Хонингование цилиндра

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
демпфер крутильных колебаний, конструкция и производство поршней, маховик, балансировка, двигатель, поршневые кольца, расточка цилиндров, хонингование цилиндра

Хонингование цилиндра

Окончательная обработка блока цилиндров – хонингование всех цилиндров до необходимого размера. Во время выполнения хонингования необходимо установить пластину хона толщиной 51 мм, а затем установить прокладку головки блока цилиндров и затянуть шпильки головки блока цилиндров необходимым моментом затяжки. Эту операцию необходимо выполнять на гоночных двигателях, чтобы создать идеальную поверхность гильз цилиндров, так как снятие шпилек всегда приводит к некоторой деформации цилиндра. Когда пластина хона будет установлена при соответствующей затяжке головки, блок цилиндров будет деформироваться во время процедуры обработки цилиндра. Поэтому добиться необходимых значений можно, только установив головку блока цилиндров. Крышки коренных подшипников после затяжки элементов крепления также будут деформировать цилиндры, поэтому их также необходимо установить.

Я предпочитаю расточить цилиндры до значения 0,1 мм, а затем выполнить хонингование, чтобы установить определенный поршень. Таким образом, я сохраняю зазоры поршней с припуском до 0,008 мм.

На самом деле процедура хонингования незначительно отличается от двигателя к двигателю, но обычно используется стандартный метод сиспользованием автоматического хона Sunnen CK-10. Сначала используются частицы с коэффициентом зернистости 220, чтобы удалить примерно 0,08 мм. После этого диаметр гильзы цилиндра будет на 0,1 мм больше нужного значения. Затем используются частицы скоэффициентом зернистости 280, чтобы удалить 0,015 мм, а в завершение – частицы с коэффициентом зернистости 400, чтобы получить необходимый диаметр цилиндра. Таким образом, мы получим необходимый диаметр гильзы цилиндра, который потребует незначительной приработки.

Сетчатый рисунок, оставленный хоном на стенках цилиндров, очень важен. Он должен быть выполнен правильно, если вы хотите, чтобы поршневые кольца были установлены должным образом, потребовали минимальной приработки и служили долго. Я предпочитаю использовать сетчатый рисунок под углом 45° с глубиной рисунка до 0,25–0,3 микрометров. В таком случае поршневые кольца потребуют приработки, однако срок их службы будет дольше и они не будут протекать. Более гладкая поверхность не будет удерживать достаточное количество масла и станет причиной остекления поверхности поршневого кольца и стенки цилиндра. Расход масла станет проблемой, а мощность будет снижена вследствие прорыва газов. Более грубая обработка обычно устраняет необходимость приработки поршневых колец, однако срок службы колец резко сократится. Учтите также, что может возникнуть остекление, но не вследствие недостаточной смазки: грубая обработка действует в качестве напильника на поршневые кольца, а чрезмерное трение увеличивает их температуру, что и приводит к остеклению поверхности.

Окончательная подготовка блока цилиндров

Необходимо снять фаску с верхней и нижней кромок каждого цилиндра, чтобы устранить острые края после расточки. Вам понадобится напильник с полукруглым сечением, однако будьте осторожны: не дайте ему соскальзывать, так как он может поцарапать стенки цилиндров. Пока у вас вруках напильник, вы можете устранить все острые края на крышках коренных подшипников и щеках кривошипа.

Необходимо выполнить еще две проверки для гоночных двигателей со штанговыми толкателями в приводе клапанов, в которых используются кулачки с заостренным профилем. Постели подшипников распредвала должны совместиться, а каждое гнездо толкателя должно иметь соответствующий диаметр и располагаться перпендикулярно центральной оси распредвала. Смещенный толкатель легко может повредить кулачок распредвала, что приведет к увеличению степени износа и значительным повреждениям двигателя. Также стоит уделить внимание таким компонентам двигателя, как крышки коренных подшипников и шпильки. Я использую только высокопрочные шпильки высокого качества. Стандартные заводские шпильки крепления коренных подшипников нельзя использовать на гоночных двигателях, то же самое касается болтов крепления нижней головки шатуна. Обычно стандартные чугунные крышки коренных подшипников, устанавливающиеся на современные двигатели, подойдут, но для некоторых более старых двигателей или гоночных двигателей с высокой рабочей частотой вращения могут потребоваться стальные крышки. В высокомощных двигателях я иногда использую постели коренных опор. Это деталь, которая поддерживает все коренные подшипники и иногда применяется вместо отдельных крышек подшипников. Она может выступать из поддона картера и передавать нагрузки подшипников вне блока цилиндров.

