Платохонингование блока цилиндров что это
Перейти к содержимому

Платохонингование блока цилиндров что это

  • автор:

Плосковершинное хонингование

— известно давно, еще с поршневых авиамоторов. Идея нашла куда большее развитие в автомобильной промышленности.

ПЛАТО

Суть дела проста. У мотора, собранного после традиционного хонингования, микропрофиль рабочей поверхности цилиндра напоминает горную цепь с острыми вершинами (рис. 1, а). В начальный период эксплуатации (при обкатке) эти выступы быстро сглаживаются, разрушаются, пока не появятся достаточно большие «опорные плоскости» — вот теперь темп износа мотора уменьшится.

Разумнее, однако, заранее создать нужную шероховатость рабочей поверхности с плоскими вершинами (рис. 1, б) и учесть ее в монтажных зазорах при сборке.

Плосковершинное хонингование имеет несколько плюсов. Его основная цель — это тщательная обработка цилиндров двигателя для дальнейшей работы.

В ходе этого цилиндры мотора и поршневые кольца быстрее прирабатываются, а это значит, что будут меньше изнашиваться детали мотора, и увеличится эффективность работы.

Из-за быстрой приработки деталей увеличивается компрессия в цилиндрах и повышается срок использования мотора до следующего капремонта.

Также при этом уменьшается расход моторного масла и уменьшается прорыв газов в картер.

Процесс плосковершинного хонингования происходит в два этапа. Первый этап — это черновая обработка цилиндров, при которой используют крупное зерно алмаза (125/100; 100/80).

Второй этап — это заключительная обработка. На этом этапе используют мелкозернистый алмазный брусок (40/28), который дает точность обработки.

После хонингования необходимо промыть двигатель. Это удалит металлические стружки и остатки металлической савязки алмазных брусков.

В России плосковершинное хонингование было впервые внедрено на двигателях автомобилей VAZ 2108, 2109 по настоятельной рекомендации немецкой фирмы «Порше», разработавшей для этого технические требования.

  • О КОМПАНИИ
  • НАПИШИТЕ НАМ
  • Хонинговальные головки. ДОСТАВКА
  • ОПЛАТА
  • ХОНИНГОВАЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ

Характеристики хонингованной поверхности цилиндра и её измерение.

Фактура поверхности «зеркала» цилиндра оказывает значительное влияние и на мощность, развиваемую двигателем, и на его долговечность, и на расход моторного масла, и на расход топлива.

В этой статье мы рассмотрим различные варианты обработки поверхности цилиндра, методы измерения соответствующих параметров и последующий анализ результатов замеров. А также расскажем про оптимальные значения этих параметров, в зависимости от конкретного метода обработки.

Эволюция методов обработки поверхности цилиндров

Исторически сложилось так, что рабочая поверхность цилиндра «создавалась» с помощью хонингования — то есть специальной обработки: за счет комбинированного (вращательного и возвратно-поступательного) движения инструмента – хонинговальной головки, с закрепленными на ней специальными абразивными брусками. В результате на рабочей поверхности цилиндра получался особый микропрофиль поверхности – совокупность рисок определенной глубины и пересекающихся под определенным углом — своего рода единой фактуры по всей поверхности. Далее, после сборки и последующей обкатки двигатель уже сам «доводил» поверхность цилиндра, когда поршень с поршневыми кольцами сглаживал пики на вершинах рисок, оставляя после этого участки «плато». Поверхность после такого хонингования показана вверху рис. 1.

В 1980-е годы прошлого века новые требования по экономии топлива и сокращению вредных выбросов привели к созданию более эффективных двигателей, которые должны были соответствовать этим, более жестким, нормативам. Что, в свою очередь, заставило применить иную технологию получения более «ровной» поверхности цилиндра уже при изготовлении двигателя, вместо расчета на то, что детали цилиндро-поршневой группы приработаются при обкатке. С этой целью стали применять платохонингование — обработку в два этапа, когда после первичного хонингования, цилиндр «доводился» с помощью других брусков и при этом сглаживались вершины рисок. «Уплощенная» таким образом поверхность цилиндра показана на средней схеме на рис.1.

Современные высоконагруженные двигатели (гоночные, турбодизельные и т. п.) в ряде случаев могут требовать еще более точного и «тонкого» хонингования для работы с менее вязкими маслами и, в некоторых случаях, из-за очень короткого расчетного срока службы (ресурса) мотора, для которого обкатка вовсе не предусмотрена. Профиль такой «суперхонингованной» поверхности показан внизу на рис. 1.

1_1_3

Рисунок 1. Три вида микропрофиля поверхности цилиндра.

