5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что делают цилиндры в двигателе

Зачем нужно хонингование цилиндров двигателя

Статья о том, что такое хонингование цилиндров мотора, зачем оно нужно: процесс работы, тонкости. В конце статьи — видео о том, что такое хонингование. Статья о том, что такое хонингование цилиндров мотора, зачем оно нужно: процесс работы, тонкости. В конце статьи — видео о том, что такое хонингование.

С течением времени двигатель внутреннего сгорания изнашивается и теряет свои эксплуатационные свойства. Ухудшаются динамические и мощностные характеристики, увеличивается расход топлива, снижается компрессия. И этого невозможно избежать.

Изношенный двигатель требует капитального ремонта, основной целью которого является возвращение первоначальных свойств силового агрегата. И в качестве финишной операции капремонта широко применяется процесс хонингования.

Основное назначение хонингования

Цилиндры изношенного силового агрегата теряют свою первоначальную цилиндрическую форму, что и отражается на работе мотора. На стенках цилиндров двигателя, требующего капитального ремонта, появляются шероховатости, царапины и задиры. Чтобы избавиться от этого, производится расточка цилиндров до первого ремонтного размера. Их диаметр несколько увеличивается, однако цилиндры снова получают заданную цилиндрическую форму, что в дальнейшем приводит к улучшению в работе силового агрегата.

Также обработка хоном обеспечивает снижение шероховатостей на стенках цилиндров и является наиболее точной и эффективной по сравнению с полировкой или, скажем, притиркой.

Поскольку процесс хонингования призван обеспечить максимальную точность размеров, работы в цилиндрах проводятся с соблюдением требуемых допусков на размеры и заданной производителем шероховатостью. Необходимо помнить, что соблюдение первоначальных размеров приводит к следующему:

    компрессия цилиндров увеличивается, а количество газов с продуктами сгорания, которые прорываются в картер, существенно снижается;

  • поршневые кольца подвержены наименьшему износу, что увеличивает их долговечность;
  • Финишная обработка хоном проводится в двух случаях:

      если установлен новый, перегильзованный блок цилиндров;

  • если были проведены работы по расточке под ремонтные размеры.
  • Требования к процессу и оборудованию

    Хонингование призвано получить требуемые цилиндрические размеры, обеспечив точность и минимальные отклонения между диаметрами в разных точках цилиндров мотора.

    Возникающие отклонения в виде элипсности, конусности или бочкообразности неприемлемы — они могут свидетельствовать о том, что обработка хоном была выполнена некачественно и требуется снова.

    Во время процесса обкатки серные соединения, которые имеются в лубриканте, приведут к созданию сульфидной пленки на поверхности цилиндров, что в дальнейшем повлечет снижение износа элементов поршневой группы.

    В качестве оборудования для финишной обработки используют хоны с изменяемыми диаметрами, предназначенные именно для обработки цилиндров ДВС. Ресурс у инструментов несколько ограничен, однако они соответствуют всем необходимым стандартам.

    Выбор инструмента для хонингования зависит от диаметров обрабатываемых цилиндров, количества камней, а также зернистости и твердости материалов, из которых они изготовлены. Чаще всего для обработки цилиндров применяются алмазные хоны, обладающие относительно невысокой ценой, внушительной твердостью и необходимой зернистостью.

    Обработка хонами требует обильного смазывания охлаждающими жидкостями. При обработке стальных или чугунных деталей применяют керосин, а если используется хон с алмазным напылением, то подойдет самая обыкновенная вода с добавлением синтетических присадок.

    Безгильзовые двигатели

    Обработка хоном отличается на гильзовых и безгильзовых двигателях. Если необходимо обработать безгильзовый блок цилиндров, особых сложностей возникнуть не должно.

    Цельная металлическая конструкция надежно закрепляется на рабочем столе станка непосредственно после процесса расточки. Следует удостовериться, что гильзы располагаются строго вертикально, и никаких смещений при возвратно-поступательном движении патрона не возникнет — в противном случае от обработки не будет никакого толка.

    При обработке безгильзовых цилиндров потребуется всего несколько проходов станка. При этом необходимо строго контролировать получаемые размеры и шероховатость поверхностей. В этом помогут индикаторный нутромер (контролирует размеры) и профилометр или оптический прибор для замера уровня шероховатости.

    Гильзовые двигатели

    Силовые агрегаты со съемными гильзами обработать при помощи хона несколько сложнее, поскольку их проблематично вертикально закрепить на станке.

