Обработка цилиндров хонингованием: назначение, применяемые инструменты

Хонингование

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.

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.

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.

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

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.

1. Карданный шарнир

2. Хонинговальный инструмент

3. Кольцевая пружина

4. Хонинговальный брусок

5. Хонинговальная головка

6. Установочный конус

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.

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.

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.

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.

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.

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

Минимальное число оборотов при хонинговании

Максимальное число оборотов при хонинговании

Скорость подачи хонинговальной головки относительно числа оборотов

Зачем нужно хонингование цилиндров двигателя

Статья о том, что такое хонингование цилиндров мотора, зачем оно нужно: процесс работы, тонкости. В конце статьи — видео о том, что такое хонингование. Статья о том, что такое хонингование цилиндров мотора, зачем оно нужно: процесс работы, тонкости. В конце статьи — видео о том, что такое хонингование.

С течением времени двигатель внутреннего сгорания изнашивается и теряет свои эксплуатационные свойства. Ухудшаются динамические и мощностные характеристики, увеличивается расход топлива, снижается компрессия. И этого невозможно избежать.

Изношенный двигатель требует капитального ремонта, основной целью которого является возвращение первоначальных свойств силового агрегата. И в качестве финишной операции капремонта широко применяется процесс хонингования.

Основное назначение хонингования

Цилиндры изношенного силового агрегата теряют свою первоначальную цилиндрическую форму, что и отражается на работе мотора. На стенках цилиндров двигателя, требующего капитального ремонта, появляются шероховатости, царапины и задиры. Чтобы избавиться от этого, производится расточка цилиндров до первого ремонтного размера. Их диаметр несколько увеличивается, однако цилиндры снова получают заданную цилиндрическую форму, что в дальнейшем приводит к улучшению в работе силового агрегата.

Также обработка хоном обеспечивает снижение шероховатостей на стенках цилиндров и является наиболее точной и эффективной по сравнению с полировкой или, скажем, притиркой.

Поскольку процесс хонингования призван обеспечить максимальную точность размеров, работы в цилиндрах проводятся с соблюдением требуемых допусков на размеры и заданной производителем шероховатостью. Необходимо помнить, что соблюдение первоначальных размеров приводит к следующему:

поршневые кольца подвержены наименьшему износу, что увеличивает их долговечность;

Финишная обработка хоном проводится в двух случаях:

если были проведены работы по расточке под ремонтные размеры.

Требования к процессу и оборудованию

Хонингование призвано получить требуемые цилиндрические размеры, обеспечив точность и минимальные отклонения между диаметрами в разных точках цилиндров мотора.

Возникающие отклонения в виде элипсности, конусности или бочкообразности неприемлемы — они могут свидетельствовать о том, что обработка хоном была выполнена некачественно и требуется снова.

Во время процесса обкатки серные соединения, которые имеются в лубриканте, приведут к созданию сульфидной пленки на поверхности цилиндров, что в дальнейшем повлечет снижение износа элементов поршневой группы.

В качестве оборудования для финишной обработки используют хоны с изменяемыми диаметрами, предназначенные именно для обработки цилиндров ДВС. Ресурс у инструментов несколько ограничен, однако они соответствуют всем необходимым стандартам.

Выбор инструмента для хонингования зависит от диаметров обрабатываемых цилиндров, количества камней, а также зернистости и твердости материалов, из которых они изготовлены. Чаще всего для обработки цилиндров применяются алмазные хоны, обладающие относительно невысокой ценой, внушительной твердостью и необходимой зернистостью.

Обработка хонами требует обильного смазывания охлаждающими жидкостями. При обработке стальных или чугунных деталей применяют керосин, а если используется хон с алмазным напылением, то подойдет самая обыкновенная вода с добавлением синтетических присадок.

Безгильзовые двигатели

Обработка хоном отличается на гильзовых и безгильзовых двигателях. Если необходимо обработать безгильзовый блок цилиндров, особых сложностей возникнуть не должно.

Цельная металлическая конструкция надежно закрепляется на рабочем столе станка непосредственно после процесса расточки. Следует удостовериться, что гильзы располагаются строго вертикально, и никаких смещений при возвратно-поступательном движении патрона не возникнет — в противном случае от обработки не будет никакого толка.

При обработке безгильзовых цилиндров потребуется всего несколько проходов станка. При этом необходимо строго контролировать получаемые размеры и шероховатость поверхностей. В этом помогут индикаторный нутромер (контролирует размеры) и профилометр или оптический прибор для замера уровня шероховатости.

Гильзовые двигатели

Силовые агрегаты со съемными гильзами обработать при помощи хона несколько сложнее, поскольку их проблематично вертикально закрепить на станке.

Поставщики готовых гильз уверяют, что их товар успешно прошел процесс хонингования и не требует никакой дополнительной обработке. Верить этому нежелательно, поскольку если окажется, что обработка не была проведена, силовой агрегат не сможет полноценно работать и быстро выйдет из строя. Чтобы этого избежать, рекомендуется хонинговать даже новые гильзы.

Пластина крепится к блоку после монтажа гильз и зажимается, как и полноправная головка блока цилиндров, в строгой последовательности и с соблюдением моментов затяжки. После чего проводится обработка хоном, как и в случае с безгильзовым блоком цилиндров.

Применение имитирующей пластины позволяет минимизировать несоблюдение размеров. Хонингование в данном случае можно разделить на четыре этапа:

Обработка хоном зернистостью 150.

Обработка хоном зернистостью 300-500.

Крацевание. Этот процесс не предусматривает снятие металла и изменение обрабатываемого диаметра, а используется лишь для очистки поверхности от абразивных остатков. В качестве инструмента крацевания применяют нейлоновые щетки с добавлением кремниевых кристаллов.

Некоторые автомобилисты уверены, что хонингование можно выполнить дома самостоятельно, используя лишь дрель или перфоратор. Это ошибочное заблуждение, поскольку обеспечить необходимую точность и шероховатость в домашних условиях вряд ли получится — обработанные таким способом цилиндры не смогут проработать долго, что приведет к быстрому выходу мотора из строя.

