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.
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.
Хон двигателя,что такое и для чего?
Ответим на частые вопросы и сомнения:
- Не навредит ли металлокерамика хону?
- Что лучше растачивать двигатель или обработать ремонтно восcтановительным составом Rvs-Master?
Под износом двигателя надо понимать в первую очередь — его цилиндры. Много говорится о факторах, влияющих на ее степень. Однако в первую очередь зависит от материала, из которого изготовлен блок цилиндров.
Именно материал играет значительную роль. Насколько он будет устойчив при контакте металлических поверхностей. Стенки гильзы также должны выдерживать воздействия температур от 1500 до 2000 C., и обладать повышенной механичной прочностью, призванной защищать гильзу от абразива, коррозии и трения. Создание высокопрочных материалов для гильз повлечет за собой существенное удорожание продукции, так как потребуются дополнительные стадии обработки, шлифовки и полировки, что могут позволить себе лишь единичные производители.
Для уменьшения силы трения, которая является самым большим врагом износостойкости, на стенках гильзы наносят хон, удерживающий масляную пленку.
Хонингование цилиндров делается в два этапа абразивным материалом. В результате на стенках образуются риски — так называемый хоновый рисунок, при этом мелкие риски имеют размер в доли микрон и визуально их не увидишь,
и крупные риски по размеру, достигающие десятки микрон, которые мы визуально и наблюдаем в цилиндре.
Шероховатость, созданная хоном, задерживает масло на стенках цилиндра, что способствует снижению трения. Однако не все так просто.
При холодном запуске происходит сухое трение. В этот короткий промежуток времени ее сила достаточно велика, и сравнимы с пробегом в 500 км.
По мере поступления масла в каналы на деталях образуется масляная пленка. При этом ее толщина зависит от высоты шероховатости, и скорости вращения коленчатого вала. Чем меньше скорость, тем меньше толщина. В такие моменты она закрывает только маленькие неровности. В то время как большие риски продолжают сталкиваться друг с другом и изнашиваться. При увеличении скорости растет подъемная сила, и масло поднимается и закрывает верхние риски. В такие моменты трение снижается. Для сравнения: чем быстрее движется катер, тем больше выталкивающая сила воды и меньше сила сопротивления.
Именно по этой причине в пробках, на малых оборотах, и в момент резкого старта с места происходит наибольшее изнашивание мотора.
Итак, как влияет образование металлокерамики на хон.
Если риски имеют правильную форму, то в узких местах его масло, благодаря силе поверхностного натяжения поднимается над ними. Там, где они широкие масло втягивается внутрь. В этом случае эффекта снижения трения не будет.
Как видно на рисунке
При прохождении через верхнюю и нижнюю мертвые точки, происходит так называемое «ёрзание» поршня, за счет смены направления его движения и при этом складывается картина, при котором высота масляной пленки мала и не покрывает вершины рисок. Именно здесь и происходит наибольший слом вершин. Пленка в этих местах рвется. По сути, происходит разрушение поверхностей деталей, которые находятся без смазки. Верхние слои сопряженных деталей пластически деформируются, возникает местное схватывание с разрушением и отделением частиц металла и налипание их на поверхности сопрягаемых деталей. Такой износ называют изнашивание схватыванием
. Температура здесь достигает 900C и выше, при таких температурах масло теряет свои свойства, присадки, содержащиеся в базовом масле, разлагаются. Абразивные частицы и продукты разложения попадают в масло и продолжают изнашивать стенки цилиндров — это называетсяабразивным износом .
Что лучше: хонингование или шлифовка цилиндров мотора
Разницей между двумя методами выступает то, что после шлифовки поверхность будет исключительно гладкой, а для того, чтобы задерживался смазочный раствор, должна присутствовать незначительная шероховатость. Поэтому, чтобы обеспечить качественное и обильное смазывание колец поршня, мы вам советуем прибегнуть именно к хонингованию деталей.
