхность цилиндра перед плосковершинной обработкой.
Хорошая плосковершинная обработка предполагает, что угол штриховки составляет приблизительно 60°, с одинаковыми рисками, нарезанными в обоих направлениях. Образец впадины должен быть чистым после резания, но без острых кромок, и должен быть свободным от рваного или деформированного материала. Глубина и ширина впадин должны быть однородными и регулярно раздельными, а плоская область плато должна составлять примерно половину от двух третей полной поверхностной области, свободной от внедренных частиц. Изготовители всегда определяют точные требования к обработке плато, и это может быть проверено точно только путем измерения профиля поверхности специальным поверхностным измерительным прибором – профилометром.
Отклонения к этой идеальной поверхности цилиндра вызовут чрезмерное изнашивание и потребление масла, что приведет к следующим изменениям в двигателе: Вид на поверхность цилиндра в микроскоп Деформированный и порванный металл вместе с глубокими и широкими раздельными впадинами штриховки вызывает чрезмерное потребление масла, потому что впадины несут чрезмерную большую порцию масла, которая никак не используется для смазывания и впоследствии будет просто сожжена при сгорании топлива. Чрезмерное изнашивание в двигателе, очевидно, будет вызвано увеличенным количеством рыхлого материала вокруг впадин штриховки, которые будут удалены при приработке поверхности цилиндра с поршневыми кольцами с образованием большого количества частиц и попаданием их в масло и к другим трущимся деталям. 
Такой дефект поверхности возникает вследствие применения очень грубых брусков с крупным зерном или неправильным выбором режимов хонингования. Чрезмерное плато приводит к очень медленной приработке колец и чрезмерному потреблению масла, потому что поверхность цилиндра не содержит или содержит очень мало рыхлого материала как источника мелких частиц, необходимых для формирования хорошо приработанной поверхности скольжения с поршневыми кольцами. Данный дефект возникает при слишком «гладком» хонинговании очень мелкими брусками, а также при установке новых колец в старые изношенные цилиндры без обработки их поверхности хонингованием. Недостаточное плато вызывает чрезмерное изнашивание стенок цилиндра, а также перегрев поршневых колец. Изнашивание происходит из-за чрезмерного количества рыхлого материала в процессе приработки. Высокая температура колец – результат разрушения пленки смазочного масла, вызванного высоким удельным давлением кольца на поверхность цилиндра, имеющую очень много рыхлого материала, большое количество частиц и малые опорные площадки для колец. В результате нарушается теплоотдача от кольца в стенку цилиндра, а перегретое кольцо начинает изнашиваться быстрее. Поверхность цилиндра этого типа может уменьшить жизнь поршневых колец на целых 80%. Часто возникает вследствие неправильного подбора брусков, нарушения режимов обработки и при хонинговании в одну операцию без финишной плосковершинной обработки. Разница в глубине, форме и угле наклона впадин в разных направлениях при хонинговании вызывает чрезмерно быстрое вращение поршневых колец на поршне, что приводит к неправильной приработке колец к цилиндрам, чрезмерному износу самих колец как по рабочей, так и по торцевой поверхностям, а также к износу канавок колец на поршнях. Это явление чаще всего вызвано плохой работой хонинговального оборудования, когда, например, скорость хода инструмента вниз и вверх различна.
Следование всем рекомендациям производителей двигателей и производителей хонинговального инструмента, а также поддержание используемого хонинговального оборудования в исправном состоянии позволяет избежать указанных дефектов и добиться высокой долговечности и низкого расхода масла отремонтированного двигателя.
Что такое хонингование блока цилиндров
Хонингованием цилиндров называют конечную стадию их обработки. Данная процедура проводится в целях увеличения мощности двигателя и устранения шероховатости в стенках цилиндров. Ремонт часто выполняется и без помощи профессионалов при условии наличия необходимого специального оборудования.