Процесс хонингования следует выполнять только на определенных станках специалистами, имеющими опыт и необходимое оборудование. Только тогда вы получите качественно обработанные цилиндры, которые смогут прослужить достаточный период времени.

Видео о том, что такое хонингование:

Суть хонингования, применяемые станки и инструменты

Описание процесса хонингования и его разновидностей. Используемые станки и инструменты на этапах хонингования. Применяемые для работы бруски. Экструзионное и плосковершинное хонингование.

Хонингование – это процесс обработки поверхности металла с использованием алмазной крошки. Основное применение оно нашло для шлифовки конусных и цилиндрических деталей. Данная операция удобна при изготовлении отверстий. Получаемая величина шероховатости поверхности соответствует уровню чистовой токарной зачистки или шлифовке крупнозернистым абразивным кругом. Только методом хонингования можно добиться нужного результата при работе с блоком цилиндров. В местах сопряжения деталей должна находиться смазка, которая удерживается специально нанесенной хонинговальной сеткой.

Используемый хонинговальный инструмент называется хоном. Это бруски или камни, которые размещаются по периметру основания. В процессе работы они стираются, поэтому конструкция обоймы предусматривает возможность их замены.

Для процесса хонингования используются специальные станки. Это приспособления с горизонтальным или вертикальным расположением в пространстве шпинделя. Каждый из них имеет свое назначение в зависимости от проводимой работы. Хонинговальное оборудование специализировано под узкий профиль. Изготовление универсальных станков отошло в прошлое.

Описание процесса хонингования и его виды

В процессе хонингования происходит абразивное воздействие на поверхность обрабатываемой детали. Целью является получение нужной шероховатости поверхности и достижение необходимой точности размеров с помощью хонинговального инструмента. В этом качестве выступает алмазный брусок. Часто алмазная крошка располагается на керамической связке. Керамическое хонингование находит применение наряду с бакелитовым. У полученных деталей минимизируются потери на трение при работе в сопряжении с другими элементами конструкции.

Различается несколько видов хонингования:

Сухое. При таком процессе не участвует смазочная жидкость.
Вибрационное. Это метод, в котором дополнительную помощь оказывает вибрация.
Электрохимическое. В процессе не только участвуют механические силы, но и воздействует электрохимический фактор.
Экструзионное хонингование. На видео представлен весь процесс, который буквально завораживает в процессе просмотра.
Плосковершинное, или платохонингование.

Видеозапись экструзивного хонингования:

Между цилиндрами и кольцами существует зазор, который заполняется маслом. Формируется он автоматически в первое время работы двигателя. Для этого с помощью платохонингования поверхностный слой сопрягаемых деталей делается рыхлым. В процессе работы он стирается, и детали надежно прилегают друг к другу. Минимальный оставшийся зазор заполняется маслом.

Главные плюсы

После проведения хонингования поверхностный слой деталей приобретает повышенную прочность, что сказывается на длительности их эксплуатации.
Значительно меньший процент получения бракованных деталей. Связано это с тем, что хонинговальный инструмент не создает большого давления на поверхность изделия.
Широкий выбор зернистости хонинговального инструмента. Это позволяет легче выходить на нужный уровень требований к обрабатываемой детали.
С помощью хона есть возможность устранения брака при сверлении отверстий на станке.
Одновременно на оборудовании совершается хонингование нескольких отверстий, что повышает скорость выполнения работы.

Этапы хонингования

После закрепления детали в оборудовании проводятся 2 этапа хонингования:

Черновой. Ведется с помощью крупнозернистого абразива. На этом этапе изделию придается нужная форма без выдерживания точности размеров.
Чистовой. С помощью алмазных или керамических брусков идет дополнительная обработка поверхности. В результате изделие получается гладкое, с нужным классом шероховатости, а размеры соблюдаются в пределах допуска.

Мелкозернистый абразив обеспечивает нанесение хонинговальной сетки на поверхности блока, впадины которой заполняются маслом. Это позволяет ему удерживаться на микрорельефе поверхности изделия. Оно не стекает и выполняет смазывающие функции.

После процесса хонингования детали требуют очистки. Чтобы удалить металлическую стружку, сначала применяется абразивная щетка. Потом готовится мыльный раствор, куда окунаются изделия.

Чтобы добиться нужной гладкости, используется абразивная паста. При ее нанесении заполняются все мелкие поры. Эта финишная обработка окончательно устраняет микрочастицы грязи, оставшиеся на деталях.

Используемое оборудование и материалы

Количество вставляемых брусков колеблется в пределах 5–8 штук. Чем их больше, тем выше получается класс шероховатости обрабатываемой поверхности.

Хонинговальные станки

Применяемый хонинговальный станок бывает 2 типов:

Хонинговальный горизонтального типа. На нем выполняются наружные операции с длинными деталями.
Хонинговальный вертикального типа.

На вертикальных хонинговальных станках работы ведутся только с внутренними поверхностями, а обрабатываемые изделия имеют небольшую длину.

В классическом исполнении существуют следующие узлы станка:

Корпус. Представляет собой сварную конструкцию из труб. Сверху расположен защитный кожух.
Линейные направляющие с установленными концевыми выключателями. Они необходимы для контроля передвижения каретки в заданных пределах.
Передвигающаяся каретка.
Хонинговальный инструмент.
Насос для охлаждения жидкости.
Зажимное устройство.
Электрическая часть.
Панель управления.

Хонинговальные бруски

белый электрокорунд;
зеленый карбид кремния;
эльбор;
алмаз.

Хонинговальные алмазные бруски получили наибольшее распространение. Если в качестве связки используется керамика, то материал инструмента получается пористым и хрупким. В процессе работы из-за его мягкости происходит самозатачивание бруска и отколы от него мелких частиц. Эти микроэлементы попадают на поверхность обрабатываемой детали и наносят царапины.

Хонинговальные бруски на бакелитовой связке таких недостатков не имеют. Они более прочные и эластичные. В процессе хонингования сколы у инструмента отсутствуют, а объем снимаемого металла выше на 20–60%.

Во время выбора твердости хонинговального бруска руководствуются следующими правилами:

Твердый хонинговальный инструмент ставится для обработки грубой поверхности.
На обработку короткой заготовки следует ставить более твердый брусок.
Уменьшение ширины бруска должно сопровождаться увеличением его твердости.
При увеличении твердости материала обрабатываемой детали должна возрастать мягкость бруска.

Увеличение твердости бруска сопровождается уменьшением его пористости. Это создает затруднение для расположения стружки. Возникает риск налипания металла на хонинговальный инструмент.

Как обрабатывают отверстия не круглой формы

Происходит это за счет того, что в хонинговальных станках бруски находятся в специальном корпусе, конструкция которого состоит из следующих элементов:

пневматической камеры;
двух муфт: подвижной и неподвижной;
колодок.

В корпусе изготовлены канавки, по которым подается воздух. В процессе работы давление воздушного потока из пневмокамеры прижимает инструмент к обрабатываемой поверхности изделия. Колодки обладают способностью поворачиваться на необходимый угол. Благодаря этому происходит хонингование любой поверхности вне зависимости от ее конфигурации. Изменением силы воздушного потока контролируется величина прижима хонинговального инструмента к изделию.

Другой способ – это использование гибких щеток, которые крепятся к эластичным нитям. В итоге возможна обработка поверхности любого контура.

Хонингование в домашних условиях

электрическая дрель;
очки для защиты глаз;
ветошь;
масло или керосин.

Порядок работы следующий:

Рабочий инструмент фиксируется в патроне дрели.
Обрабатываемое отверстие увлажняется.
Включается дрель, камни сжимаются, и инструмент опускается в отверстие.
В процессе работы совершаются поступательные движения вверх и вниз.
Вынимать инструмент из отверстия можно только после его остановки.
Постоянно ведется наблюдение за формируемым узором поверхности. Получаемые линии должны ложиться равномерно, создавая между собой угол в 60 градусов.

После окончания работы деталь промывается в мыльном растворе, просушивается и покрывается маслом. Оно необходимо в качестве антикоррозийной защиты.

Возможно, у читателей этой статьи имеются автомобили, которые требовали капитального ремонта. При его выполнении хонингование является обязательной операцией. Может, вы знаете какие-то нюансы в проведении такого процесса? Поделитесь ими в комментариях к этой статье.

ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ЦИЛИНДРОВ

Хонингование цилиндров, наряду с расточкой, являются неотъемлемыми атрибутами капитального ремонта двигателя. Рассмотрим, что такое хонингование, как осуществляется финальная обработка гильз, цилиндров, втулок и какой нужен инструмент, приспособление для ремонта своими руками. Ответим на вопрос, что лучше: зеркало или хон?

ЧТО ТАКОЕ ХОНИНГОВАНИЕ

Хонингование – абразивная обработка поверхности с целью нанесения упорядоченной шероховатости. Нанесение хона является финальной стадией обработки металлических деталей. При этом хонингованию поддаются не только стенки цилиндров или гильз, которые в процессе капитального ремонта двигателя могут быть расточены в нужный ремонтный размер, но и втулки шатунов, постель коленчатого вала. Применяется хонингование и при финишной обработке плоскостей.

ЦЕЛЬ НАНЕСЕНИЯ

Причины хонингования цилиндров:
— приближение к идеальной геометрической форме гильз, цилиндров, втулок. Ввиду погрешности даже самого качественно расточного инструмента, после расточки цилиндр может иметь слегка бочкообразную, конусоподобную форму. Всяческое изменение формы цилиндра от идеальной геометрии круга и смещение оси отверстия в блоке цилиндров двигателя ведет к снижению компрессии и уменьшению ресурса цилиндропоршневой группы;
— точность обработки поверхности хоном значительно выше, чем в случае обработки расточным и шлифовальным инструментом. Такая особенность позволяет получить необходимый класс чистоты поверхности и добиться лучшего прилегания поршневых колец к стенкам цилиндра;
— получение необходимой структуры шероховатости. Правильная насечка позволяется удерживать на стенках цилиндров моторное масло, предотвращающее сухое трение трущихся пар и, как следствие, ускоренный износ деталей ЦПГ. Также упорядоченная шероховатость предотвращает сильный износ деталей, когда по определенным причинам возникает непродолжительное сухое соприкосновение трущихся пар.

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ

Суть процесса хонингования заключается в равномерном снятии микронных слоев металла. Для этого используется специальный инструмент – хон. Рабочая поверхность хонинговальной головки касается внутренней части обрабатываемой поверхности по траектории, совмещающей вращательные и возвратно-поступательные движения.

Обработка производится с применением специальной смазочно-охлаждающей жидкости, в качестве которой может быть использован керосин либо рабочая жидкость на основе водно-масляных эмульсий (применяется при обработке изделий с высокими требованиями к качеству покрытия).

В процессе хонингования крайне важно обеспечить равномерное давление шлифующей кромки, так как только в таком случае удастся получить равномерную глубину риски и около идеальную геометрическую форму внутренней поверхности цилиндра. Для исключений возможной неравномерной обработки, шток задает хону небольшие круговые колебания вокруг своей оси.

ТОНКОСТИ ПРОЦЕССА

Для долгого срока службы двигателя хон на стенках цилиндров должен быть правильной формы. График износа трущихся деталей двигателя показывает, что наиболее интенсивное уменьшение срока службы происходит на стадии притирки деталей и на последних километрах, когда появляются значительные зазоры между трущимися парами. Для уменьшения износа двигателя и уменьшения срока обкатки завод-изготовитель применяет плосковершинное хонингование. Правильная обработка помогает обеспечить поршневым кольцам хорошее прилегание уже спустя несколько сотен километров после начала эксплуатации двигателя. Плосковершинная обработка производится в 2 этапа: грубым и мелким абразивом.