Конечно, некоторые мастера предпочитают не использовать хон, так как утверждают, что в любом случае в дальнейшей эксплуатации мотора образуется зеркало (так называется гладкая поверхность). Мы это не будем отрицать, но подумайте, как вы отсрочите следующий ремонт, если воспользуетесь щадящим хоном. Вы выиграете время и сэкономите.
Подведём итог нашей сегодняшней статьи
Не забывайте своевременно уделять внимание деталям вашего двигателя, как никак от него многое зависит. Надеемся, вам стали понятны плюсы, которые приносит с собой рассматриваемый способ обработки
Удачи вам и не забывайте оставлять комментарии ниже.
Отличия выполнения хонингования на разных двигателях
Двигатели внутреннего сгорания имеют разное устройство. Используемые конструктивные схемы влияют на технологический процесс.
Негильзованные двигатели
Выполненный в виде единой детали негильзованный блок подвергают обработке сразу после расточки, закрепив на рабочем столе и убедившись, что ось обрабатываемого цилиндра расположена вертикально и совпадает с осью шпинделя хонинговального станка. Это позволит исключить её неперпендикулярность к коленчатому валу. Шпиндель включённого станка вращается, одновременно выполняя возвратно-поступательные движения. Для получения нужного результата может потребоваться выполнить от одного до нескольких проходов. Контроль размеров осуществляют с помощью нутромера. Одновременно следует производить замеры шероховатости поверхности. Для этого существуют различные способы:
- Контактный (щуповой), для которого разработаны специальные приборы – профилометры и профилографы. Последние не только замеряют, но и регистрируют параметры.
- Бесконтактные (оптические), среди которых различают теневой, светового свечения, растровый и микроинтерференционный.
Тщательно выполненная обработка повышает мощность ДВС, качество его работы и эксплуатационный ресурс.
Гильзованные двигатели
Отдельную проблему представляет хонингование двигателей с сухими или мокрыми гильзами. Производители запасных частей поставляют, как принято считать, уже готовые к работе комплекты гильз, уже прошедшие все этапы обработки. Однако, под воздействием различных факторов, устанавливаемые на рабочие места детали деформируются и перестают соответствовать заданным размерам. Вследствие этого:
- Ухудшается компрессия. Мотор не развивает необходимую мощность и расходует много топлива.
- Снижается ресурс силового агрегата.
Существует способ избежать этих неприятностей. Для этого изготавливают специальную толстую пластину, имитирующую ГБЦ. Она должна прижимать гильзы, одновременно имея сквозные отверстия, обеспечивающие беспрепятственный доступ инструмента внутрь цилиндров. Пластину закрепляют на блоке после установки гильз, заворачивая резьбовые соединения в последовательности и с моментом затяжки, рекомендованном для установки ГБЦ. Только после этого выполняют хонингование в той же последовательности, что и для негильзованных моторов. Это позволяет свести к минимуму искажение размеров, возникающее в процессе установки гильз.
При полном соблюдении технологического цикла процедура выполняется в четыре этапа:
- Грубая обработка, в процессе которой снимается значительный слой материала. Ею можно заменить расточку. Она ведётся при избытке СОЖ. Лучше всего для этой цели подходят хоны с алмазными брусками на медной основе.
- Хонингование инструментом с размером зерна абразивного материала 1/150 мм. При этом происходит формирование микропрофиля поверхности.
- Окончательная обработка материалом с зерном 1/300 – 1/500 мм.
- Крацевание. Это заключительная операция, в ходе которой размер цилиндра не изменяется, а происходит очищение поверхности от остатков абразива. Для крацевания используют нейлоновые щётки, в состав волокна которых добавлены кристаллы кремния.
Соблюдение перечисленных правил позволяет достичь оптимального результата.
Распространенные заблуждения относительно хонингования цилиндров
Владельцы автомобилей должны знать о некоторых распространенных заблуждениях относительно хонингования гильз цилиндров:
1. Метод хонингования не одинаков для всех вкладышей всех производителей. Разные футеровки требуют разной шероховатости и схем хонингования, которые, в свою очередь, требуют разных хонинговальных брусков и рычагов.