    Поставщики готовых гильз уверяют, что их товар успешно прошел процесс хонингования и не требует никакой дополнительной обработке. Верить этому нежелательно, поскольку если окажется, что обработка не была проведена, силовой агрегат не сможет полноценно работать и быстро выйдет из строя. Чтобы этого избежать, рекомендуется хонинговать даже новые гильзы.

    Пластина крепится к блоку после монтажа гильз и зажимается, как и полноправная головка блока цилиндров, в строгой последовательности и с соблюдением моментов затяжки. После чего проводится обработка хоном, как и в случае с безгильзовым блоком цилиндров.

    Применение имитирующей пластины позволяет минимизировать несоблюдение размеров. Хонингование в данном случае можно разделить на четыре этапа:

      Грубая обработка. Этот процесс предусматривает снятие большей части металла. Им можно заменить процесс расточки. Для его проведения потребуется много смазывающе-охлаждающей жидкости, а также алмазные хоны.

    Обработка хоном зернистостью 150.

    Обработка хоном зернистостью 300-500.

  • Крацевание. Этот процесс не предусматривает снятие металла и изменение обрабатываемого диаметра, а используется лишь для очистки поверхности от абразивных остатков. В качестве инструмента крацевания применяют нейлоновые щетки с добавлением кремниевых кристаллов.
  • Некоторые автомобилисты уверены, что хонингование можно выполнить дома самостоятельно, используя лишь дрель или перфоратор. Это ошибочное заблуждение, поскольку обеспечить необходимую точность и шероховатость в домашних условиях вряд ли получится — обработанные таким способом цилиндры не смогут проработать долго, что приведет к быстрому выходу мотора из строя.

    Читать еще:  Волга 31105 двигатель 406 сколько лошадей

    Процесс хонингования следует выполнять только на определенных станках специалистами, имеющими опыт и необходимое оборудование. Только тогда вы получите качественно обработанные цилиндры, которые смогут прослужить достаточный период времени.

    Видео о том, что такое хонингование:

    Почему двигатели у автомобилей многоцилиндровые?

    Четырехтактный цикл автомобильного двигателя происходит в течение двух оборотов коленчатого вала. При этом поршень через шатун подталкивает коленчатый вал только на протяжении полуоборота.

    Остальные полтора оборота вращение коленчатого вала происходит за счет энергии, накопленной во время предыдущих циклов. Кроме того эти полтора оборота перемещение поршня в цилиндре происходит при помощи коленчатого вала. В результате получается очень неравномерное вращение.

    А это рывки при движении, повышенные вибрации.

    Что делать в таком случае?

    Самый простой выход – увеличить массу маховика. Этот тяжелый металлический «блин» на конце коленчатого вала за счет своей массы как раз и будет сглаживать неравномерность, и создавать запас энергии. Именно так и поступали на первых автомобильных двигателях.

    Маховики там ставили внушительного размера.

    Построить мощный одноцилиндровый двигатель сложно. Поршень и цилиндр получатся огромного размера.

    Этих недостатков нет, или они проявляются значительно меньше у многоцилиндровых двигателей. Наиболее распространенная конструкция на сегодняшний день это четырехцилиндровый двигатель, у которого цилиндры размещены в один ряд.

    Рабочие циклы у такого двигателя организованы по цилиндрам таким образом, что такты рабочего хода происходят каждые пол-оборота коленчатого вала. В результате вращение вала более равномерное, да плюс еще помощь маховика.

    Последовательность работы цилиндров: первый, третий, четвертый, второй. Так происходит на большинстве двигателей. Редко встречается другая последовательность: первый, второй, четвертый, третий.

    Наиболее самоуравновешена конструкция двигателя с шестью цилиндрами в один ряд. В нём рабочие циклы смещены на сто двадцать градусов угла поворота коленчатого вала. Такую схему любит применять компания БМВ, в частности на её родстере Z4, мощном спортивном автомобиле.

    Схем расположения цилиндров двигателя большое количество. Но на автомобилях чаще всего, кроме рядных, применяют V-образные двигатели. Это двигатели, в которых цилиндры располагаются в два ряда под углом. Чаще всего угол развала равен 90 градусов. Это связано с компоновочными соображениями.

    Такой двигатель получается невысоким, форма его близка к параллелепипеду. Некоторые фирмы, в частности Субару, применяют схему с углом развала в 180 градусов. Двигатель (его называют оппозитным) при этом выходит плоским, что в целом понижает центр тяжести автомобиля, а это ценят любители быстрой езды.

