(Публікується зі скороченнями)
ОЛЕКСАНДР Хрулі, кандидат технічних наук
ІГОР СТЕПАНЕНКО?
Практика показує, що від того, як відремонтована поверхня циліндрів, безпосередньо залежить, скільки проживе двигун після ремонту. І будь-яка помилка тут веде до вельми неприємних наслідків. Щонайменше - до багаторазового зниження ресурсу.
У багатьох ремонтних майстерень блоки ремонтують так само, як і 20-30 років тому. По-старому. Точніше, як «бог на душу покладе». Найпростіший і дешевий варіант виходить такий: «кинути» блок на стіл розточувального верстата, швидко «прокатати» індикатором, закріпленим на шпинделі, по верхній частині циліндра, щоб потрапити в його вісь, і розточити циліндр практично в потрібний ремонтний розмір. Далі чимось підручним загладити поверхню, так як можна краще, щоб «дзеркало» було.
Що ж порушено в такий, здавалося б, традиційної «технології». Та практично всі мислимі і немислимі вимоги до ремонту блоків! Почнемо з самого першого етапу - базування блоку на розточувальному верстаті. Як ми вже відзначали, нижня площину блоку в процесі експлуатації теж деформується. Раз так, циліндрах така «площину» Неперпендикулярність, а опор колінчастого вала непаралельності. А тоді вона не може бути так «запросто» взята за базу для обробки циліндрів!
Тепер про саму расточке. При розточуванні добитися ідеальної геометрії циліндра важко. Зазвичай виходять «еліпс» і «конус» до 0,02-0,05 мм. Що цілком природно - нерівномірний по колу циліндра припуск через розбіжність осей «нового» і «старого» циліндрів, велика довжина циліндра призводять до віджиму різця від оброблюваної поверхні.
Ці дефекти повинні в обов'язковому порядку виправлятися. Причому так, щоб всі відхилення від циліндричної не перевищували 0,005-0,010 мм. Але чим виправляти? На жаль, застосовувані в багатьох майстерень вітчизняні хонінгувальні верстати, оснащені головками з гідравлічним або пружинним розтуляючи брусків, для цього малопридатні - «конус» при відповідній вправності ще якось можна поправити, а «еліпс» навряд чи. В такому циліндрі навіть найкраще поршневі кільця матиме «просвіти» - ділянки, де воно не стикається з поверхнею циліндра. І знос деталей прискориться багаторазово.
Прагнення зробити поверхню циліндра максимально «чистою» на ділі може знизити ресурс двигуна не менше, ніж «кривий» циліндр. Чому це відбувається, ми докладно розповімо нижче, але відзначимо, що гідравлічний привід брусків на разжим створює невиправдано великий тиск на стінки, різко погіршуючи структуру поверхні, хоча виглядати така поверхня може красивим блискучим «дзеркалом». А наждачний папір, намотана на оправлення? Цей винахід радянських часів, як і раніше продовжує спотворювати мотори від Смоленська до Владивостока.
Як уникнути помилок
Отже, потрібно відремонтувати циліндри, збільшивши їх діаметр до відповідного новим поршням ремонтного розміру. Стоп. Перше питання - може бути і не зовсім по темі, але досить актуальний: чи треба взагалі у конкретного блоку збільшувати циліндри до ремонтного розміру? А якщо знос всього 0,02-0,03 мм? Адже в багатьох ремонтних посібниках вказано, що граничний знос циліндрів, при якому їх потрібно розточувати в ремонтний розмір, по крайней мере в 4-5 разів більше. Якщо знос малий, то цілком допустимо тільки поправити геометрію циліндрів хонингованием, збільшивши їх діаметр всього на 0,01-0,02 мм, щоб потім встановити туди нові поршні того ж розміру, але іншого розмірної групи.
Але, припустимо, знос великий, і збільшення діаметра неминуче. В такому випадку циліндри необхідно розточувати. І при цьому правильно базувати блок на верстаті.
Як тоді бути? Одне з компромісних рішень можна знайти, виходячи, наприклад, з такого вимоги: не зраджувати розташування поверхонь циліндрів, щоб не зробити гірше. Це означає, що «новий» циліндр повинен бути оброблений співвісно «старому».
Можна взагалі відмовитися від попередньої розточки і, відповідно, всіх проблем, пов'язаних з базуванням блоку на верстаті. Правда, тільки в разі, якщо ремонтний розмір не перевищує 0,4-0,5 мм, а блок не має значних заводських відхилень або експлуатаційних ушкоджень (в тому числі тріщин, пробоїн та інших дефектів після обриву шатунів і руйнування поршнів, слідів перегріву корінних підшипників, зварювальних робіт і т.п.). Для цього існують спеціалізовані хонінгувальні верстати іноземного виробництва, які вже отримали визнання і в Росії. Їх «родзинкою» є хонінгувальна головка з жорсткою подачею абразивних брусків на разжим.
Але не тільки це важливо. Як ми вже відзначили, при розточування на поверхні циліндра утворюється дефектний шар - заминання і подрібнені зерна чавуну. Глибина цього шару в залежності від режимів різання, заточення різця, хімічного складу і структури чавуну може досягати 0,05-0,1 мм. Дефектний шар не має високу механічну міцність і здатний фарбували під навантаженням. Заминання зерна чавуну перешкоджають виходу на поверхню вільного графіту, що міститься в чавуні. Значить, тертя (а це і знос!) Кілець об стінку циліндра стане більше. Якщо ще врахувати, що заминання зерна не дають практично ніяких пір на поверхні, то вона, запрасована до дзеркального блиску, нездатна більш утримати масло. І ресурс двигуна після такого ремонту стане раз в десять менше реального.
Якою має бути поверхню циліндра
Геометрія - це зрозуміло, а ось як домогтися, щоб на ній утримувалося масло, причому в строго певних кількостях? Ясно, що коли масла на поверхні недостатньо, буде швидкий знос. А якщо багато? Теж погано: підвищиться витрата (угар) масла. Та й сама поверхня циліндра - адже вона працює на тертя в парі з кільцями і поршнем, значить, повинна бути гладкою. А як тоді бути з маслом, якщо воно краще тримається саме на шорсткою поверхні?
Ці вельми суперечливі вимоги вдається одночасно виконати тільки за допомогою спеціального мікропрофілю поверхні.
Не менш важливий кут хонингования, тобто кут між ризиками, утвореними при русі хона вниз і вгору. Занадто малий кут не дозволяє домогтися необхідного профілю поверхні і дає зростання тертя і зносу, а великий кут, навпаки, призводить до зростання споживання масла.
Однак після цієї операції поверхню ще далека від ідеалу - вона має занадто багато гострих виступів. І якщо двигун зібрати після такої обробки, буде спостерігатися сильне зношування деталей до тих пір, поки виступи не очиститься.
Саме так зазвичай і відбувається після традиційного хонінгування. А що, якщо заглядати виступи відразу? Адже це дозволить помітно зменшити знос циліндрів, кілець і поршнів в період початкової підробітки. Все, що для цього потрібно - додатково обробити циліндри дрібнозернистими брусками, зробивши всього 5-15 подвійних ходів хонголовкі.