Необходимый угол развала штриховки должен быть около 60º с отклонением не больше чем на 20º. Характеристики впадин после снятия с поверхности цилиндров крошечной доли металла:

— не должны иметь рваных, острых кромок;
— отсутствуют деформированные участки;
— глубина, ширина должны быть однородными.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОНИНГОВАНИЯ

В качестве абразивных материалов используются специальные бруски. Сами бруски отличаются не только геометрическими параметрами, но и степенью абразивности материала, износостойкостью. Для профессиональной обработки используется хон, в котором набор абразивных брусков закреплен в металлической оправке, а сами бруски расположены равномерно по периметру хонинговальной головки. Конструкция оправки позволяет выставить желаемый наружный диаметр. Хонинговальная головка крепится муфтой к стальному штоку. Сам шток закреплен в патроне станка, которые и задает алгоритм движения хона.

Для хонингования цилиндров своими руками используется 2 вида любительского инструмента:

— гибкие хонинговальные щетки (бутылочный ершик). Приспособление представляет собой насадку для ручной дрели или шуруповерта, на конце которой находится хонинговальный «ершик». В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни, закрепленные на пружинящих ножках;

— 3-лапые приспособления для ручной хонинговки. В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни. Шток инструмента можно зафиксировать в патроне шуруповерта либо дрели.

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ РЕМОНТА СВОИМИ РУКАМИ

К самостоятельному хонингованию цилиндров стоит прибегать только в том случае, если нет возможности воспользоваться станочной обработкой. При хонинговке своими руками невозможно создать упорядоченную шероховатость. Не только амплитуда и характер движений будут зависеть от положения дрели, но и усилие нажима камней на стенки цилиндра, гильзы. Разумеется, что ни о каком доведении формы до геометрических идеалов и речи идти не может.

Если вы все-таки решили произвести хонингование цилиндров своими руками, использовать лучше 3-лапые приспособления.

ХОН ИЛИ ЗЕРКАЛО?

Зеркальную поверхность цилиндра от хона отличает лишь класс чистоты обработки поверхности. Поверья о том, что хон разрушает поршневые кольца, а поэтому для долгой работы двигателя стенки нужно шлифовать в «зеркало», возникли лишь от несоблюдения технологии правильного хонингования.

Чтобы раз и навсегда положить конец спорам о хоне и зеркале, узнать, что такое хонингования и как оно правильно осуществляется, рекомендуем ознакомиться с видео.

Хонинговка циллиндров двигателя. Стоит делать или нет?

Товар по теме:

Присадка в двигатель «Супротек Актив Стандарт»

Для безнаддувных бензиновых двигателей объемом до 1,6 литра. Восстанавливает и выравнивает компрессию, снижает расход топлива и масла на угар, защищает поверхности трения в ЦПГ, и газораспределительном механизме от износа при запуске и перегревах.

Содержание

Хонинговка блока цилиндров – что это такое
Когда нужна хонинговка
Что делать, если в моторе появились задиры
- Если задиры еще совсем небольшие
- Когда присадки не помогают
Профессиональные услуги
- Как выполняется расточка
Последствия задиров и варианты решения

Хонинговка блока цилиндров – что это такое

Хонинговка двигателя – операция, когда на стенки цилиндров наносится сеть рисок глубиной на порядок меньше 0,05 миллиметра. Очень важно точно выдержать направление и частоту нанесения рисок. Требование одинаково и тогда обрабатываются предварительно расточенные до нужного размера и отполированные детали.

Правильно хонингованная поверхность имеет определенную степень шероховатости, помогающую удерживать достаточное количество моторного масла. Это обеспечивает защиту от износа и герметичность пары гильза-поршень.

Присадка в двигатель «Супротек Актив Стандарт»

Когда нужна хонинговка

Невозможно точно сказать, когда мотору понадобится расточка и хонинговка блока цилиндров – все очень индивидуально. Степень износа зависит от ряда факторов: качества бензина и моторного масла, стиля езды, работы охлаждающей системы и других параметров. Как правило, подобный ремонт требуется моторам с пробегом от 100 000 км.

Профессиональные автослесари-мотористы достаточно точно определяют, когда появились задиры, и мотору требуется хонинговка. Если вы заметите какой-либо из нижеперечисленных признаков, значит, нужно показать автомобиль специалисту:

выхлоп окрасился в сизый цвет,
заметно увеличился расход масла,
на холостом ходу обороты нестабильны,
снизилась мощность,

Сизый дым появляется, когда поршневое кольцо не может полностью собрать масло с поверхности цилиндра, и оно сгорает вместе с бензином. Это следствие изменившейся геометрии внутреннего канала, по которому двигается поршень. Расход смазки увеличивается по этой же причине.

Провалы на холостом ходу и потеря мощности тоже обусловлены нарушением геометрии изношенного цилиндра. Поршневые кольца уже не так плотно прилегают к стенкам цилиндра блока, появляются микроскопические зазоры, через которые газы прорываются в картер. В камере сгорания падает компрессия, что и становится причиной падения мощности.

Проскальзывающие мимо поршня продукты сгорания, не выполняют полезную работу, просто пролетают в картер. При одинаковой работе такой двигатель расходует больше горючего, чем полностью исправный агрегат. Отсюда повышенный расход топлива.

Что делать, если в моторе появились задиры

Выше уже отмечалось, что с задирами необходимо бороться сразу же. Если игнорировать проблему, состояние мотора быстро ухудшится. Износ будет идти по нарастающей: небольшая неисправность станет причиной следующей. Проблемы будут нарастать как снежный ком.

Если задиры еще совсем небольшие

Когда задиры совсем небольшие, можно решить проблему, не разбирая двигатель. Если износ не превосходит десятых долей миллиметра, купите и залейте в масло специальную присадку, например, Active Plus от российской компании «Супротек».

Это средство образует металлическую защитную пленку на парах трения. Специальная структура слоя позволяет восстанавливать изношенные поверхности (при небольших отклонениях от стандартных размеров и геометрии).