Платохонингование

Поверхность цилиндра в современном моторе должна обеспечивать оптимальный баланс при решении двух, взаимоисключающих, функций: обеспечивать отличное уплотнение, выдерживая при этом большие нагрузки, и, в то же время, не создавать повышенного трения. Поэтому микропрофиль поверхности обычно представляет собой что-то вроде горного пейзажа, где вершины «гор» срезаны и образуют плато, но разделены «ущельями» довольно значительной глубины (рис.2).

Прорезает эти самые «ущелья» первичное или черновое хонингование, а затем в них удерживается масло и собираются микрочастицы, которые образуются при износе поверхности.

«Срезание горных вершин», или «ровные участки — плато» получаются при повторной обработке или чистовом хонинговании. Его также называют плосковершинным или платохонингованием. Поверхности этих «плато» дают хороший контакт с поршневыми кольцами, что сокращает прорыв газов из камеры сгорания и уменьшает расход масла на угар. Ну и, разумеется, потери на трение тоже гораздо меньше.

Такая поверхность цилиндра обеспечивают нужный баланс качеств: достаточно большую площадь для «плотного» контакта поршневых колец и цилиндра, что обеспечивает эффективное уплотнение и держит высокие нагрузки, и соответствующего объема рисок-впадин, необходимых для получения хорошей масляной пленки и сбора продуктов износа.

2_1_7

Рисунок 2. Профиль поверхности после платохонингования — плоские «плато» сверху и глубокие «ущелья» под ними.

Измерение шероховатости поверхности, то есть — получение параметров микропрофиля

В большинстве случаев измерение шероховатости поверхности цилиндра выполняется с помощью специального прибора — профилометра, щуп которого перемещается по рабочей поверхности цилиндра и снимает характеристики профиля поверхности на нужных участках (см. рис. 3).

Результаты подобных замеров в графической форме и приведены на рис.1 и 2.

В процессе измерений прибор определяет разные виды неровностей: от шероховатости до волнистости. При обработке сигнала прибор использует несколько фильтров, сначала — для отделения очень коротких волн (обычно это просто помехи при замере), затем — для разделения оставшихся данных на соответствующие профили — шероховатости и волнистости. В последнюю очередь идет анализ профилей шероховатости — для определения параметров обработанной поверхности.

3_1_7

Рис. 3. Вид на рабочую поверхность цилиндра после хонингования. Во врезке: сверху — трехмерное увеличенное изображение участка поверхности; снизу — график, показывающий микропрофиль поверхности.

Параметры поверхности зеркала цилиндра

Для оценки разных типов поверхности, показанных на рис.2, используются различные параметры шероховатости поверхности.

При обычном хонинговании

Поверхность, подвергнутая однократному хонингованию, состоит как из выступов, так и из впадин различной высоты и глубины. Во время первоначальной обкатки поршневые кольца будут снимать самый высокие выступы, тем самым превращая их в «плато».

Для контроля такой поверхности обычно достаточно традиционных параметров шероховатости: таких как Ra (среднее арифметическое отклонение профиля), Rz (высота неровностей профиля по десяти точкам) и Rmr (материальный коэффициент профиля) (рис.3). Когда поверхность изнашивается и на ней становится больше плато, наиболее заметно изменяется Ra, поскольку больше точек оказывается на плато. В то же время Rz скорее связан с «ущельями», поскольку они оказывают большее влияние на разницу между «плато» и глубиной впадин. Rmr (определяется на заданной глубине) описывает соотношение между плато и впадинами на определенной глубине.

Введенные в практику более 80 лет назад, Ra, Rz и Rmr по-прежнему остаются удобным средством оценки шероховатости поверхностей с широким разбросом пиков, впадин и промежуточных высот.

Семейство параметров Rk

Когда стали использовать платохонингование, стало очевидно, что Ra, Rz и Rmr не позволяют точно оценить шероховатость полученной поверхности. Поверхности после второго и третьего хонингования имели сходные значения этих параметров, не очень отличающийся от результатов однопроходного хонингования.

Для более точной оценки поверхности с плато исследователи разработали семейство параметров «Rk», которые основаны на кривой Эббота. Этот график показывает процент поверхности, которая заполнена материалом, по сравнению с пустым пространством, в зависимости от величины замера (рис. 4).

Отдельные параметры (Rk, Rpk, Rmr1, Rvk, Rmr2) количественно определяют соотношение «пиков», впадин и материала под базовой поверхностью. Эти характеристики позволяют лучше оценить шероховатость хонингованных поверхностей, поскольку они определяют геометрию «ущелий», врезающихся в поверхность.

Параметры типа Rk хорошо работают в случаях платохонингования не средней точности, где не требуется высокая степень «выравнивания» и, соответственно, получается очень низкая шероховатость.