2. Хонинговальные бруски и инструменты должны содержаться в хорошем состоянии, так как они напрямую влияют на качество процедуры хонингования. Поврежденные шлифовальные камни или неправильная эксплуатация инструмента приведут к некачественным результатам.
3. Хонингование не является механической обработкой! Хотя хонингование может удалить материальные и поверхностные повреждения (особенно при использовании алмазных камней) и может незначительно улучшить общую геометрию линий.
Ручная Хонинговальная Головка На Дрель
Набор инструментов для вертикального хонингования
Русский каталог оборудования ROBBI с ценами в формате PDF скачать тут.
Скачать русские каталоги станков и оборудования ROBBI в формате PDF конечно тут.
Компания из Италии ROBBI является сейчас самым узнаваемых в мировой экономике производителей оборудования и станков при ремонте моторных деталей.
С 2012 года Спец моторный центр (СМЦ) «АБ-Инжиниринг» является представителем компании ROBBI.
Для того, чтобы посмотреть оборудование в работе, получить дополнительную информацию, пройти обучение, составить комплектацию и сделать заказ, свяжитесь с нами по тел. 7 925 544-8195 или по электронной почте.
Вертикальная система хонингования была разработана для тех случаев, когда деталь является слишком большой или слишком тяжелой, чтобы можно было хонинговать на обычных горизонтально-хонинговальных станках.
Это хонинговальное оборудование подходит для широкого диапазона диаметров и имеет положительный опыт применения, который гарантирует эффективное исправление дефектов отверстий. В этой системе могут быть достигнуты высокие скорости снятия припуска, и отверстие может быть отхонинговано с требуемой шероховатостью и поверхностной структурой.
В дополнение к удовлетворению разнообразным особенностям производства, система хорошо подходит для всех требований автомобильного моторного ремонта.
Источники мощности
Система была разработана прежде всего для того, чтобы быть включенной в диапазон вертикально-хонинговальных машин. Они имеют высокую мощность, точно и надежно хонингуют отверстия до 914.4 мм длины.
При этом хонголовки могут быть быстро заменены для выполнения любого числа задач. Система может также использоваться с другими машинами, типа расточных станков, а также для портативных электроинструментов.
Набор брусков, суппортов и держателей
Этот рисунок показывает регулируемые хонголовки модельного ряда, скомплектованные набором брусков как 2-брускового (с 2-мя направляющими башмаками), так и 4-брускового типа, держателями брусков, и, наконец, суппортами брусков. Ручные хонголовки снабжены карданным валом и кольцом с хомутом (на рисунке не показано).
В этом ролике представлен инструмент для хонинговки цилиндров. Данный инструмент можно приобрести в интер.
Узел регулирования подачи брусков на разжим (устройство подачи)
Используя узел регулирования подачи брусков на разжим, хонинговальные бруски могут быть разведены и зафиксированы, пока они находятся в отверстии. Это устраняет необходимость останавливать и вновь начинать вращение, чтобы отрегулировать давление хонингования.
Большая точность и постоянность давления брусков достигаются с легкостью, потому что оператор может управлять головкой в течение всего процесса хонингования, вместо того, чтобы заранее положиться на догадки.
Это помогает правильно хонинговать даже ту зону отверстия, которая отдалена от передней части детали, а способность свести бруски означает, что давление может быть уменьшено в конце цикла для улучшения полировки поверхности.
1. Узел регулирования подачи брусков на разжим. Сердце системы Delapena, увеличивает эффективность и возможности хонинговального процесса, обеспечивая расширение брусков и управляемую обработку при вращении абразивных брусков в отверстии.
3. Набор абразивных брусков Согласно практике, используется набор из двух брусков и двух башмаков, как показано на рисунке, или набор с четырьмя брусками. Предоставляется широкий диапазон абразивов, с любыми размеры частиц и связующим.
4. ХонинговальнаяголовкаОдна из диапазона шести хонголовок, которые вместе могут хонинговать отверстия от 25.4 мм до 762 мм
Подача брусков при хонинговании
Вращение маленького маховика сводит бруски так, чтобы они могли войти в отверстия. Когда включается вращение хонголовки, захват рукой большого маховика позволит подать бруски на разжим.