Необходимо строго следовать инструкции, как в случае применения трибосостава Suprotec, так и при использовании средств от других производителей. Превышение допустимой дозы может привести к противоположному результату. Даже если вреда для механизма не будет, вы просто зря потратите деньги.

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Когда присадки не помогают

Если применение присадок не дало нужного результата, значит, задиры уже слишком большие. В этом случае требуется расточка и хонинговка цилиндров ДВС. Эту операцию можно заказать в автомобильной мастерской, или выполнить самостоятельно.

Браться за хонинговку цилиндров своими руками следует только, если вы владеете навыками слесарного дела. Необходимо выдержать высокую точность: рисунок, образуемый на металле должен быть равномерным, штрихи должны сходиться под одинаковым углом.

Для этой работы потребуется специальное приспособление для хонинговки – хон. Выпускают два типа этих устройств – в виде «ершика» и в виде конструкции из трех брусков на центральном стержне. В гаражных условиях лучше использовать «ершик». Насадка с точильными камнями больше подходит для расточных станков.

Хон нужно вставить в патрон дрели. Чтобы обеспечить точность ориентировки, нужно пользоваться хотя бы простейшими приспособлениями: рейкой подачи и уровнем. Если нарушить точность хода, хонингование будет с дефектами. Придется переделывать.
На всем протяжении операции необходимо следить, чтобы обрабатываемая поверхность и приспособление для хонинговки цилиндров орошались достаточным количеством смазывающей жидкости. Как правило, используется керосин или его смесь с маслом.
По завершении операции нужно обязательно очистить двигатель от стружки остатков абразивного материала. Используйте мыльный раствор, чтобы смыть все твердые частицы. Когда стенки высохнут, обработайте их специальным маслом, препятствующим коррозии.
После хонингования рекомендуется дать двигателю некоторое время, чтобы пара цилиндр-поршень приработалась. В этот период следует избегать перегрузок, внимательно следить за качеством и объемом моторного масла.

Чтобы сделать процесс приработки более качественным и щадящим, можно использовать трибосостав Suprotec Active Plus и аналог. Преимущество средства российского производства – лояльная цена. По эксплуатационным характеристикам «Супротек Актив Плюс» не имеет зарубежных аналогов.

Главное преимущество хонинговки своими руками в том, что двигатель не обязательно демонтировать с автомобиля. Это сильно сокращает время выполнения операции. В тоже время следует помнить, что при высокой степени износа цилиндров эта мера не поможет – обязательно нужна расточка, полировка и затем хонингование.

Профессиональные услуги

Если износ уже значительный (например, когда эллипсность цилиндра превышает 0.1 мм, а конусность – 0.2 мм), необходимо проводить расточку цилиндров до ремонтного размера. В этом случае нужно купить специальные поршни, диаметр которых больше стандартных. Растачивать цилиндровый блок необходимо в специализированной мастерской. В гаражных условиях выполнить эту операцию невозможно. Допуски точности очень строгие – десятые доли миллиметра. Качественно выполнить эту работу могут только профессионалы, оснащенные современным оборудованием.

Как выполняется расточка

На первом этапе гильза растачивается на малой скорости. Из-за высокой прочности сплава большие скорости противопоказаны – пострадает точность. При обработке металла на малых скоростях верхний слой подвергается структурным разрушениям, поэтому его необходимо удалить. Для этого и нужна хонинговка. Эта технологическая операция позволяет исправить мелкие огрехи, которые неизбежны при расточке. Обработка хонами позволяет довести канал цилиндра до идеально круглой формы (при правильном хонинговании эллипсность составляет не более 0.03 мм).

Хонинговка после расточки выполняется в два этапа. Сначала стенки обрабатываются крупным абразивом. Затем производится доводка брусками с мелким зерном. Двигатель и станок надежно закрепляются на специальном стенде. В рабочую зону непрерывно подается охлаждающе-смазывающая жидкость. На заключительном этапе обязательно выполняется промывка обработанной поверхности мыльным раствором, чтобы удалить стружку и частицы абразива. В профессиональном оборудовании почти повсеместно используются алмазные хоны – они экономически выгоднее керамических.

Чтобы снизить износ деталей при приработке узла «поршневое кольцо-гильза», рекомендуется использовать присадку для двигателя «Актив Плюс» от компании «Супротек». Этот триботехнический состав специально разработан, чтобы создать условия для комфортной работы силового агрегата. Состав оптимизирует зазоры в парах поршень-гильза, благодаря чему выравнивается компрессия по цилиндрам. Также Suprotec Active Plus повышает эффективность работы гидрокомпенсаторов, улучшая смазку работающих узлов. Все эти факторы позволяют избежать излишнего износа деталей на стадии приработки.Также трибосостав «Актив Плюс» можно использовать для профилактики задиров на любых бензиновых двигателях, в том числе и оснащенных турбинами. Это дешевле, чем ремонтировать изношенную цилиндропоршневую группу.

Последствия задиров и варианты решения

Повышенный расход масла

Поршневое кольцо не снимает остатки смазки со стенки цилиндра, угар

1. Добавить в масло средство Active Plus от компании Suprotec.

2. Если триботехнический состав не помог,

в запущенных случаях – расточить и хонинговать блок цилиндра.

Сизый цвет выхлопа

Относительно большое количество масла сгорает вместе с топливом, значительный угар

1. Залить в масло триботехнический состав «Супротек Актив Плюс».

2. Если состав не решил проблему, хонинговать цилиндры.

3. В тяжелых случаях – расточить и хонинговать блок цилиндров.

Нестабильная работа двигателя на ХХ

Неплотное сопряжение пары поршень-гильза.

1. Использовать трибосостав Active Plus от компании Suprotec.

2. Если первый пункт не помог – хонингование цилиндра.

3. При большой выработке, глубоких задирах – расточка и хонингование БЦ.

Снижение мощности мотора

Часть газов прорывается сквозь сопряжение поршня с цилиндром, не выполняя полезной работы

1. Добавить в масло средство «Актив Плюс Бензин» от компании «Супротек».

2. Если трибосостав не справился, провести хонинговку цилиндров блока.

3. В запущенных случаях – расточить и хонинговать цилиндры.

Повышенный расход горючего

Прорыв рабочих газов из камеры сгорания сквозь зазоры сопряжения пары «поршень-гильза». Мотору требуется больше топлива для достижения нужной мощности

1. Использовать триботехническое средство «Супротек Актив Плюс».

2. Если первый пункт не решил проблему – осуществить хонингование цилиндров блока.

3. В запущенных случаях применить расточку и хонингование БЦ.

Надеемся, наша статья помогла разобраться, нужна ли вашему «стальному коню» хонинговка цилиндров. Рекомендуем внимательно следить за состоянием двигателя, ведь это «сердце» автомобиля, без которого «ласточка» превращается в груду металла.

Хонингование – легкий способ довести поверхность до идеала

Многие слышали об абразивной обработке металлов, но далеко не каждый знает про ее отдельные виды, так что ниже рассмотрим один из них. Речь пойдет про возможность осуществить хонингование отверстий своими руками, также узнаем, в каких случаях данный процесс целесообразно применять, обсудим его особенности и, конечно же, необходимые для работы инструменты и материалы.

1 Что это такое хонингование и каким оно бывает?

Итак, начнем с того, что же представляет собой сама абразивная обработка. Это вид механического воздействия на металл, которое осуществляется посредством специального инструмента. Причем делается это как вручную, так и на оборудовании. Главная цель – достижение более точных размеров, формирование заданного микрорельефа, а также улучшение качества поверхности детали – она становится более гладкой.

Если же говорить конкретно о хонинговании, то тут используют специальные инструменты – хоны, от которых, собственно говоря, и пошло название данного процесса. Чаще всего этим способом обрабатывают цилиндрические поверхности. При этом хон, на котором размещены специальные абразивные бруски, движется в двух направлениях: вращательном и возвратно-поступательном. Также очень важно, чтобы на поверхность достаточно обильно наносилась смазочно-охлаждающая жидкость.

В зависимости от особенностей процесс хонингования делится на следующие виды:

сухое, когда не используется смазочная жидкость;
вибрационное, в этом случае головка инструмента подвергается дополнительной вибрации;
электрохимическое, при котором заготовка подвергается воздействию и механических сил, и электрохимическому влиянию одновременно;
еще существует плосковершинное хонингование, применяемое для устранения впадин и бугров на поверхности изделия.

2 Оборудование и материалы для хонингования

Как уже было указано в самом начале, для этого вида абразивной обработки металлов используется специальное оборудование, рассмотрим же его особенности. Существуют так называемые многобрусковые инструменты, в основном содержащие от 5 до 8 брусков. С их помощью можно достичь максимальной точности геометрии той или иной детали. Что же насчет режущих элементов, так их установка осуществляется посредством центральной раздвижки, имеющей электромеханический либо гидравлический привод. Последний имеет некоторое преимущество, так как в этом случае можно более точно отрегулировать давление. Так что такой привод целесообразно использовать, например, при работе с изделиями из алюминия.

Станки, имеющие механический привод и меньшее количество хонинговальных брусков, непригодны для работ с таким “мягким” материалом, так как в этом случае ни требуемого качества, ни заданных размеров достичь не удастся.

Особые требования предъявляются к качеству брусков и смазочно-охлаждающей жидкости. Для того чтобы резание осуществлялось достаточно интенсивно и дало желаемый результат, необходимо обеспечить самозатачиваемость бруска. А значит, все затупившиеся зерна должны ликвидироваться с поверхности путем вырывания или же скалывания. Данным параметрам идеально подходят сверхтвердые материалы, такие как эльбор или алмаз, зерна которых остаются острыми на протяжении длительного периода. При этом в процессе износа преобладает их микроскалывание, а не полное вырывание, что продлевает жизнь такому инструменту.

3 Особенности процесса и сфера применения хонингования

Итак, рассмотрим технологию хонингования и ее особенности. Как при любом виде абразивной обработки в этом случае происходит контакт между заготовкой и инструментом. При этом последний наносит на поверхность детали микрорезы, то есть, осуществляется царапание абразивными частицами, размеры которых обычно колеблются в пределах от 20 до 100 мкм – необходимо просто подобрать подходящее полотно. А вот разбег с количеством зерен еще более значительный, их может быть как 20, так и целых 400 на один квадратный миллиметр.

В общем, в процессе такого микрорезания происходит и снятие тончайшей стружки с поверхности металла, а также трение и его пластическое оттеснение. Огромную роль играет то, насколько правильно будут подобраны все параметры – начиная от размеров абразивных частиц и заканчивая скоростью вращения, а также прилагаемым давлением. В основном первая стадия процесса заключается в исправлении грубых погрешностей формы изделия. Осуществляется это посредством длительной обработки хонинговальными брусками. В этом случае скорость, с которой снимается слой металла, достигает 4 мкм/с.

Для того чтобы получить более гладкую поверхность либо же заданный микрорельеф, а также с целью упрочнения поверхностного слоя, применяют режим граничного трения, при котором снятие металла сводится к минимуму. Достигается данный режим путем повышения окружной скорости заготовки либо инструмента, а также снижения частоты колебания рабочих брусков и производимого давления.

Этот вид абразивной обработки используется во многих отраслях промышленности, особенно автомобильной. Так, например, подобным способом обрабатываются многие детали, в том числе и двигатели, а точнее, гильзы цилиндров, отверстия шестерней, поршневой и кривошипной головок шатунов, блоков цилиндров и т. д. Благодаря чему получаются максимально точные размеры этих самых отверстий, а поверхность становится идеально гладкой. Устраняются все погрешности в геометрии обрабатываемых деталей, которые могли возникнуть ранее.

Кроме того, способ хонингования применим и для обработки различных деталей топливной аппаратуры вроде труб. Им осуществляют обработку как глухих, так и сквозных цилиндрических отверстий, диаметром и 5 мм, и 800 мм, а длина иногда достигает двадцати метров. Также обрабатываются и иные типы просветов – конические, шлицевые, некруглые. Можно осуществлять одновременную обработку и нескольких соосных отверстий.