В группу деталей, которые обрабатываются таким платохонингованием попадают не только цилиндры, но и шестерни, подшипники, отдельные узлы трансмиссий и многие другие поверхности, обеспечивающие определенный уровень сочетания уплотнения, нагрузки и/или трения.

4_1_3

Рисунок 3. Традиционных параметров замеров достаточно для оценки шероховатости после однопроходного хонингования.

5_1_4

Рисунок 4. Параметры Rk лучше подходят для проверки поверхностей после платохонингования.

Расточка блока цилиндров в Тюмени

Расточка блоков цилиндров — это необходимая и важная процедура при капитальном ремонте двигателя. Поршни — высоконагруженные детали двигателя, движущиеся в условиях высоких температур и высокого давления. Это вызывает износ стенок цилиндра, необходимость замены поршневых и маслосъемных колец. Наша компания предлагает вам осуществить профессиональную расточку блока цилиндров и замену поршневой группы, все процедуры осуществляем при помощи высокотехнологичного оборудования.

Характеристики и особенности процедур

Грамотно реализуемая в нашей компании процедура расточки включает диагностику блока цилиндров, а также следующие манипуляции:

  • мойку блока цилиндров;
  • опрессовку блока;
  • расточку и полноценное хонингование блока цилиндров
  • гильзовку блока;
  • шлифование привалочных плоскостей, которые касаются блока цилиндров

Если цилиндры изношены и сильно повреждены, потребуется проводить комплексные работы по их полному восстановлению. Эти процедуры заключаются в осуществлении расточки, хонингование и гильзовке.

Хонинговангие и расточка

Мы осуществляем ремонт и профилактические работы со всеми видами блоков цилиндров — рядными и V-образными, чугунными и алюминиевыми. Мы применяем высокоэффективную технологию — алмазную и безалмазную хонинговку. Это повышает изностойкость, фрикционную устойчивость, длительную эксплуатацию в самых сложных условиях. Благодаря нашей высокой квалификации, исключается появление всевозможных прижогов, наволакиваний, попадания абразивных частиц в металлические детали, а также появление иных существенных дефектов в поверхностном слое.

Гильзовка и финишная обработка

Гильзовка включает в себя опрессовывание гильзы и ее дальнейшую расточку под требуемый рабочий объем поршня. На финишном этапе осуществляется платохонингование и обработка поршней при помощи антифрикционного медно-графитового покрытия, способствующего увеличению рабочего ресурса двигателя.

Технология хонингования цилиндров

Хонингование цилиндров

Хонингование – финишная операция, при которой обеспечивают необходимый размер цилиндра, достигаются минимальные отклонения от круглости и цилиндричности, формируется специальный микрорельеф и обеспечивается определенная структура металла на поверхности цилиндра.

  • О ТЕХНОЛОГИИ:
  • Дополнительные материалы:

Если использовать абразивные (не алмазные) бруски, то, в большинстве случаев, хонингование происходит в три этапа. Коротко их можно описать так:
Большую часть припуска снимают брусками с относительно крупным абразивом. При этом цилиндр должен приобрести правильную форму, то есть отклонения от круглости и цилиндричности должны свестись к минимуму. После такой обработки микрорельеф поверхности цилиндра представляет собой чередование высоких острых выступов и глубоких впадин.

Затем обработку продолжают брусками с более мелким абразивом. На этом этапе окончательно выводят правильную форму цилиндра. Микрорельеф поверхности после этого этапа представляет собой чередование впадин (причем глубина впадин тоже чередуется) и относительно «плоских» выступов. Таким образом достигается увеличение площади опорной поверхности цилиндра (относительная опорная длина профиля tp). То есть, теоретически каждый выступ должен быть трапециевидной формы. Однако, для нормальной работы цилиндропоршневой группы такая форма выступов не идеальна. Для этого, на заключительной стадии обработки переходят к крацеванию.

Крацевание – процесс скругления вершин трапециевидных выступов микрорельефа поверхности цилиндра, а также освобождение впадин от частиц абразива и мельчайших частиц металла специальными щетками. Во время этой процедуры изменение диаметра цилиндра практически не происходит. Полученный таким образом микрорельеф способен удержать максимальное количество моторного масла на стенках цилиндра при условии, что основные параметры шероховатости поверхности (Ra, Rz и tp) выдержаны в пределах допустимых значений, которые можно проконтролировать с помощью специального прибора – профилометра. Кроме того, щетки для крацевания должны снять дефектный слой металла с поверхности выступов, обнажив таким образом графит.

Как видно из краткого описания, процесс хонингования чрезвычайно сложен и требует очень тщательной отработки технологии и постоянного контроля качества.

При использовании алмазных брусков процесс хонингования может несколько отличаться от вышеизложенного.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *