Хонінгування циліндрів: що це таке?
Хонінгування циліндрів (нанесення хона, хонінговка циліндрів) — абразивна обробка поверхонь за допомогою хонов (хонінгувальних головок). Під такими головками слід розуміти головку спецінструменту, на якій закріплені абразивні бруски. Хонінговка найчастіше застосовується для того, щоб провести обробку внутрішніх циліндричних отворів. Процес хонінгування передбачає поєднання обертальних і зворотно-поступальних рухів хона з закріпленими розсувними абразивними брусками. Також хонінгування супроводжується постійним нанесенням на оброблювану поверхню спеціальної рідини для змащення й охолодження.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, як правильно підбирати поршневі кільця. З цієї статті ви дізнаєтеся про особливості підбору ремонтних поршневих кілець за розміром та іншим параметрам.
Фінальний хон на стінках циліндрів являє собою своєрідну шорстку сітку, яка сприяє утриманню необхідної кількості моторного масла на стінках циліндрів і дозволяє поліпшити роботу і змащення тертьових деталей. Ця процедура спрямована на забезпечення якісної припрацювання деталей ЦПГ (зокрема, поршневих кілець і стінок циліндрів). Також хонінговка здатна збільшити ресурс двигуна після складання, підвищити ефективність роботи системи змащення двигуна. В останньому випадку хон на стінках циліндрів дозволяє стабільно утримувати змазку, в результаті чого утворюється достатня по товщині масляна плівка, поліпшується змазування і охолодження навантажених деталей, мінімізуються втрати на тертя.
Що краще, хонінгування або шліфування циліндрів двигуна
Будь мотор в процесі експлуатації піддається зносу. Циліндри двигуна поступово змінюють свою початкову форму, стаючи елліпсовіднимі, овальними, набувають форму конуса і т. д. На стінках циліндрів з’являються задирки, подряпини, в окремих випадках тріщини та інші дефекти. Для нормальної експлуатації таких моторів необхідний капітальний ремонт.
Так звана «капіталка» (капремонт) двигуна найчастіше припускає заміну поршнів і поршневих кілець на ремонтні, відновлювальні роботи або заміну коленвала, а також розточення циліндрів двигуна в ремонтний розмір. Для нормальної припрацювання деталей і більш ефективної роботи ДВЗ після ремонту стінки циліндрів повинні мати певні шорсткості перед остаточною збіркою. Для цього застосовується хонінгування.
Також під час ремонту хонинговать можна інші внутрішні циліндричні поверхні. Мова йде про втулках верхньої головки шатуна, отворах нижньої головки шатуна, втулках коромисел клапанного механізму, ліжка коленвала і інших отворах. Хонінгування циліндра вигідно відрізняється від інших способів притирання, таких як полірування або притирання стінок циліндрів. Почнемо з того, що часто зустрічається поняттям стосовно ремонту ДВС є так зване дзеркало циліндра.
Зазначене «дзеркало» розуміється як абсолютно гладка поверхня стінок циліндра двигуна. Така гладка поверхня створюється в результаті обробки (шліфування) стінок циліндра перед складанням мотора після проведення ремонту. Також дзеркало циліндра набивається (натирається) в процесі подальшої експлуатації двигуна.
Рекомендуємо також прочитати статтю про те, що робити, якщо тріснув блок циліндрів або виявлена тріщина в голівці блоку циліндрів. З цієї статті ви дізнаєтеся про ознаки несправності і доступні способи ремонту тріщин блоку або головки блоку двигуна.
Іншими словами, дзеркало на стінках циліндра створюється в результаті контакту стінок з поршневими кільцями. З цієї причини багато представників «гаражного» ремонту ігнорують процедуру нанесення хона. Підставою для цього є думка про те, що хон все одно зітреться через кілька тисяч кілометрів пробігу, а на стінках циліндрів наб’ється дзеркало. Варто зазначити, що в ряді випадків після нанесення хонинговочной (хонинговальной) сітки на стінки циліндрів рекомендована швидка заміна поршневих кілець. Даний факт є ще однією причиною, по якій «гаражні» майстри не прагнуть виконувати процедуру хонінгування і схиляються до шліфовці циліндра для негайного отримання дзеркала.