4 Технология хонингования в домашних условиях

Как видно, данный процесс имеет огромное значение и нашел себя во многих сферах, однако стоит выяснить, можно ли осуществить его своими силами или все-таки придется обращаться в специализированные мастерские. В принципе, если вполне уверены в своих силах и имеете в распоряжении приспособление для хонингования цилиндров, то можно немного сэкономить и выполнить эту операцию дома.

Понадобится хон, лучше гибкий, который внешне напоминает ершик для мытья бутылок, но если есть традиционный, то и он вполне подойдет. Кроме того, необходимо подготовить дрель, защитные очки, хонинговочное масло, которое можно заменить керосином, и ветошь. Собрав все необходимое, зажимаем хон в патроне электродрели и обрабатываем им отверстие, предварительно обильно смочив поверхность жидкостью. Чтобы ввести инструмент внутрь обрабатываемой детали, необходимо сжать камни.

Движения должны производиться вверх-вниз, определить правильно ли вы их выполняете можно по появившейся на поверхности металла сетке. Узор должен получаться равномерным, а линии располагаться под углом в 60° друг к другу. Нельзя извлекать хон до тех пор, пока дрель полностью не остановится. В конце удаляется надфилем фаска, чтобы не возникало зацепов колец, при этом действуем крайне аккуратно, дабы не повредить поверхность обработанного отверстия. И тщательно вымываем деталь мыльной водой, дабы устранить следы абразива. После всех этих операций нужно просушить изделие и смазать специальным маслом, имеющим антикоррозионное действие.

Что такое хонингование? (видео)

Статья о том, что такое хонингование цилиндров мотора, зачем оно нужно: процесс работы, тонкости. В конце статьи — видео о том, что такое хонингование.

Области применения хонингования

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.

Немного теории и технологии

Хонингование — (от англ. honing, от hone — хонинговать, буквально — точить). Вид абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических отверстий путём совмещения вращательного и поступательно-возвратного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Хотя также встречается и наружное хонингование, но выполняется такая операция на специализированных станках. Наружное хонингование применяется на деталях большой длины, обработка которых в обычных металлообрабатывающих станках не представляется возможным. Например, штоки гидротормозов артиллерийских орудий. Хонингование наружных поверхностей может осуществляется на модернизированных (шлифовальных, горизонтально-расточных) станках. Хонинговать можно детали как из черных материалов (стали и чугуны), так и из цветных (латуни, бронзы, алюминиевые цинковые и магниевые сплавы).

Что лучше, хонингование или шлифовка цилиндров мотора

Любой мотор в процессе эксплуатации подвержен износу. Цилиндры двигателя постепенно меняют свою первоначальную форму, становясь эллипсовидными, овальными, приобретают форму конуса и т.д. На стенках цилиндров появляются задиры, царапины, в отдельных случаях трещины и другие дефекты. Для нормальной эксплуатации таким моторам необходим капитальный ремонт.

Так называемая «капиталка» (капремонт) двигателя зачастую предполагает замену поршней и поршневых колец на ремонтные, восстановительные работы или замену коленвала, а также расточку цилиндров двигателя в ремонтный размер. Для нормальной приработки деталей и более эффективной работы ДВС после ремонта стенки цилиндров должны иметь определенные шероховатости перед окончательной сборкой. Для этого применяется хонингование.

Также во время ремонта хонинговать можно другие внутренние цилиндрические поверхности. Речь идет о втулках верхней головки шатуна, отверстиях нижней головки шатуна, втулках коромысел клапанного механизма, постели коленвала и других отверстиях. Хонингование цилиндра выгодно отличается от других способов притирки, таких как полировка или притирка стенок цилиндров. Начнем с того, что часто встречающимся понятием применительно к ремонту ДВС является так называемое зеркало цилиндра.

Указанное «зеркало» понимается как абсолютно гладкая поверхность стенок цилиндра двигателя. Такая гладкая поверхность создается в результате шлифования (шлифовки) стенок цилиндра перед сборкой мотора после проведения ремонта. Также зеркало цилиндра набивается (натирается) в процессе дальнейшей эксплуатации двигателя.

Другими словами, зеркало на стенках цилиндра создается в результате контакта стенок с поршневыми кольцами. По этой причине многие представители «гаражного» ремонта игнорируют процедуру нанесения хона. Основанием для этого является мнение о том, что хон все равно сотрется через несколько тысяч километров пробега, а на стенках цилиндров набьется зеркало. Стоит отметить, что в ряде случаев после нанесения хонинговочной (хонинговальной) сетки на стенки цилиндров рекомендована скорая замена поршневых колец. Данный факт является еще одной причиной, по которой «гаражные» мастера не стремятся выполнять процедуру хонингования и склоняются к шлифовке цилиндра для немедленного получения зеркала.

Теперь о хоне. Хонингование представляет собой тщательную обработку поверхности цилиндра при помощи специнструмента. Результатом профессиональной хонинговки мотора становится быстрая и качественная приработка поршневых колец, более высокая компрессия, уменьшение износа деталей, увеличение моторесурса и т.д. Параллельно с этим после нанесения хона снижается расход моторного масла на угар, камера сгорания становится более герметичной, что минимизирует прорыв картерных газов и их попадание в картер двигателя. Давайте рассмотрим данный процесс и ответим на вопрос, что такое хонингование цилиндра и зачем необходимо наносить хон.

Особенности хонингования

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

Требования к процессу и оборудованию

Особое внимание уделяется параметру шероховатости. После хонингования на стенках цилиндров образуются незначительные засечки — от них не следует избавляться, поскольку эти насечки отлично задерживают моторное масло, что в дальнейшем влечет к улучшенной смазке элементов поршневой группы.

Хонингование применительно к деталям двигателя внутреннего сгорания

При ремонте двигателя, как это было сказано ранее, хонингуют в основной своей массе внутренние цилиндрические поверхности — отверстия. Это втулки верхней головки шатуна, отверстия нижней головки шатуна, втулки коромысел привода клапанного механизма, постели коленчатого вала и конечно же цилиндры двигателя.

Хонголовка с хонбрусками в цилиндре

Если считать, что цилиндры — это сердце мотора, то знания о хонинговании, свойствах получаемой поверхности и методах её получения — это кардиология.

Для нормальной работы поршневых колец (кардиологический аналог каждый может себе придумать сам) на стенке цилиндра необходимо обеспечить определённый микропрофиль поверхности — совокупность пересекающихся рисок. Глубина и взаимное расположение этих рисок в значительной степени определяет такие эксплуатационные параметры как компрессия, мощность, расход масла, расход топлива, износ цилиндро-поршневой группы и ресурс двигателя. Нанесение этих рисок как раз и происходит при работе хонинговальной головки с установленными в неё брусками по поверхности цилиндра. Одновременное вращение инструмента и его возвратно поступательные движения (это Вам не туда-сюда дрынохоном:) определяет угол взаимного пересечения рисок на поверхности цилиндра — угол хонингования. Вид применяемого абразива, его зернистость и связка определяет шероховатость поверхности цилиндра, глубину и размер рисок. Соответственно не сложно догадаться, что следует различать черновое и чистовое хонингование, а следовательно и применяемые при хонинговании бруски. «Законодатель моды» в данном вопросе — фирма KOLBENSCHMIDT (KS) — дает чёткие рекомендации по выполнению данной операции. Поэтому я решил не ловить в цеху момент для съемки процесса хонингования и даже не пошел на склад за брусками. Я просто отсканировал картинки из буклета KS. Так вот, рекомендации распространяются на применение абразивных и смазочных материалов, настройку оборудования, припуски на обработку и самое главное — методы контроля качества выполненной работы. Для контроля шероховатости немцы применяют тестер Hommel с возможностью вывода на печать диаграммы микропрофиля и параметров шероховатости в оценочных единицах. Для контроля угла хонингования — применяется специальная пленка-шаблон. На фото она приложена к стенке цилиндра.

Пленка-шаблон для проверки линий хона и наглядный рисунок самих линий из рекомендаций KS

Прибор для контроля шероховатости Hommel

Безгильзовые двигатели

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОНИНГОВАНИЯ

Для хонингования цилиндров своими руками используется 2 вида любительского инструмента:

гибкие хонинговальные щетки (бутылочный ершик). Приспособление представляет собой насадку для ручной дрели или шуруповерта, на конце которой находится хонинговальный «ершик». В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни, закрепленные на пружинящих ножках;
3-лапые приспособления для ручной хонинговки. В качестве абразивных материалов используются шлифовальные камни. Шток инструмента можно зафиксировать в патроне шуруповерта либо дрели.

Смазочно-охлаждающие жидкости для хонингования

При обработке деталей из стали и чугуна применяют 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 менее вредны для оператора станка.

Используемое оборудование и материалы

Для проведения процесса необходимо наличие оборудования, в которое вставляются бруски для обработки деталей. Это и есть инструмент для хонингования. В процессе работы используется смазывающая жидкость, которая значительно ускоряет операцию.

Хонинговальные станки

Применяемый хонинговальный станок бывает 2 типов:

Хонинговальный горизонтального типа. На нем выполняются наружные операции с длинными деталями.
Хонинговальный вертикального типа.

В классическом исполнении существуют следующие узлы станка:

Корпус. Представляет собой сварную конструкцию из труб. Сверху расположен защитный кожух.
Линейные направляющие с установленными концевыми выключателями. Они необходимы для контроля передвижения каретки в заданных пределах.
Передвигающаяся каретка.
Хонинговальный инструмент.
Насос для охлаждения жидкости.
Зажимное устройство.
Электрическая часть.
Панель управления.

Хонинговальные бруски

Хонинговальные бруски выпускаются на керамической и бакелитовой основе. В качестве абразивного материала используются:

белый электрокорунд;
зеленый карбид кремния;
эльбор;
алмаз.

Алмазный хонинговальный брусок

Во время выбора твердости хонинговального бруска руководствуются следующими правилами:

Твердый хонинговальный инструмент ставится для обработки грубой поверхности.
На обработку короткой заготовки следует ставить более твердый брусок.
Уменьшение ширины бруска должно сопровождаться увеличением его твердости.
При увеличении твердости материала обрабатываемой детали должна возрастать мягкость бруска.

Увеличение твердости бруска сопровождается уменьшением его пористости. Это создает затруднение для расположения стружки. Возникает риск налипания металла на хонинговальный инструмент.

Значение хонингования

Высокопроизводительный процесс, позволяющий получить качественные поверхности с 6—5 квалитетом точности и шероховатостью поверхности Ra 1,6—0,1

ХОН ИЛИ ЗЕРКАЛО?

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || ).push(<>);

Хонингование в домашних условиях

Чтобы провести такую работу в домашних условиях, необходимо наличие хонинговального ручного инструмента. Кроме того, потребуются:

электрическая дрель;
очки для защиты глаз;
ветошь;
масло или керосин.

Порядок работы следующий:

Рабочий инструмент фиксируется в патроне дрели.
Обрабатываемое отверстие увлажняется.
Включается дрель, камни сжимаются, и инструмент опускается в отверстие.
В процессе работы совершаются поступательные движения вверх и вниз.
Вынимать инструмент из отверстия можно только после его остановки.
Постоянно ведется наблюдение за формируемым узором поверхности. Получаемые линии должны ложиться равномерно, создавая между собой угол в 60 градусов.

После окончания работы деталь промывается в мыльном растворе, просушивается и покрывается маслом. Оно необходимо в качестве антикоррозийной защиты.

Процесс хонингования наиболее часто применяется в период ремонта двигателя. Такая операция позволяет устранить нарушение параметров агрегата. В итоге у двигателя увеличивается эксплуатационный ресурс, что отдаляет время очередного ремонта.