Для чего хонингуют гильзы
Хон цилиндров и сила трения в двигателе или как остановить износ
Ответим на частые вопросы и сомнения:
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.
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.
Металлокерамический слой образуется только в местах мелких неровностей, в то время, как крупные выступы остаются выше этого слоя и не изменяются. 
Как видно на рисунке
Сомневаетесь в выборе присадки?
Знаем о присадках ВСЁ. Поможем в выборе. Проконсультируем.
Позвоните нам или закажите обратный звонок.
В средней части, где масляная пленка поднимается над вершинами рисок, слома не происходит и создание слоя маловероятно.
В случае же, если микрорельефа на цилиндрах совсем не осталось, или как говорят, образовалось зеркало, то создаваемый защитный слой уплотнит сопряжение цилиндр-кольцо.
Новый слой обладает пластичностью до 50 кгс/см2, что позволяет противостоять изнашиванию, при котором сила трения в двигателе минимальны и коэффициент ее составляет 0,003-0,007
Такие результаты обработки РВС составом позволяют проехать без масла до 300 км. без нанесения урона схватыванием!
Кроме того, в результате воздействия значительных удельных давлений и больших скоростей трущихся деталей происходит тепловое изнашивание деталей. Выделяющееся тепло размягчает металл и разрушает поверхности в результате оплавления и переноса металла с поверхностей сопряженных деталей.
Твердость поверхностей с металлокерамикой может достигать 63-70 HRC, а температура его разрушения 1575-1600C. Новый слой является диэлектриком и огнеупором, стоек к коррозии, что позволяет ему противостоять как тепловому изнашиванию двигателя, так и окислительному изнашиванию, которое возникает вследствие воздействия кислорода, который, так или иначе, попадает вместе с атмосферным воздухом.
Что такое хонинговка и зачем она нужна грузовикам?
Как известно, при ремонте двигателя недостаточно только расточить его цилиндры в ремонтный размер, поверхность цилиндра для дальнейшей нормальной работы двигателя необходимо в обязательном порядке отхонинговать, в результате чего на поверхности цилиндра образуется так 
называемая «хоновая сетка», которая помогает удерживать на поверхности цилиндра масло, так необходимое для смазки поршневых колец в процессе работы двигателя. Цилиндр после хонингования становится матовым, так как хоновая сетка имеет определенную глубину рисок и угол их наклона. По технологическому процессу при изготовлении новых блоков цилиндров и гильз на заводах хонинговка также идет чистовой операцией после расточки.
Рассмотрим ставший сейчас распространенным случай хонинговки гильз грузовиков. Связано это с тем, что импортные грузовики, как правило, имеют не монолитный блок, а гильзованный. Они не имеют поршней ремонтных групп, как мы привыкли. Поршни рекомендуется заменять вместе с гильзами. Это быстро и технологично, но не всегда, особенно в кризис, экономически обосновано. Встречаются случаи, когда поршень с кольцами вынимается из гильзы не по вине износа цилиндропоршневой группы, а как следствие ремонта других деталей и узлов. Это требуется технологически, например, для съема коленвала или реставрации посадочных мест под гильзы в блоках цилиндров. В этих случаях цилиндропоршневая группа оказывается просто заложницей ситуации. Назад грамотно собрать все ее детали без хонинговки гильз уже не удастся, а заменять ее полностью на новую очень дорого и бессмысленно. Вполне достаточно в такой ситуации ограничиться заменой колец, грамотно обработав блок и гильзы. Это позволяет сэкономить на покупке гильз и поршней, если они не требуют замены. А это в наше время да в грузовом иностранном двигателе стоит немалых денег.
На поверхность цилиндра и торцы колец завод-изготовитель наносит некоторую шероховатость. За счет нее в процессе обкатки детали имеют возможность точно притереться друг к другу. Поэтому при разборке двигателя можно видеть блестящие торцы поршневых колец и опорную хоновую сетку либо уже то, что от нее осталось. Это и есть вид точно притертых друг к другу деталей. В процессе работы двигателя из-за неравномерного износа еще формируется эллипсность и овальность форм ранее цилиндричных гильз. Притертые кольца со временем тоже приобретают форму овала. Именно поэтому, если детали с такими сложными геометрическими формами разобрать, то назад с прежней точностью уже не поставить! Получится, что в один овал (цилиндр двигателя) будет вставлен другой овал (поршневое кольцо). Два овала никогда не прилягут друг к другу! В результате образуется щель, через которую будут прорываться газы. Вместе с этим возникнут проблемы: падение компрессии, расход масла, дымление.
Правило №1 для механиков: либо ничего не вынимать, тогда все как работало, так и будет работать в рамках заложенного ресурса, либо, если пришлось-таки разобрать притертую пару, снова наносить на детали необходимые шероховатости, чтобы они могли опять притереться. Другого пути нет. Нанести такую шероховатость на торцы поработавших колец невозможно! Их придется заменить на новые, а геометрию и шероховатость блока либо гильзы поправить, например, той самой американской хонинговальной головкой SUNNEN-AN112, с помощью которой хонинговались двигатели рефрижераторов. Сначала надо нанести опорную хоновую сетку, она поправит и небольшую овальность, эллипсность цилиндра. На опорную сетку нанести вспомогательную. Она содействует притирке колец. Но увидеть вспомогательную хоновую сетку можно только на новых деталях – до первого старта мотора! В процессе обкатки она сотрется и с цилиндра, и с торца колец. Больше ее никто никогда не увидит! Этим и пользуются недобросовестные механики. «Поменяю колечки и машину на рынок!» – типовая фраза таких «специалистов».
Итак, в процессе обработки нам надо было «сбить глянец» с гильз – «взлохматить» их поверхность, чтобы дать возможность новым кольцам притереться к ним. Такую тонкую чистовую операцию практически без съема материала вполне возможно выполнить и своими силами. Для нее не требуются заводские расточный и хонинговальный станки, достаточно портативного американского хонинговального станка с легкосборной станиной SUNNEN-AN112.
Первая особенность, с которой пришлось столкнуться в процессе хонинговки, в том, что диаметры цилиндров грузовых двигателей значительно больше диаметров легковых, поэтому потребовались бруски для увеличенного диаметра. Их помогли подобрать специалисты фирмы «Саннен-РУС» из целого ряда для SUNNEN-AN112, отличающихся зернистостью и диаметрами.
Во-вторых, в отличие от легковых двигателей, блок цилиндров грузовиков гильзованный, а не 
цельный, хотя на малотоннажных грузовичках часто встречаются конструкции цельного блока. Гильзы пришлось зажимать для обработки, а для этого было изготовлено специальное приспособление.
В остальном – все, как учили в институте! Нанесли опорную сетку, на нее финишную. Бруски и их зернистость согласовали с фирмами-изготовителями инструмента и самих гильз. «Фирмачи» даже дали проверочный шаблон фирмы «Комбельшмит»! Служит он для быстрой проверки угла наклона рисок путем прикладывания шаблона к нанесенной хоновой поверхности! В процессе такой обработки надо попасть в значения от минимального до максимального угла наклона! Дальше даже известная фирма «Комбельшмит» – корифей в изготовлении поршней – разрешает вставлять их в обработанные таким образом цилиндры! Дело в том, что большие хонинговальные станки SUNNEN имеют практически такую же хонголовку, как портативные. Только привод на станке осуществляет электрика, и управляет всем процессом обработки компьютер. В остальном все то же самое: два бруска плюс две направляющие, что и обеспечивает жесткую подачу брусков. Те же корундовые бруски разной зернистости!
Если же двигатель вашего грузовика требует более серьезной обработки, чем нанесение хоновой сетки на его гильзы и ремонт посадочных мест блока цилиндров под установку гильз, то портативными технологиями уже не обойтись. Двигатель придется разбирать, детали отмывать и везти для дальнейшей обработки на завод.
Хонингование
Хонингование — вид абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических поверхностей путём совмещения вращательного и возвратно-поступательного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Один из видов чистовых и отделочных обработок резанием. Позволяет получить отверстие с отклонением от цилиндричности до 5 мкм и шероховатостью поверхности Ra=0,63÷0,04.
Хонингование наружных поверхностей осуществляется на специализированных станках (горизонтально-хонинговальных) или модернизированных (шлифовальных, горизонтально-расточных), производительность при этом по сравнению с суперфинишированием в 2—4 раза выше вследствие бо́льшего количества брусков и бо́льших давлений.
Содержание
Области применения хонингования
Особенности хонингования
Возвратно-поступательное движение хона с постоянным давлением бруска или постоянной скоростью радиальной подачи.
Инструменты и станки для хонингования
От специализированных хонинговальных станков до ручного инструмента.
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.
Значение хонингования
Высокопроизводительный процесс, позволяющий получить качественные поверхности с 6—5 квалитетом точности и шероховатостью поверхности Ra 1,6—0,1
Литература
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Хонингование» в других словарях:
ХОНИНГОВАНИЕ — (англ. honing от hone точить), отделочная обработка поверхностей (в основном внутренних поверхностей цилиндрических заготовок) мелкозернистыми абразивными брусками, смонтированными на головке (хоне) хонинговального станка. Хон вращается и… … Большой Энциклопедический словарь
хонингование — сущ., кол во синонимов: 2 • зубохонингование (1) • отделка (39) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
хонингование — Доводка, осуществляемая при одновременно выполняемых вращательном и возвратно поступательном движениях абразивного инструмента. [ГОСТ 23505 79] Тематики обработка абразивная, абразивы EN honing DE Honen … Справочник технического переводчика
ХОНИНГОВАНИЕ — операция окончательной доводки обработанных поверхностей (в основном цилиндрических сквозных и реже глухих и ступенчатых отверстий) с помощью специального инструмента (см.) на хонинговальном станке. Обрабатываемая деталь в процессе операции… … Большая политехническая энциклопедия
хонингование — (англ. honing, от hone точить), отделочная обработка поверхностей (в основном внутренних поверхностей цилиндрических заготовок) мелкозернистыми абразивными брусками, смонтированными на головке (хоне) хонинговального станка. Хон вращается и… … Энциклопедический словарь
Хонингование — Honing Хонингование. Низкоскоростная шлифовка используемая в основном, чтобы произвести однородную высокоточную и чистовую отделку, наиболее часто на внутренних цилиндрических поверхностях. В хонинговании очень тонкие слои металла удаляются… … Словарь металлургических терминов
Хонингование — (англ. honing, от hone хонинговать, буквально точить) Отделочная обработка в основном внутренних цилиндрических поверхностей деталей мелкозернистым абразивным инструментом (См. Абразивный инструмент) в виде брусков, смонтированных на… … Большая советская энциклопедия
Хонингование — ср. Отделочная обработка металлических изделий с помощью хона. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
хонингование — см. в ст. Абразивная обработка. Энциклопедия «Техника». М.: Росмэн. 2006 … Энциклопедия техники
ХОНИНГОВАНИЕ — (англ. honing, от hone хонинговать, букв. точить) отделка поверхности заготовок спец. инструментом хоном, обычно при относит. вращат. и возвратно поступат. движении заготовки и инструмента. Осуществляется на спец. хонинговальных станках. X.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гильзовка цилиндров: определение износа, выбор, замена + Видео
В рамках капитального ремонта обязательно проводится расточка блока двигателя. Если же внутренняя стенка или гильза цилиндра имеет значительные дефекты, не позволяющие устранить их обычным методом, проводится гильзование.
Необходимость процедуры
В процессе работы элементы двигателя испытывает большую нагрузку. Ведь внутри них постоянно трутся поршни. Даже самая прочная сталь со временем истирается от этого. Внутренняя поверхность «родной» гильзы из круглой превращается в овальную. Это вызывает люфт поршневых колец, которые уже прилегают не так плотно. Отработавшиеся газы и топливная смесь проникают в картер. Мощность ДВС сразу же падает, увеличивается потребление масла.
Овализация устраняется расточкой, гнёздам возвращают изначальную геометрию путём стачивания внутреннего диаметра специальным станком. Однако, если толщина полости слишком мала или есть повреждения, это не помогает. Приходится вставлять новую готовую гильзу цилиндра ДВС.
Обычно такое происходит после:
На внутренних полостях образуются каверны, неровности, задиры. Расточка возможна только при дефектах малой степени. Дальше помогает только установка вставок (диаметр гильзы цилиндра нужного размера) или общая замена гильзы блока цилиндров.
Применение съёмных втулок дало новую «жизнь» блоку ДВС. Его теперь стало возможно обновлять неограниченное количество раз. Без гильзы цилиндров автомобильного двигателя капитальный ремонт проводился бы только расточкой, которую допустимо делать не более 3-4 раз.
Отличие мокрой гильзы от сухой
Мокрые втулки непосредственно соприкасаются с антифризом, обеспечивая лучший отвод тепла. Большое распространение они получили на шведских Volvo, французских Renault, старых отечественных автомобилях, грузовиках, тракторах из-за того что просты в установке, ремонте. Такие элементы оснащаются уплотнительными манжетами во избежание прорыва газов в картер и систему охлаждения. Основное преимущество — не нужно даже снимать двигатель с шасси, когда наблюдается износ гильз цилиндров. Мокрые элементы получают из специального серого чугуна с легирующими добавками (хром, марганец, кремний).
Сухие втулки запрессованы в тело БЦ, охлаждающей жидкостью не омываются. Используется почти на всех иномарках, оснащённых алюминиевым двигателем — Honda, Land Rover, Audi, Volkswagen. В гнёзда такого мотора заправляют сухие гильзы блока цилиндров, увеличивающие ресурс и повышающие ремонтопригодность. Наружную поверхность такого элемента разрешено шлифовать, что даёт возможность добиться оптимальной плотности прилегания.
простота ремонта, лучше отводят тепло
меньшая жёсткость картера двигателя
высокая жёсткость картера
хуже отводят тепло
Фосфатированные гильзы
В целях увеличения эффективности и снижения коэффициента трения, внутренние поверхности гильзы цилиндров покрывают фосфатом. Создаётся 3 мкм химическая плёнка нерастворимого вещества, предохраняющего металл от коррозии и создающая высокие антифрикционные свойства.
Фосфатная плёнка — современная разработка, увеличивающая степень поглощения масла вдвое. Для сравнения: фосфатированные гильзы, помещённые в коррозионную камеру, ржавели от 3-процентного хлорида натрия лишь через 2-е суток, тогда как необработанные — уже через 10 минут!
Выбор, определение размеров новых гильз
Перед тем, как подбирать съёмные вставки, изучают строение блока определённого двигателя. На данный момент БЦ бывают всего двух типов — линейные (рядные) и V-образные. Кроме того, они выходят с разным количеством рядов и расположений клапанов (верхнее, нижнее). Толщина стенок и другие особенности тоже имеют значение.
Внутренний диаметр гнезда замеряют микрометрическим нутрометром. Затем втулки подбираются, согласно таблице. Вот на гильзы цилиндров размеры, которые указываются в паспорте самими изготовителями.
Автомобиль и модель двигателя
Номинальный ремонтный размер
1 ремонтный размер
2 ремонтный размер
3 ремонтный размер
Видео: гильзовка блока Митсубиси
Мастер описывает процесс гильзования на примере легендарного мотора Mitsubishi 4G69. Втулки он ставит готовые от Мерседеса — 026240-00. Запрессовка проводится специальным оборудованием.
Инструкция: гильзовка блока
Гильза блока цилиндров — это внутренняя оболочка или съёмная металлическая вставка, в которой уже непосредственно перемещается поршень двигателя. Ремонт необязательно проводится с обновлением всех втулок. Они прежде замеряются, после чего специалист выносит решение о замене гильзы цилиндров.
Процедура на мокрых втулках осуществляется так — старая деталь вытягивается, на её место ставится новая. Сухие детали меняются двумя способами: холодным и горячим. Метод термической обработки считается наиболее качественным, так как втулка обрабатывается антиконденсатным составом, а блок нагревается. Новая деталь предварительно окунается в жидкий азот, после чего вставляется в гнездо.
Для вытаскивания старых элементов желательно использовать съёмник гильз цилиндров.
как снимают втулку
Таким образом, процедура состоит из нескольких этапов:
Обычно гильзовке сопутствует расточка и хонингование. Соблюдается правильная геометрия гнёзд под новые ремонтные втулки. Если поверхность гнезда не шлифуется, неправильный эллипс передастся впоследствии направляющей вставке. Это влечёт за собой повреждение поршней со всеми вытекающими последствиями. Шлифуют не только цилиндр, но и рабочую (внутреннюю) поверхность гильз. Это делается в целях плотной посадки детали в гнездо.
Ремонтная гильза цилиндра двигателя должна отвечать следующим требованиям:
Если готовых гильз нет, они делаются в специальных заготовках. Как правило, для этого используют специальный антифрикционный чугун, полученный центробежным литьём. Такой способ даёт оптимальный результат по соотношению цена/качество. Что-то одно должно быть мягче или твёрже в паре трения.
Разница между чугунным и алюминиевым БЦ
Следует понимать разницу между чугунным и алюминиевым БЦ. Обычная цельная деталь КШМ двигателя, отлитая из чугуна, проблем с гильзованием не имеет. Хотя штатно в таких моторах стальные втулки устанавливаются редко, это успешно проводится вне правил заводского регламента.
Алюминиевые двигатели чаще снабжаются гильзой с завода. Они реже встречаются цельнолитыми. Но штатные втулки для литейного алюминиевого корпуса стоят дорого. Примерная цена гильзы цилиндров — 150 долларов. Это не столь заметно, когда нужно отремонтировать одно гнездо, но получается экономически нецелесообразным при полном восстановление гильз цилиндров.
Единственный оправданный способ — установка чугунных направляющих. Это успешно практикуется мотористами на территории стран бывшего СССР. Главное условие — обеспечить правильный натяг между втулкой и блоком. Перед установкой деталей также крайне важно провести грамотные комплексные замеры, подобрать тепловые зазоры и обеспечить необходимый отвод тепла.
Производятся также блоки из алюминия, не рассчитанные на установку ремонтных поршней. Вернее говоря, изготовитель для них не выпускает ремонтных деталей. Но и такие блоки ремонтируются. Как правило, здесь используют посадочный поясок или специальное нагаросъёмное кольцо гильзы цилиндра.
Нюансы проведения
Гильзование — процесс крайне сложный. Здесь важно просчитывать заранее и учитывать важные тонкости.
Отдельно стоит обратить внимание на вставки для моторов, использующих воздушное охлаждение. Устанавливаются цилиндры здесь по отдельности, так как сформировать блок невозможно — элементы должны охлаждаться. Поэтому и гильзы для них выполнены по примеру мотоциклетных, снабжены рёбрами охлаждения.
К картеру втулки фиксируются через медные прокладки и анкерные шпильки, проходящие сквозь головку БЦ или блока цилиндров. Сама ГБЦ ложится на эти шпильки, затягивается стандартно. Таким образом, цилиндры воздушного ДВС надёжно прижимаются, обеспечивается герметизация. Что касается материала вставок для систем воздушного охлаждения, то это монометалл или биметалл. Сами цилиндры бывают чугунными, стальными или сплавными.
Никасиловое покрытие
Цилиндры, покрытые никасилом или галникалом, расточке не подвергают (галникал — аналог никасила). Такие блоки производятся немецкими компаниями Kolbenschmidt и Mahle для автомобилей БМВ с двигателями M52B20, M52B23, M52B28 и других. А ещё некоторые силовые установки автомобилей Ford, Honda, Toyota, Mazda, Opel. Преимущество технологии — снижение веса, более стабильный температурный режим.
Вообще, принято считать, что ремонт гильзы цилиндра «одноразового» двигателя невозможен. Лишь менять шорт-блок или мотор, блок в сборе. С другой стороны BMW спокойно перешёл на чугунные залитые гильзы. Его примеру последовали и другие производители.
Примерная стоимость замены и сроки в автосервисах
Гильзование проводится на стационарном оборудовании, которое есть в крупных автосервисах. Здесь же работают квалифицированные автомеханики, умеющие выносить грамотные решения. На месте удастся купить гильзу цилиндра.
Примерные цены на гильзование (рубли), в зависимости от модели автомобиля:
Отдельно стоит услуга изготовления втулок. Для отечественных машин и иномарок это стоит одинаково (2000 рублей). Также порознь считается цена подгонки мокрых вставок по высоте и работы по герметизации. А ещё в сервисах дополнительно проводится дефектация гильз цилиндров.
Преимущества ремонта или восстановления гильзы неоспоримы. Это возможность неплохо сэкономить на капитальном ремонте, ведь новый блок цилиндров — большие деньги. Кроме того, БЦ является номерной деталью силового агрегата. Установка нового по закону требует разрешения. А в нашей стране это занимает много времени, так как не устранены ещё ошибки бюрократического аппарата.