Заводские квадратные крышки коренных подшипников, как те, что изображены на иллюстрации, обычно очень прочные. Отверстия в центральной части обеспечивают лучшее крепление пояска коренных подшипников.

После выполнения всех необходимых работ на станке блок цилиндров необходимо тщательно промыть горячей мыльной водой. Обязательно удалите все следы хонингования из цилиндров, используя проволочную щетку. Продуйте блок цилиндров при помощи сжатого воздуха, а затем распылите на все цилиндры, гнезда толкателей и постели подшипников водоотталкивающее средство WD-40.

Поясок коренных подшипников делает блок цилиндров и крышки коренных подшипников более прочными.

Термическая обработка материалов, из которых изготавливается коленвал

Подготовив блок цилиндров, мы можем обратить наше внимание на коленвал. В большинстве двигателей используются коленвалы из чугуна сшаровидным графитом, которые обычно обеспечивают оптимальную работу, если необходимо соблюдать определенные ограничения частоты вращения, а шатуны и поршни не очень тяжелые. Некоторые из них в заводском исполнении идут с галтелями, что значительно увеличивает их усталостную прочность, а некоторые распредвалы могут подвергнуться термической обработке с использованием процедуры обработки газовым нитрированием. Однако при увеличении ограничений частоты вращения нам понадобится коленвал более высокого качества, выкованный из стали.

Ковка увеличивает плотность компонента, так как металл буквально сжимается до необходимой формы, что делает сердцевину более плотной иобеспечивает большую усталостную прочность. Однако именно тип стали и термическая обработка после ковки определяют качество коленвала и возможность использования в гоночном автомобиле. Так как коленвал скручивается и деформируется с каждым скачком мощности, сталь должна обладать высокой прочностью на растяжение, а также высоким сопротивлением усталостным нагрузкам. Высокая прочность на растяжение (возможность сопротивляться повреждению под высокой нагрузкой) очень важна, но способность выносить деформирующие искручивающие нагрузки (усталостная прочность) также важна в гоночных двигателях с высокой рабочей частотой вращения.

В общем, заводские кованые коленвалы, устанавливающиеся на европейские и японские автомобили, являются достаточно прочными и подходят для использования в гоночных автомобилях с высокой рабочей частотой вращения. В некоторых будут выполнены галтели, а некоторые будут подвергаться процедуре нитрирования. Не настолько хороши кованые коленвалы, устанавливающиеся на автомобили американского производства. Например, стальной коленвал, который использует компания Chevrolet в некоторых двигателях V8, не настолько прочный, поэтому я не могу рекомендовать его для использования в гоночных автомобилях. В основном причиной является то, что эти коленвалы изготавливаются из стали низкого класса 1053 с примесями. В продаже также имеются версии с нитрированным коленвалом, и хотя такой коленвал будет прочнее, он изготовлен на станке без использования галтелей. На самом деле чугунный коленвал компании Chevrolet с соответствующими галтелями прослужит дольше, если частота вращения двигателя не превышает 7000 об/мин, а мощность – 500 л.с.

В случае с заводскими коленвалами на двигателях V8 стоит также узнать метод ковки, который использовался при изготовлении. Обычно коленвал куется «плоским», а затем передний и задний кривошипы скручиваются на 90° по отношению друг к другу, чтобы обеспечить необходимую ориентацию шеек коленвала. Однако при серийном производстве кривошипы не будут скручены точно на 90°, что означает, что не только шейки коленвала, но и балансиры будут смещены на 2–3°. Кованая заготовка позволяет изготовить шейки коленвала под углом 90°, а коленвал все равно можно отбалансировать, но неправильно расположенные балансиры подвергнут подшипники значительным нагрузкам в гоночным двигателе свысокой частотой вращения. Поэтому в гоночных автомобилях, оснащенных двигателями V8, чаще всего используются кованые «нескрученные» коленвалы, где все четыре шатунные шейки скованы на месте.