    Раньше на автомобилях применялись двигатели с углом развала 60 градусов. Сейчас нет, двигатель получается слишком высокий, вписать его в моторный отсек сложно.

    Иногда у V-образных двигателей сложно добиться самоуравновешенности, получив одинаковый угол поворота коленчатого вала между тактами рабочего хода в разных цилиндрах. Например, широко распространенный шестицилиндровый V-образный двигатель с углом развала 90 градусов.

    В нем такты смещены на 90 и 150 градусов угла поворота коленчатого вала. Для того, чтобы уменьшить вибрации двигателя, конструкторы устанавливают в нем дополнительные балансировочные валы.

    Поршень

      145 4 155k
      30 0 42k

    Калькулятор расчета рабочего объёма двигателя внутреннего сгорания

    Калькулятор для расчета рабочего объема цилиндров двигателя автомобиля

    Поршень является одной из деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя и представляет собой целостный элемент условно разделяемый на головку и юбку. Он является основой процесса преобразования энергии горения топлива в тепловую, а далее в механическую. От качества работы данной детали напрямую зависит производительность двигателя, а также его надежность и долговечность.

    Предназначение и виды поршней

    В моторе поршень двигателя выполняет ряд функций, в частности, это:

    1. трансформация давления газов в усилие, передаваемое на шатун;
    2. обеспечение герметичности камеры сгорания;
    3. теплоотвод.

    Поршень работает в экстремальных условиях под стабильно высокими механическими нагрузками. Поэтому для современных двигателей их изготавливают из специальных алюминиевых сплавов, отличающихся легкостью и прочностью при достаточных показателях термостойкости. Несколько менее распространены стальные поршни. Ранее они в основном производились из чугуна. Обязательно присутствующая на каждом изделии маркировка поршней расскажет, из чего оно изготовлено. Изготавливаются данные детали двумя методами – литьем и штамповкой. Кованые поршни, распространенные в тюнинге, изготовлены именно методом штамповки, а не выкованы вручную.

    Конструкция поршня

    Устройство поршня не является сложным. Это цельная деталь, которую для удобства определения принято условно разделять на юбку и головку. Конкретная форма и конструктивные особенности поршня определяются типом и моделью двигателя. В распространенных видах бензиновых ДВС можно увидеть только поршни с плоскими или крайне приближенными к такой форме головками. Часто они имеют канавки, предназначенные для максимального полного открывания клапанов. В моторах с непосредственным впрыском топлива поршни выполняются в несколько более сложной форме. Поршень дизельного двигателя имеет головку со специфической конфигурацией для обеспечения оптимального завихрения с целью качественного смесеобразования.

    Схема поршня двигателя.

    Под головкой на поршне размещаются канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца. Юбки у различных поршней тоже разные: с формой, подобной конусу или бочке. Такая конфигурация позволяет компенсировать расширение поршня, существующее при его нагревании в работе. Следует отметить что, поршень приобретает полностью рабочий объем только после разогрева двигателя до нормальной температуры.

    Читать еще:  Холодный пуск двигателя с инжектором

    Чтобы максимально снизить эффект от постоянного бокового трения поршня о цилиндр на его боковую поверхность наносится специальный антифрикционный материал, тип которого также зависит от вида двигателя. Также в юбке поршня есть специальные отверстия с приливами, предназначенные для монтажа поршневого пальца.

    Работа поршня предполагает его интенсивное нагревание. Он охлаждается, причем в разных моторах различными способами. Вот наиболее распространенные среди них:

    • с помощью подачи масляного тумана в цилиндр;
    • через разбрызгивание масла сквозь шатун или специальную форсунку;
    • через впрыскивание масла по кольцевому каналу;
    • с помощью постоянной циркуляции масла по змеевику, расположенному непосредственно в головке поршня.

    Вплотную соприкасается со стенками цилиндра не сам поршень, а его кольца. Для обеспечения наивысшей износостойкости они производятся из особого сорта чугуна. Количество и точное расположение этих колец зависит от вида мотора. Чаще всего на поршень приходится пара компрессионных колец и еще одно маслосъемное.

    Компрессионные колца предназначены не давать газам из камеры сгорания прорываться в картер. На первое кольцо приходится самая серьезная нагрузка, поэтому во всех дизельных и мощных бензиновых моторах в канавке первого кольца дополнительно присутствует стальная вставка, что позволяет повысить прочность конструкции. Существует множество видов компрессионных колец, которые уникальны практически у каждого самостоятельного производителя.