Чем больше усилие на маховике, тем больше давление хонингования.
Следовательно, оператор может фактически чувствовать, правильно ли он выдерживает давление в течение всего цикла хонингования (Контакт рукой за малый маховик уменьшит чрезмерное давление).
В конце цикла, когда малый маховик сводит бруски, можно остановить вращение и удалить хонголовку из отверстия.
Основные плюсы хонингования.
Если сравнивать с другими способами обработки поверхностей блока цилиндров, например, с полировкой и притиркой, наиболее эффективным и точным методом является обточка (хонингование). Благодаря ему обеспечивается наименьший износ деталей, максимальное давление в цилиндрах увеличивается, что ведет к увеличению эффективности работы двигателя, продлению срока его службы.
Благодаря обточке на поверхности цилиндров образуется малозаметная сеточка. Благодаря ей масло на стенках сохраняется в течение длительного времени. Соприкасающиеся детали двигателя постоянно смазываются, улучшается функционирование двигателя в целом.
Для хонингования цилиндров профессионалы советуют использовать алмазные бруски, хотя изначальная их цена выше, чем стоимость керамических абразивов. Большинство компаний используют именно этот способ финишной обработки цилиндров. Меньший износ алмазных абразивов компенсирует их стоимость. Благодаря использованию алмазных головок отверстию можно придать идеальную геометрию. В процессе восстановления цилиндров путем хонингования можно получить прямые стенки и круглую форму, правильное количество и качество штриховки. А это является главным залогом долговечности работы мотора и автомобиля в целом.
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.
Статья в тему: Двигатель без клапанных пружин: особенности мотора с магнитными клапанами
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.
Почему хонингование важно?
Хонингование — это чистка абразивом (в отличие от операции, при которой образуется стружка), общие цели которой включают получение определенной поверхности или геометрии с очень точным допуском. При плановом техническом обслуживании, помимо калибровки диаметра гильзы цилиндра и визуального осмотра поверхности гильзы, следует тщательно проверять и при необходимости восстанавливать рисунок хонингования, качество поверхности гильзы, ее шероховатость. Качество поверхности гильзы очень важно для равномерного распределения смазочного масла и правильной работы поршневых колец
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 . 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.
Какие этапы хонингования существуют
Процедура проводится в 2 этапа.
Черновой
Первичная обработка – черновая. На этой стадии применяется крупный абразив. С его помощью удается создать насечки большого размера на стенках цилиндра.
Устройству придается нужная форма, но точность размеров может не выдерживаться. Рисунок, приобретаемый на данном этапе, сохраняется и после завершения финальной, чистовой стадии.
При черновых работах используется смазочная и охлаждающая жидкость. Она ускоряет работу, позволяет получить лучший результат, а также вымывает стружку и мелкий мусор.
Чистовой
В процессе финишной обработки дефекты и неровности, оставшиеся после предыдущего этапа, сглаживаются. Для этого применяются алмазные либо керамические бруски. Итогом становится гладкое изделие, класс шероховатости которого отвечает заданным параметрам, размеры точно соблюдаются.
Чистовая обработка.
Инструмент для хонингования
Основным профессиональным инструментом является конструкция, состоящая из брусков (абразивных материалов), которые отличны параметрами и уровнем абразивности. За счёт металлической оправы, в который закрепляются сами бруски, можно выставлять желаемые параметры. Головка, вокруг которой находятся бруски, муфтой присоединяется к штоку, который, в свою очередь, крепится в патрон станка.
К хонингованию вручную можно отнести два вида инструмента:
- Насадка для дрели или вообще шуруповёрта. Она напоминает по виду ёршик, ну а абразивным материалом выступает камни, закреплённые на кончиках пружинок.
Устройство, складывающееся из трёх лап. Материал тот же, что и в предыдущем варианте, как и способ использования (т.е. при помощи дрели или шуруповёрта).