Что дает такой ремонт
Данную процедуру проводят для того, чтобы уменьшить шероховатость стенок цилиндров, улучшить работу поршней и поршневых колец. Это поможет увеличить срок эксплуатации двигателя. В процессе работы мотор изнашивается и теряет свой первоначальный вид. Это относится к цилиндрам в первую очередь. Они становятся овальными, на их стенках появляются царапины.
Так возникает необходимость капитальной починки мотора. Хонингование – это заключительный этап починки, который характеризуется точностью и большой эффективностью. Его преимущества представлены:
- быстрой приработкой мотора и поршневых колец;
- увеличением длительности функционирования двигателя;
- повышением компрессии в цилиндрах и удержанием масла на их стенках, что увеличивает количество смазки на трущихся деталях мотора;
- сокращением расхода моторного масла;
- уменьшением прорыва газов в картер.
Если не хонинговать цилиндры, в последних понизится компрессия и значительно снизится мощность – эти параметры полностью зависят от формы цилиндров.
Без ремонта также сильно увеличится расход смазки и топлива. Через промежутки, возникающие между поршнем и стенками, масло будет поступать в камеру сгорания, сгорать там и уходить в выхлоп.
Когда стоит провести хонингование
Хонингование – это часть капитального ремонта мотора, который не заканчивается только на расточке цилиндров. Последний необходим, если на одометре появляются 6-значные числа, а двигатель ведет себя иначе, чем обычно.
Признаками того, что мотору обязательно требуется скорейшая починка, являются:
- Отчетливо слышимые шумы в двигателе при его работе. Возможно возникновение нетипичного громкого стука, которого не было раньше. Стук может возникать, когда давление масла снижается. Хонингование поможет решить эту проблему.
- Значительное увеличение расхода масла. Если вдруг стало необходимо больше масла, чем нужно по обычному определенному показателю, понадобится ремонт и хонингование.
- Возникновение сизого дыма из выхлопной трубы при работе двигателя. Это всегда свидетельствует о наличии неисправности.
Определять необходимость ремонта самостоятельно не рекомендуется: это задача мастера сервисного центра. Там же желательно заказать ремонт и хонингование – окончательный этап работ. Оно имеет множество преимуществ, повышает износоустойчивость двигателя и увеличивает срок его эксплуатации, сокращает прорыв газов и расходы масла.
Хонингование – это технически несложный ремонт, который можно провести даже самостоятельно. Он имеет много преимуществ и увеличивает срок службы двигателя и качество его работы.
Что такое хонингование цилиндров двигателя?
Даже если водитель никогда не занимается ремонтом автомобиля своими руками, он просто обязан знать хотя бы теорию. Зачем?
Для того чтобы не попасться на «развод» в автосервисе, ведь честность не всегда присуща СТО. Стоит смотреть правде в глаза, неопытных водителей обманывают довольно часто и записывают в квитанции к оплате те действия, которые не проводились, да и не нужны были. Ну а водителю говорят, что без них никак не обойтись. Чтобы от отсутствия знаний не страдал кошелек, советуем изучать сущность ремонтных процедур.