    Маслосъемные кольца — для удаления лишнего масла из цилиндра и недопущения его проникновения в камеру сгорания. Такие кольца выполняются с большим количеством дренажных отверстий, а также с пружинными расширителями, хоть и не во всех моделях двигателей.

    С шатуном поршень двигателя соединяется через поршневой палец, стальную деталь трубчатой формы. Самым распространенным способом крепления пальца является плавающий, благодаря которому деталь может прокручиваться в процессе работы. Специальные стопорные кольца не дают пальцу смещаться в стороны. Жесткий зацеп пальцев на данный момент практически не распространен из-за очевидной большей уязвимости таких конструкций.

    Поломки поршня и сопутствующих деталей

    В процессе интенсивной или просто продолжительной эксплуатации поршень может выйти из строя по причине присутствия в цилиндре постороннего тела, на которое поршень постоянно наталкивается во время движения. Таким предметом может стать частица шатуна, коленвала или чего-то другого, отлетевшего от детали. Поверхности такого излома имеют серый цвет, они не характеризуются истиранием, трещинами и прочими визуальными признаками. Поршень распадается быстро и внезапно.

    Излом, вызванный усталостью металла, характеризуется образованием в проблемном месте растровых линий. Это позволяет заблаговременно определить наличие поломки и заменить поршень. Помимо старения причиной такого излома может стать детонационное воспламенение, усиленные сотрясения поршня из-за сталкивания его головки с головкой цилиндра или чрезмерного зазора юбки. В любом случае на детали образуются трещины, свидетельствующие о ее скором выходе из строя.

    После износа колец, повреждения головки поршня наиболее часто встречаемы.

    Помимо износа и старения металла, связанные с поршнями поломки могут случаться по целому ряду разнообразных причин, среди которых:

    • нарушение режима сгорания, например из-за задержки зажигания;
    • неправильная организация пуска холодного двигателя;
    • заполнение цилиндра маслом или водой при выключенном моторе, что называется гидравлическим ударом;
    • необоснованное повышение мощности в результате перенастройки электроники;
    • использование неподходящих деталей;
    • другие причины.

    Чаще всего ремонт осуществляется методом замены – поршня, колец или всей поршневой группы.

    Масло в цилиндре двигателя: причины неисправности

    Как известно, двигатель внутреннего сгорания состоит из большого количества нагруженных деталей и узлов. При этом для нормальной работы сопряженных поверхностей (пар трения) необходимо подавать на такие поверхности смазку. Моторное масло в двигателе служит для защиты, смазывания, охлаждения, а также для удаления продуктов износа.

    Неполадки приводят к тому, что масло начинает усиленно расходоваться, нарушается работа системы зажигания (свечи зажигания в масле), камера сгорания загрязняется маслом, двигатель коксуется и т.д. Далее мы поговорим о том, почему смазка оказывается в цилиндре двигателя и свечи заливает маслом, а также какой может быть причина подобной неисправности.

    Моторное масло попадает в камеру сгорания: основные причины

    Итак, водитель может обнаружить, что свечи зажигания в масле, двигатель дымит сизым дымом, повышен расход масла, а также силовой агрегат хуже заводится, может троить, несколько теряется мощность мотора и т.д.

    Не удивительно, что смазка в камере сгорания отрицательно сказывается на работе ДВС. Если иначе, угар моторного масла (в цилиндре двигателя смазочная жидкость сгорает в тот момент, когда в цилиндре происходит сжигание топливно-воздушной смеси) не только требует постоянного контроля уровня и долива смазочной жидкости, но и постепенно выводит двигатель из строя.

    Вполне очевидно, что данную проблему нужно решать как можно быстрее, чтобы избежать более серьезных последствий. Теперь давайте рассмотрим, почему происходит попадание масла в камеру сгорания.

    Что касается причин, в списке основных специалисты выделяют следующие:

    • возникли проблемы с направляющими клапанов или сальниками клапанов;
    • неисправны сами клапана;
    • залегли или износились поршневые кольца;
    • в двигателе допущен перелив моторного масла;
    • имеются проблемы с вентиляцией катера;
    Читать еще:  Ваз 21074 инжектор неисправности двигателя

    Далее рассмотрим указанные неисправности по порядку. Как правило, износ внутренней поверхности направляющих клапанов приводит к появлению сильного люфта между стрежнем клапана и направляющей втулкой. В результате масло из ГБЦ попадает в камеру сгорания и замасливает свечи зажигания.