Тепер про хоне. Хонінгування являє собою ретельну обробку поверхні циліндра за допомогою спецінструменту. Результатом професійної хонинговки мотора стає швидка і якісна приробітку поршневих кілець, більш висока компресія, зменшення зносу деталей, збільшення моторесурсу і т. д. Паралельно з цим після нанесення хона знижується витрата моторного масла на чад, камера згоряння стає більш герметичною, що мінімізує прорив картерних газів та їх потрапляння в картер двигуна. Давайте розглянемо даний процес і відповімо на питання, що таке хонінгування циліндра і навіщо необхідно наносити хон.
Як правильно наносити хон на стінки циліндрів
Почнемо з того, що процес правильного хонінгування в заводських умовах є досить складним. Про це ми поговоримо трохи пізніше. Що стосується ремонту ДВС в автосервісах або спеціалізованих майстерень, хонінговка циліндрів відбувається в два основних етапи:
- початкова обробка за допомогою закріплених на хонголовке брусків з великим абразивом;
- фінальне хонінгування, яке передбачає фінішну обробку циліндра дрібнозернистим абразивом. Такий абразив дозволяє домогтися високоточної обробки поверхонь;
Завершенням процесу хонинговки циліндрів можна вважати фінішну чищення поверхонь за допомогою спеціальної абразивної пасти. Дана процедура дозволяє видалити гострі кути, переходи, западини і інші мікродефекти. Результатом стає рівна і рівномірно нанесена хонинговальная сітка на стінках циліндрів двигуна. Зазначимо, що в ряді випадків застосування абразивних паст для тонкої обробки опускають, виконуючи лише два основних етапи по нанесенню хона.
Повним закінченням процесу хонінгування циліндрів є мийка блоку циліндрів (БЦ) для видалення металевої стружки, а також залишків полірувальних паст. Далі в процесі складання двигуна можна розраховувати на правильну посадку поршневих кілець, швидку притирання і якісну герметизацію камери згоряння. Додамо, що абразив для хонінгування циліндрів являє собою як керамічні, так і алмазні бруски. Керамічна брусок має певні переваги перед алмазними абразивами, так як так4ой хонбрусок більш довговічний, що в підсумку визначає меншу вартість керамічної хонінгування порівняно з алмазними рішеннями.
Тепер поговоримо про професійному хонінгування, яке передбачає наявність складного дорогого устаткування. Таке хонінгування застосовується під час виготовлення нових ДВС, а також для відновлення двигунів в умовах, максимально наближених до заводських. Хонінгування слід розуміти як створення на стінці циліндра не просто хаотичною сітки, а певного мікропрофілю на поверхні. Іншими словами, хон в циліндрі є сукупністю рисок, які перетинаються між собою. Також велику роль відіграє глибина зазначених рисок, їх розташування по відношенню один до одного. Від цих факторів безпосередньо залежить компресія в циліндрах, потужність двигуна, витрата палива і моторного масла на чад, а також ресурс всій ЦПГ і самого двигуна.
Спецінструмент для хонинговки забезпечує точне, а не хаотичне нанесення зазначених рисок за допомогою хонинговальной головки, на яку монтуються хонбруски. Як вже було сказано, інструмент здійснює не тільки обертання, але і зворотно-поступальні рухи. Завдяки цьому в процесі нанесення хона вдається витримати заданий кут, під яким відбувається перетин рисок на поверхні стінок циліндра.
Такий кут називається кутом хонінгування. Також є залежність від типу абразиву і його зернистості, що впливає на фінальне якість і структуру хона. Від виду хонбруска залежить ступінь шорсткості поверхні, глибина і самі розміри наносяться рисок. Весь процес нанесення хонинговки поділяється на стартовий і фінішний. На кожному етапі використовуються різні бруски. Точний контроль шорсткості поверхні стає можливим завдяки подальшої візуалізації діаграм мікропрофілю хона. Кут хонінгування задається за допомогою використання спеціальних шаблонів-плівок.
- Для формування поверхні на початковому етапі хонінгування, яка досить груба, має глибокі ризики і підвищену шорсткість, потрібно використання абразиву з великим зерном. Для цього застосовуються алмазні хонбруски, які виконані на мідній основі. Весь процес чорнового хонінгування супроводжується рясною подачею мастильно-охолоджуючої рідини. Це необхідно для ефективного видалення з області нанесення хона механічних частинок, залишків абразиву і т. д.
- Після алмазного хонінгування груба поверхня не дозволяє відразу почати монтаж інших елементів ДВЗ, так як кільця і поршень в такому циліндрі працювати не зможуть. Іноді алмазне хонінгування є альтернативним силовим способом розточування циліндрів двигуна. Потім груба поверхня знову проходить обробку абразивом з меншим зерном. Така обробка дозволяє домогтися формування нового мікропрофілю на стінках циліндрів. Завершальним етапом процесу хонінгування є повторна обробка дрібнозернистим абразивом, що дозволяє досягти планового ремонтного розміру циліндра.
- По закінченні завершення формування «чистовий» поверхні додатково проводиться так зване додаткове хонинговое крацевания. Дана процедура не спрямована на подальшу розточування циліндра, головним завданням є очищення отриманого раніше мікропрофілю від залишків хонінгувальних абразивів. Також крацевания чавунного циліндра дозволяє відкрити графітові зерна. Стосовно до чавуну це дозволяє додатково знизити тертя і зменшити механічні втрати, а також сповільнити знос. Для крацювання застосовуються щітки, в основі яких лежать нейлонові нитки, а також присутні кремнієві кристали.
Додамо, що хонінгування також допускає нанесення додаткового шару спеціальних антифрикційних покриттів. Хонинговать можна як чавунні блоки циліндрів, так і деякі БЦ, виконані зі сплавів алюмінію. Великою популярністю сьогодні користується плосковершинне хонінгування, яке фактично аналогічно класичним методом. Відмінності плосковершинной хонинговки від звичайного методу нанесення хона складаються в матеріалах і брусках, які використовуються при обробці плосковершинным способом.
Що в підсумку: дзеркало або хон
З урахуванням вищесказаного справедливе твердження про те, що краще утримання моторного масла здатна забезпечити тільки стінка з шорсткою поверхнею. Що стосується ідеально гладкої стінки (дзеркала) циліндра, така поверхня не може забезпечити належне утримання мастила в кількості, якої буде достатньо для ефективного змазування поршневих кілець.
На дзеркальній відшліфованої поверхні циліндра моторне масло знімається практично повністю, залишки будуть витрачатися на угар, а забору нового масла відбуватися не буде. У подібному випадку можна говорити про часткове або повністю сухому терті, в результаті чого виникає прискорений знос кілець і стінок циліндра.
На хонингованной поверхні, яка відрізняється шорсткістю, масло затримується набагато краще, що дозволяє витримувати підвищені механічні навантаження. Додамо, що недостатня шорсткість хона автоматично означає найгірше утримання мастила на стінках. Також звернемо увагу на кут хонінгування. Такий кут впливає на показники витрати масла на чад. Чим більше кут, тим шероховатее поверхню, але поверхня циліндра стає більш хвилястою і двигун інтенсивніше витрачає масло на угар. Зменшення кута хона знижує витрату масла, при цьому паралельно погіршується шорсткість стінок. З урахуванням цих закономірностей при хонінгування циліндрів необхідно ретельно підбирати певні режими нанесення хона і абразиви стосовно матеріалів виготовлення того чи іншого БЦ. Такий підхід дозволяє досягти найкращих результатів.