Когда автомобилю нужен капитальный ремонт?Сделаем уточнение, что речь идет о двигателе автомобиля. Итак, капитальный ремонт нужен двигателю по прошествии длительного времени эксплуатации. Детали изнашиваются, приходят в негодность, менять их по одной нет смысла. К тому же если поставить новый элемент к старым, то они не притрутся, а могут заклинить двигатель. До такой ситуации, как заклинивание, лучше не доводить, а вовремя отогнать автомобиль в автосервис. Симптомы, которые сигнализируют о необходимости хонингования:
• резко растет расход масла и топлива;
• двигателю либо сложно, либо невозможно развить полную мощность;
• снижается компрессия.Что такое хонингование?Хонингование — завершающий этап расточки гильз цилиндров, заключающееся в шлифовании поверхности.Для того чтобы двигатель работал хорошо, все детали в нем должны быть идеально заточены друг под друга. Особенно это утверждение касается цилиндра и поршневых колец. Производители цилиндровых блоков и поршневых внедряют все новые разработки. К примеру, сейчас в каждом новом двигателе поршневые кольца уже приработаны к цилиндрам, что значительно снижает их износ, и время эксплуатации увеличивается. Идеально подогнанные поршневая и цилиндры уменьшают расход масла, исключают протечку газов и увеличивают КПД двигателя в целом.После хонингования стенки цилиндров должны быть гладкими и прямыми. Конусность считается сильным недостатком, особенно в свете того, что в последние годы чаще всего используются поршневые кольца низкого трения. ОсобенностиВ каждом изделии, в том числе и в двигателе внутреннего сгорания, детали производятся таким образом, чтобы их можно было после некоторого периода эксплуатации отремонтировать. Другими словами, практически все элементы имеют ремонтный допуск, который позволит им еще много лет быть как новеньким. У блока цилиндров такой допуска также имеется, он указан в таблицах от производителя. Сам процесс расточки, который является первым этапом хонингования, производится с помощью абразива. На сегодняшний день все еще не окончен спор о том, какой из абразивов стоит использовать — керамический или алмазный. После расточки поверхность отмывают от металлической стружки и пасты, а затем шлифуют абразивной щеткой. Без завершающего хонингования обойтись нельзя, потому что металлическая стружка, не снятая при ремонте, приведет к быстрому износу поршневых. Дальше только полная замена кривошипно-шатунного механизма. Немного о допусках28–35 RA — шероховатость, рекомендуемая производителем для поршневых колец из хрома или чугуна. Для достижения такого результата производитель рекомендует использовать абразивный хонинговальный круг с зернистостью в 220. Этот показатель применим, если используется абразив керамический. Алмазный же нужно брать с зернистостью 325–350.16–23 RA — шероховатость, рекомендуемая производителем для поршневых колец из молибдена. Для их обработки производители обычно рекомендуют керамический абразив 280. Рекомендации по поводу алмазных абразивов неизменны.Важно! В расточке и хонинговании очень важен человеческий фактор. Дело в том, что даже брусок с нужным номером может давать другой результат просто потому, что будет худшего качества, чем положено.Хонингование (шлифовка) происходит в два этапа:1. Черновой этап или шлифовка крупным абразивом. Здесь главное добиться не идеально гладкой поверхности, а снятия всех излишков, выровнять стенки немного и убрать шероховатости. 2. Финишная обработка. Выполняется мелким абразивом. Его результатом должна стать идеально гладкая поверхность.
Ремонт не должен быть дороже новых деталейПри принятии решения, отремонтировать или заменить поврежденный элемент, каждый человек руководится в первую очередь ценовой политикой. Если новая деталь стоит ненамного дороже ремонта старой, то какой выбор сделать, вполне очевидно. Но каждый производитель скажет, что лучше всего работают «родные» детали, поэтому нужно стараться сохранить их как можно дольше. В связи с этим автомастерские стараются сделать процедуру хонингования дешевле, по себестоимости, чтобы, соответственно, выставить конкурентоспособную цену. Основной вопрос, какой абразив использовать — керамический или алмазный?Керамический стоит дешевле (14$), алмазный дороже (300$). Однако в долгосрочной перспективе именно алмазный удешевит себестоимость работы, потому что один керамический круг позволяет обработать всего лишь 24 отверстия, а алмазный — 2400.Видео покажет как хонингуют цилиндры:
Хонингование блока цилиндров
Что понимают под хонингованием?
Хонингование — это одна из форм тонкой обработки резанием для достижения точно круглых отверстий при выдерживании определённого качества поверхности. Речь идёт о разнообразно применяемом в промышленности методе окончательной обработки отверстий и цилиндров. В зависимости от случая обработки, хонингование служит для достижения точно определённых шероховатостей, структур поверхности, а также для достижения супергладких поверхностей (последнее — не для рабочих поверхностей цилиндров двигателей внутреннего сгорания).
Процесс хонингования происходит при постоянном соприкосновении поверхностей инструмента и заготовки. Снятие материала происходит при геометрически неопределённом резании благодаря собранным в хонинговальных брусках шлифовальным средствам (связанное зерно). Хонинговальные бруски помещены в хонинговальных головках, которые можно через зубчатые рейки или конусные механизмы устанавливать радиально и плоскопараллельно; тем самым достигается давление прижима. Хонинговальный инструмент движется при хонинговании одновременно в радиальном и осевом направлениях. Тем самым возникает характерная для хонингования перекрёстная сетка шлифовочных штрихов. Поэтому хонингование именуется также перекрёстным шлифованием. В зависимости от соотношения скорости вращения и скорости подачи получаются более или менее крутые углы хонингования. Для смазки, охлаждения, отвода снимаемого металла и шлифовальных зёрен в процессе хонингования подаётся в больших количествах хонинговальное масло или при обработке серого чугуна — водо-масляная эмульсия.
Изображение 2 |
Цель хонингования
При окончательной обработке хонингованием возможно не только получение отверстий или цилиндров с желаемыми диаметрами и качеством внутренней поверхности. Также погрешности в геометрии отверстий, возникшие при предыдущей обработке, которые, соотв., не смогли быть устранены, могут быть исправлены. Ниже представлены наиболее частые погрешности формы и поверхности.
Сопоставление хонингования серого чугуна с хонингованием алюминия
В отличие от хонингования серого чугуна, шероховатость внутренней поверхности цилиндра у алюминиево-кремниевых рабочих поверхностей не зависит от величины зерна применяемых абразивных брусков и достижимой тем самым глубины обработки структуры хонингования (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов). Профиль шероховатости определяется намного более размером зерна имеющихся при ALUSIL® первичных кристаллов кремния и глубины их раскрытия
Различия между хонингованной поверхностью цилиндра из серого чугуна и поверхностью ALUSIL® представлены ниже. На изображении 1 показана рельефная хонингованная поверхность из серого чугуна и соответствующий рисунок шероховатости, в то время как на изображении 2 показана поверхность ALUSIL®c рисунком шероховатости.
Характерная для рабочих поверхностей цилиндра структура поверхности (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов) — это углубления (долины) для задержания масла, и возвышенности (плато), образованные при хонинговании на различных рабочих операциях. Плато, представляющие собой рабочие поверхности для поршневых колец, образуются при последней рабочей операции, хонинговании возвышенностей, обрезкой вершин профиля. Поэтому давление прижима брусков, угол хонингования, величина зерна и скорость хонингования являются при хонинговании серого чугуна важными параметрами для достижения правильной топографии поверхностей.
Важно!
Для получения безукоризненных результатов при хонинговании ALUSIL® следует тщательно следить за тем, чтобы кристаллы кремния резались чисто и не вырывались из внутренней поверхности. Это достигается только применением подходящих хонинговальных брусков и правильных параметров обработки.
При последующем раскрытии кристаллов кремния важным является, главным образом, глубина раскрытия. При механическом раскрытии зёрна кремния несколько округляются, что положительно влияет на скольжение поршневых колец. При раскрытии травлением возникающие при резании острые края кристаллов кремния не округляются, что при приработке ведёт к несколько большему износу поршневых колец.
Указание
Из-за сложности темы хонингование отверстий цилиндров из серого чугуна не рассматривается в рамках данной брошюры. Поэтому мы рекомендуем изучение нашей брошюры «Хонингование блоков цилиндров из серого чугуна».
У ALUSIL®-рабочих поверхностей цилиндров форма и величина интегрированных в алюминии кристаллов кремния образуют возвышения, по которым скользят поршни и поршневые кольца. Расстояние кристаллов кремния друг от друга определяет ширину и форму углублений профиля, в то время как глубина раскрытия соответствует глубине углублений профиля.
Требования к хонинговальному инструменту и обрабатывающим брускам
Хонинговальные инструменты
При обработке алюминия хонингование, а также процесс раскрытия должны производиться с помощью так называемых многобрусковых хонинговальных инструментов. Для достижения точной геометрии отверстий требуется от 5 до 8 расположенных по периметру обрабатывающих брусков (изобр. 1). Установка режущих брусков достигается у многобрусковых хонинговальных головок посредством центральной конической раздвижки с гидравлическим или электромеханическим приводом (изобр.3). Наиболее подходящими являются станки, у которых установка хонинговальных брусков происходит гидравлически, и таким образом возможно очень точное регулирование давления и установки.
Механические устройства установки брусков от руки как у вышеназванной головки с зубчатой рейкой (изобр. 2) не позволяют установку с требуемой точностью. Особенно выдерживаемые при обработке алюминия низкие давления резания едва ли возможно при ручной установке правильно дозировать и устанавливать.
Поэтому стандартные хонинговальные инструменты с двумя или 4-мя хонинговальными брусками, раздвигаемые механически при помощи зубчатой рейки, непригодны для обработки алюминия. Требуемые качества поверхности и геометрии отверстия этим достичь невозможно. Кроме того, при хонинговании алюминия нельзя работать с направляющими планками.
Изображение 1
Изображение 2 |
Изображение 3
1. Карданный шарнир
2. Хонинговальный инструмент
3. Кольцевая пружина
4. Хонинговальный брусок
5. Хонинговальная головка
6. Установочный конус
Хонинговальные бруски
По причине особых требований при хонинговании алюминиевых рабочих поверхностей цилиндров применимы только абразивные бруски с алмазами на пластмассовой связке. Твёрдость алмазов обеспечивает точное резание интегрированных в алюминий кремниевых твёрдых фаз. Пластмассовая связка алмазных режущих брусков препятствует возникновению знакомых проблем, возникающих при хонинговании алюминия керамическими режущими брусками
Бруски являются и при мягком материале, как алюминий, самозатачивающимися, т. е., связка алмазов достаточно прочна для удержания алмазов в процессе хонингования, в то же время достаточно мягка, чтобы затупившиеся алмазные зёрна смогли бы вывалиться. Выдерживание параметров обработки препятствует разрушению, а также выламыванию интегрированных кристаллов кремния, и поверхность оптимально подготавливается к последующей операции раскрытия. KS-алмазные абразивные бруски (см. главу «3.8 KS — инструменты для обработки алюминия») разрабатывались и согласовывались специально для обработки ALUSIL®, LOKASIL® и сравнимых алюминиево-кремниевых материалов.
Изображение 4 |
Указание
Керамические хонинговальные бруски, в том виде как они многие годы при ремонте двигателей применяются и рекомендуются, не располагают требуемыми сегодня свойствами по обработке, а также требуемой технологической надёжностью. Абразивные средства на керамической связке из карбида кремния или корунда малопригодны для точного и чистого резания кристаллов кремния. Из-за твёрдости кристаллов кремния износостойкости керамических абразивных средств недостаточно для обеспечения достаточной стойкости при чистых результатах обработки.
Связка абразивных зёрен керамических хонинговальных брусков слишком тверда для обработки алюминиевых рабочих поверхностей цилиндров. Эффект самозатачивания у керамических хонинговальных брусков, как он проявляется при хонинговании серого чугуна вырыванием или откалыванием затупившихся режущих зёрен, при хонинговании алюминия не наступает. Тупые режущие зёрна остаются в бруске, что ведёт к возрастанию давления резания. Интегрированные в стенке цилиндра кристаллы кремния, составляющие необходимую пару скольжения для поршневых колец, не могут выдержать такого слишком высокого давления резания, вырываются и разрушаются. Далее, из-за избыточной смазки хонинговальных брусков алюминием, дело часто доходит до разрушения почти полностью обработанной поверхности цилиндра. Натёртый на хонинговальные бруски алюминий приводит при этом за несколько оборотов к спиральным царапинам на рабочей поверхности, которые делают всё хонингование непригодным.
Смазочно-охлаждающие средства при хонинговании и механическом раскрытии
В качестве смазочно-охлаждающего средства при KS-хонинговании, а также механическом раскрытии алюминия может применяться обычное, имеющееся в продаже хонинговальное масло. Его вязкость должна быть в пределах от низкой до средней. Высоковязкие (вязкотекучие) хонинговальные масла, а также водо-масляные эмульсии, не должны применяться в сочетании с предлагаемыми здесь обрабатывающими брусками.
Важно!
Качество и состояние смазочно-охлаждающего средства существенно влияет на качество хонингования. Поэтому следует постоянно следить за тем, чтобы масло и масляные фильтры сменялись через регулярные промежутки времени.
Параметры обработки при хонинговании
В противоположность хонингованию серого чугуна, хонингование алюминия производится при более высоких оборотах и более медленной подаче. Тем самым получаются более пологие углы. Они оказались выгодными, по возможности, маленькими для поддержания размеров разрушения кремния. Также и прилегающее к хонинговальным брускам давление резания намного ниже, чем при хонинговании серого чугуна. Снимаемый алюминий очень мягок, его можно хорошо резать алмазными хонинговальными брусками. Благодаря меньшей твёрдости алюминиево-кремниевого сплава давление на стенку цилиндра не должно быть слишком высоким. Стенка цилиндра поддалась бы под высоким давлением, и геометрия отверстия бы ухудшилась (см. по данному вопросу «3.7.2. Геометрические погрешности из-за неправильной обработки цилиндра»). По этой причине ширина хонинговальных брусков, предлагаемых KS, составляет примерно только половину от, напр стандартных хонинговальных брусков на керамической основе. При одинаковом удельном давлении нажатия брусков при вдвое меньшей ширине хонинговальных брусков усилие нажатия, которым бруски прижимаются к рабочей поверхности цилиндра, может быть уменьшено вдвое (изобр. 2). Деформаций стенки цилиндра от слишком высоких усилий нажатия брусков можно при этом эффективно избегать и их уменьшать.
Изображение 2 |
Операция хонингования KS-алмазными хонинговальными брусками должна длиться, как минимум, по 90 секунд на каждое отверстие цилиндра. Меньшее время обработки указывает на слишком высокое давление нажатия брусков вкупе с более высоким их износом.
Указание!
Отверстия цилиндров от хонингования нагреваются. Из-за связанного с этим теплового расширения блока цилиндров проверка (замер) диаметров цилиндров должен быть произведён только после их охлаждения до температуры помещения.
Важно!
Для предотвращения замазывания брусков и улучшения смазки следует процесс хонингования прерывать на короткое время каждые 30 секунд обработки. Контакт бруска со стенкой цилиндра должен быть прерван. Обработка должна быть продолжена только тогда, если режущие поверхности вновь хорошо снабжены хонинговальным маслом и промыты. Для равномерного износа брусков в серийном производстве при обработке каждого нового отверстия цилиндра направление вращения хонинговального инструмента меняется на противоположное.
Параметры обработки при хонинговании Значение | ||
Рекомендуемое число оборотов при хонинговании | 250-350 1 /мин | |
Минимальное число оборотов при хонинговании | 200 1 /мин | |
Максимальное число оборотов при хонинговании | 400 1 /мин | |
Скорость подачи хонинговальной головки относительно числа оборотов | 1/мин | т/мин |
400 | 16 | |
350 | 14 | |
300 | 12 | |
200 8 | ||
Угол хонингования (произведение числа оборотов и скорости подачи) | 15-20° | |
Потребная величина снятия материала, относительно диаметра цилиндра | от 0,06 до 0,1 мм | |
Рекомендуемое давление нажатия брусков | 30 Н/см2 | |
Максимальное давление нажатия брусков | 40 Н/см2 | |
Общее время обработки отверстия цилиндра (приблизительное значение) | > = 90 s | |
Желаемая шероховатость поверхности (R2) | от 0,06 до 0,10 мм | |
Перебег хонинговальным бруском верхней и нижней мёртвых точек, относительно длины бруска | = 30% | |
Желаемая степень разрушения кристаллов кремния | 5-10% | |
Максимально допустимая степень разрушения кристаллов кремния | макс. 30% | |
Допускаемая некруглость отверстия цилиндра (технологический допуск) | +/-6 um | |
;
это что такое, как выполняется 🚩 Квартира и дача 🚩 Другое
Специалистам станочникам не раз приходилось сталкиваться с таким понятием, как абразивная обработка. Среди наиболее популярных операций данного вида работ можно назвать полирование, шлифование, суперфиниширование и хонингование.
Повторное хонингование цилиндров приходится использовать в ряде случаев даже без приглашения специалиста, это несложная процедура. Но несмотря на простоту, эффект от повторной обработки цилиндров хонингованием позволяет повысить ремонтопригодность автомобиля.
Хонингование представляет собой механическую операцию по обработке металлического материала резанием. Причем в качестве резательного инструмента применяются алмазные зерна. Такая операция считается достаточно производительной и эффективной по отношению к отверстиям.
При подобной обработке снимать припуск допускается со скоростью до 2 млн. мм3 в час. Такая частота соответствует черновому шлифованию абразивным кругом или при токарной обработке чистовому точению резцом. Из этого можно заключить, что хонингование представляет собой еще и финишную обработку, так как во время данной операции получают окончательную поверхность, то есть готовую к работе деталь.
Используемый при хонинговании инструмент называется хоном или хонинговальной головкой. Хон представляет из себя металлорежущую поверхность, состоящую минимум из трех, а чаще больше абразивных камней, которые расположены по периметру.
Во многих хонинговальных головках камни являются съемными. То значит, что при поломке или изнашивании их можно легко заменить. На производстве хонингование производится на специально оборудованных станках. Станки бывают двух видов: горизонтальные и вертикальные.
Горизонтальные хонинговальные станки работают с горизонтально расположенным шпинделем. Вертикальные станки оборудованы вертикально расположенным шпинделем. Первые применяются для длинных деталей, а также для проведения наружных операций. Вертикальные хонинговальные станки используются для работы с короткими деталями и преимущественно для внутренней обработки, то есть для отверстий.
Известные модели хонинговальных станков: 3К833, 3Г833, 3Н-86, М4215-1. Среди усовершенствованных следует отметить версии: LEV125 СОМЕС, Sunnen HTS-124-020, LEV250 СОМЕС, ТМ806 (807) и ТН170.
Как правило, новые современные модели хонинговальных станков производятся специализированными, а не универсальными, в отличие от станков советского периода производства. Это означает, что они пригодны лишь для какой-то одной операции, к примеру, для хонингования цилиндров.
Встречаются новые модели станков небольшого размера. Обычно такие станки разрабатываются для хонингования в домашних условиях, с их помощью можно обработать деталь самому, без привлечения специалистов.
Такая механическая операция, как хонингование, чаще всего используется для финишной обработки отверстий и иных круглых труднодоступных поверхностей. Но целесообразно это делать в тех случаях, когда остальные методы абразивной обработки использовать нельзя или их применение будет неоптимальным.
Помимо этого, хонингование отверстий применяется в случаях, когда требуется достичь минимальной шероховатости и цилиндричности поверхности детали, вплоть до точности в микрон. Поэтому наибольшее распространение данный вид обработки получил именно при изготовлении цилиндров. Цилиндры широко используются в самой разной технике, в строительстве и автомобилях.
В большинстве случаев при обработке деталей специалисты отдают предпочтение хонингованию, так как оно является более эффективным и точным. Помимо этого, процесс хонингования отличает следующие преимущества:
- Отсутствие бракованных деталей. Так как при обрабатывании цилиндров хоном поверхность детали подвергается меньшему давлению, чем при других схожих операциях, например при шлифовании, велики шансы получить на выходе цилиндр без брака.
- Повышение устойчивости детали к износу. Данное преимущество положительно влияет на последующую работу двигателя, что в итоге позволяет максимально повысить период его эксплуатации.
- Достижение технических требований. Благодаря тому, что хонинговальные бруски имеют расширенную номенклатуру по сравнению, например, с абразивными кругами, с помощью хонингования в несколько раз проще достигаются все предъявляемые к детали технические требования.
- Изготовление точного отверстия. Благодаря своей конструкции хон во время обработки может автоматически нивелировать отклонения отверстия от допустимых значений, оставшихся от предыдущих операций с деталью, например после ее сверления.
- Уменьшение отводимого на обработку детали времени. Существует не только приспособление для хонингования цилиндров, разработаны и такие приспособления, которые позволяют выполнять хонингование сразу целого блока деталей. Поэтому за счет одновременной обработки нескольких отверстий и уменьшается отведенное на операцию время. Однако это важно в массовом производстве, когда в день мастерам требуется изготовить несколько тысяч цилиндров.
Для выполнения хонингования за одну операцию нескольких цилиндров на многих промышленных предприятиях используется специальное приспособление для хонингования. Зачастую они представляют собой зажимные устройства, которые позволяют закрепить на станине станка цилиндровый блок для последующей обработки деталей.
Таким образом, сначала проводится должным образом закрепление узла в приспособление на станке. И уже потом в два этапа выполняется хонингование блока цилиндров:
Черновое хонингование. На первом этапе обработки используется инструмент с крупнозернистыми брусками. С помощью такого хона специалист обеспечивает первоначальную, круглую форму отверстия цилиндра. Однако она еще не полностью отвечает техническим требованиям к детали.
Чистовое хонингование. На этом этапе вместо хона с крупнозернистыми брусками берется мелкозернистый абразив. Чаще всего используются алмазные или керамические бруски. Суть второй обработки заключается в устранении всех припусков и окончательном создании готовой формы отверстия. После завершения работы полученные отверстия отвечают всем предъявляемым к детали техническим требованиям.
Хонингование цилиндров деталей можно выполнять не только в промышленных условиях на специализированных станках, но и дома. Обычно такая операция требуется в тех случаях, когда старый цилиндровый блок детали утратил свое свойство устойчивости к износу и больше не отвечает техническим требованиям или его просто необходимо очистить от накопившейся накипи.
Хонингование в домашних условиях представляет собой все ту же тонкую обработку металла, но уже не с использованием заводского инструмента хона, а с помощью хонинговального масла или керосина и специальной хонинговальной головки. Последняя для работы с легкостью закрепляется на обыкновенную электродрель.
Подобные головки для процедуры можно купить в любом строительном или автомобильном магазине, внешне они похожи на ершики для мытья посуды. Как и в варианте со специальными хонами для станков, хонинговальные головки-насадки для дрели бывают также двух видов: для черновой и чистовой обработки. Отличаются между собой головки еще и допустимыми диаметрами и материалом.
Для более комфортного хонингования цилиндровый блок в домашних условия закрепляется в любом зажимном устройстве или на такой поверхности, которую можно крепко удерживать ногами. После надежного закрепления детали можно выполнять само хонингование. Для этого следует два раза пройти отверстие черновой обработкой и один раз чистовой.
После хонингования следует очистить деталь от стружки и абразива. Эффективно выполнить очищение можно теплой мыльной водой и мягкой щеткой. Это также позволит не только избавить деталь от стружки, но и отполировать.
После этого цилиндры дополнительно обрабатывают специальной абразивной пастой, чтобы удалить оставшуюся мелкую стружку, которую сложно заметить невооруженным глазом.