    Реже проблемным участок становится направляющая втулка клапана, которая выходит из тела ГБЦ. Обычно такая ситуация возникает в том случае, если направляющие уже ранее менялись, однако ставились не ремонтные увеличенные размеры, а стандартные.

    • Если говорить о сальниках клапанов, указанные детали выполнены из резины. Со временем сальник твердеет, теряет эластичность и начинает пропускать масло в цилиндры. Также быстро вывести из строя сальники клапанов способен перегрев ДВС.

    В списке симптомов, указывающих на проблемы с сальниками клапанов, отмечено присутствие масла на резьбе свечи зажигания, а также появление синего маслянистого выхлопа на холодном моторе. При этом после прогрева ДВС интенсивность дымления снижается или полностью исчезает.

    Кроме потери эластичности сальников вполне возможно, что произошло растяжение обжимной пружины, пружина может соскакивать с тела сальника и т.д. Бывает и так, что сальник «отрывается» от направляющей втулки. Если втулка изношена, клапан начинает работать таким образом, что прижим приходится только на одну сторону. В результате кромка сальника отгибается, позволяя тем самым маслу попадать в камеру сгорания.

    Еще отметим, что также изнашиваются и сами клапана. Если говорить о масле в цилиндрах, тогда проблема связна со стержнем клапана. Износ стержня приводит к тому, что появляется увеличенный зазор между направляющей и стержнем клапана. Масло в этом случае через неплотности «стекает» в цилиндр. Для эффективного решения проблемы необходима замена клапанов, а также во многих случаях и направляющих втулок клапанов.

    • Что касается цилиндров и поршней, в этом случае во время движения поршня трение возникает между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Поршневые кольца устанавливаются на поршне и необходимы для уплотнения зазоров между поршнем и стенками цилиндров.

    Для того чтобы добиться смазки и одновременно избежать попадания масла в камеру сгорания, на поршень ставится так называемое маслосъемное кольцо, которое «снимает» смазку со стенки цилиндра при движении поршня. Если же кольца изношены или имеются дефекты зеркала цилиндра, тогда моторное масло буквально затягивается в камеру сгорания.

    Признаками проблем с кольцами является скопление моторного масла на резьбе свечей зажигания, а также на изоляторе. Чтобы точнее определить неисправность, рекомендуется замерить компрессию в цилиндрах двигателя. Если компрессия низкая, в такой ситуации одним из возможных решений будет замена поршневых колец. Еще достаточно часто меняются и сами поршни, так как на них вполне могут треснуть перегородки под кольца.

    • Высокий уровень масла в двигателе возникает как после перелива смазки, так и в случае попадания антифриза/тосола или большого количества топлива в масляную систему. Если дело в обычном превышении уровня, тогда лишнее масло из двигателя нужно откачать.
    • Система вентиляции картера в норме нейтрализует скопление картерных газов и нормализует показатель давления в картере. Если вентиляция не работает должным образом, давление повышается, что и приводит к попаданию масла в камеру сгорания.

    В результате поршневые кольца не могут «снять» лишнее масло со стенок цилиндров, смазка попадает в камеру сгорания, происходит замасливание свечей и т.д.

    Что в итоге

    Как видно, масло в цилиндрах двигателя может появляться по разным причинам. При этом во всех случаях наблюдается повышение расхода смазки, появляется сизый дым из выхлопной трубы, а также отмечается наличие смазочного материала на свечах зажигания.

    Важно понимать, что избытков масла в камере сгорания быть не должно. В противном случае двигатель будет подвержен повышенному износу, камера сгорания загрязняется, страдают седла и тарелки клапанов, а также элементы ЦПГ. По этой причине необходимо своевременно выявить и устранить причину появления масла в цилиндре двигателя.

    Основные причины попадания моторного масла в свеченые колодцы. Что делать водителю, если масло течет в свечной колодец, как провести ремонт своими руками.

    Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.

    Почему заливает свечи зажигания на инжекторных и карбюраторных двигателях: основные причины мокрых свечей. Как просушить свечи и запустить мотор, советы.

    На что указывает цвет нагара на свече зажигания, почему образуется нагар того или иного цвета. Как очистить свечи зажигания от нагара своими руками, советы.

    Как проверить работу двигателя по свечам зажигания. Основные признаки неисправностей мотора: появление черного, серого, красного и белого нагара на свечах.

    Почему течет масло из двигателя автомобиля: причины и признаки утечки моторного масла. Что делать водителю и как найти место, откуда течет масло из ДВС.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию