Расточка блока цилиндров

Расточка блока цилиндров – операция перед хонингованием

(фото: расточка блока цилиндров)

Когда необходим капитальный ремонт двигателя

Итак, расточка блока цилиндров. Эта операция входит в технологическую цепочку капитального ремонта двигателя.

А когда он требуется – капитальный ремонт? О тревожных симптомах мы писали в статье «Хонингование – операция финишная и… самостоятельная». Но следуя логике изложения, напомним о них.

Итак, снижение мощности, падение компрессии, увеличение расхода масла, характерный запах и цвет отработавших газов – все это признаки износа цилиндропоршневой группы. И самое правильное для водителя – прервать эксплуатацию и обратиться к профессиональным ремонтникам, например, в фирму «Механика».

А дальше – квалифицированная диагностика состояния цилиндров, поскольку простая замена поршневых колец, которую предложат на многих сервисах, вряд ли поможет. Нет, нужны замеры, замеры и еще раз замеры!

Снять металл

В зависимости от их результата специалисты «Механики» предложат три варианта:

• только хонингование как основную и одновременно финишную операцию;
• расточка цилиндров в ремонтный размер с последующим финишным хонингованием;
• гильзовка с финишным хонингованием, если последний ремонтный размер уже выбран предыдущей расточкой.

Вариант №2, т.е. расточка в ремонтный размер с финишным хонингованием, является самым распространенным.

(фото: финишное хонингование)

Суть операции в следующем. Вертикальный шпиндель расточного станка с закрепленным резцом вращается и опускается вглубь цилиндра. Резец снимает лишний металл с зеркала, устраняет эллипсность, конусность и ступеньку выработки вблизи верхней мертвой точки поршня (ВМТ).

Важно, что резец, в отличие от хона, закреплен в шпинделе жестко. И если хон при обработке «плавает», волей-неволей повторяя конфигурацию внутренней поверхности цилиндра, то резец совершает рабочий ход строго по вертикали.

Именно этот фактор позволяет выставить инструмент таким образом, чтобы убрать эллипсность, а точнее, яйцеобразную форму изношенного цилиндра. И тем самым восстановить его геометрию – разумеется, уже в ремонтном размере. Кстати, одним только хоном убрать эллипс можно, а вот более причудливые бочкообразные износы – нет.

Казалось бы, операция расточки проста. На деле эта «простота» требует точного оборудования и высочайшей квалификации исполнителя. Об этом далее.

Расточка блока цилиндров в цифрах

Сколько металла снимается при расточке? Правильнее поставить вопрос так: сколько ремонтных размеров существует в современных моторах? Как правило, их два: 0,5 мм и 1 мм от номинала. Встречаются и исключения – 0,25 мм, например. Но это редко.

В компании «Механика» нам рассказали любопытные случаи. Не так давно были популярны пяти- и шестицилиндровые моторы Volvo. И производитель выпускал для них ремонтные поршни 0,2 и 0,4 мм.

Первый размер был никому не нужен – ну прямо как Неуловимый Джо. Почему? А потому что при износе 0,2 мм все продолжали благополучно ездить. А на размер 0,4 мм выходили редко, приезжая на ремонт, как правило, с износом более 0,5 мм. Но ремонтных поршней под этот износ у Volvo не было, поэтому двигатели приходилось гильзовать. Так что опыт у «Механики», прямо скажем, разнообразный.

(фото: расточка цилиндров)

База под расточку: плоскость

В металлообработке едва ли не самое главное – базирование детали. Это важно и в токарном, и во фрезерном деле, и, конечно же, в специальных операциях по ремонту двигателя. Правильно выбранная база – это гарантия соосности, перпендикулярности и параллельности различных элементов детали при обработке. В нашем случае это обеспечение перпендикулярности осей цилиндров и коленчатого вала.

Рядные блоки, как правило, предварительно базируют по плоскости масляного поддона картера. Важно, чтобы эта поверхность была хорошо очищена, остатки прокладки здесь недопустимы.

После установки блока смотрят: а как расположена плоскость головки блока цилиндров (ГБЦ)? Дело в том, что она не всегда параллельна плоскости поддона картера. С помощью щупов и индикатора «выставляется горизонт» плоскости ГБЦ, то есть ее положение в продольном и поперечном направлениях.

Далее блок фиксируется специальными зажимами, мастер с помощью центроискателя выставляет резец на необходимую величину съема и запускает станок.

Если производится ремонт 0,5 мм (от номинала или от первого ремонтного размера), то расточка проводится за один проход. Если по каким-то причинам выполняется ремонт «через размер», то делается два прохода инструмента.

Подача резца автоматическая, и на обработку четырех цилиндров уходит порядка часа.

База под расточку: скалка

Бывает, что привозят рядные блоки, которые уже однажды ремонтировали – когда-то, где-то, у кого-то. И базировали их просто по плоскости масляного поддона, не обеспечивая перпендикулярности осей цилиндров и коленчатого вала.

В этом случае для качественного ремонта требуется базировать блок по постелям коленчатого вала. Да клиент и сам часто просит: сделайте по постелям. Особенно если понимает суть вопроса, являясь, например, спортсменом-гонщиком.

В этом случае для базирования используется скалка – шлифованный металлический стержень, установленный на призмы.

Скалка имитирует коренные шейки коленчатого вала. Выставлять блок в продольном направлении не требуется – только в поперечном, что и делается с помощью индикатора. Далее проводится расточка, гарантирующая перпендикулярность осей цилиндров и «колена».

Но заметьте – до сих пор мы говорили о рядных моторах. А блоки V-образные? Сразу скажем, что их базируют только по постелям коленвала на скалке –иначе сделать это невозможно.

После расточки блока в той же базе (на скалке!) обрабатывают плоскости ГБЦ. Тем самым обеспечивают параллельность этих плоскостей оси коленчатого вала. Кстати, об этом рассказывает руководитель «Механики» Дмитрий Николаевич Даньшов в ролике https://www.youtube.com/watch?v=MJY1PgZfnBA Советуем посмотреть.

Не оставим без внимания и оппозитные двигатели Subaru. Как растачивают их? А вот как: попарно. Сначала один полублок, потом другой.

И в заключение этого раздела подчеркнем особо: при расточке обязательно оставляется припуск на хонингование. Эта финишная операция выполняется всегда!

Преимущества «Механики»

Почему с ремонтом блока (и не только блока) стоит обращаться в компанию «Механика»? Основные аргументы приведены в уже упоминавшейся статье «Хонингование – операция финишная и… самостоятельная» – с ними легко ознакомиться. Мы же сделаем несколько добавлений.

Нельзя не упомянуть тщательность подготовки блока к ремонту. Его скрупулезно очищают и отмывают на специальном оборудовании под давлением. А после завершения операций удаляют технологическую грязь и прочищают масляные каналы – в том числе и ультразвуковым способом.

Станочный парк «Механики» разнообразен, здесь работают и станки советского производства, о чем руководство говорит с гордостью. Во-первых, поговорка «советское – значит отличное» родилась не на пустом месте. Во-вторых, фирма сама выпускает и модернизирует оборудование, отдельные его узлы и инструмент – здесь умеют и это. Поэтому станки живут долго и служат безотказно.

(фото: производственные цеха Механики)

И заканчивая этот рассказ, вернемся к базированию блока и скалкам. Кроме станков, компания «Механика» производит и специальные приспособления для работы с V-образными блоками. Оно обеспечивает точное базирование блоков на скалке и применяется при обработке плоскостей, гильзовке, расточке и хонинговании. Такую оснастку можно приобрести.

Производство оборудования – тоже аргумент в пользу фирмы, подчеркивающий уровень ее профессионализма.

Автор: Юрий Буцкий, к.т.н.

Ремонт и восстановление блока цилиндров двигателя

Задача ремонта заключается в том, чтобы после ремонта, двигатель имел характеристики максимально приближенные к заводским нормам.

Предварительная мойка блока цилиндров

Перед сборкой двигатель должен быть тщательно отмыт. Прежде всего, перед процессом мойки, выпрессовываются все заглушки масляных магистралей, для их гарантированной проходимости и снятия многолетнего налета. Сегодня существуют самые современные моющие средства, которые способны отмыть даже труднорастворимые отложения внутри блока. Это достигается благодаря применению паровых установок, где вместе с паром подается моющее средство, которое способно вымыть блок до блеска, даже в самых труднодоступных местах.

Расточка / хонингование блока цилиндров

Перед ремонтом блок подлежит обязательным промерам и по их результату, принимается решение о предстоящем виде ремонта. Если блок имеет допустимый износ, то он подлежит расточке и дальнейшему хонингованию. Расточка производится по замерам ремонтных поршней, для каждого цилиндра отдельно. Целью хонингования является нанесение на зеркало цилиндра мелкоструктурного рельефа в виде сетки, глубиной до 0.01мм под углом 20–60 градусов, необходимого для удержания масляной пленки, для бесконтактной работы пары поршень-цилиндр. Постоянное наличие масляной пленки на зеркале цилиндра многократно увеличивает ресурс блока, а стало быть, и всего двигателя.

Гильзовка чугунного блока цилиндров

Когда износ зеркала цилиндров превышает предельно допустимый и выходит за все существующие ремонтные размеры, ремонт блока выполняется методом гильзования. Для чугунных блоков, в таких случаях используются гильзы из легированных износостойких чугунов. Существуют два вида гильз: «сухие » и «мокрые ». «Сухие » гильзы устанавливаются в уже расточенные гнезда цилиндров, с предварительным натягом и непосредственно не имеют контакта с охлаждающей жидкостью. Гильзы могут запрессовываться как «на холодную», так и термическим способом. «Мокрые » гильзы постоянно контактируют с охлаждающей жидкостью. Процедура ремонта в этом случае гораздо проще, так как выполняется вручную. Старые гильзы вытаскиваются и заменяются новыми.

Перед установкой «сухих » гильз производят расточку блока под их размеры. Это одна из важнейших операций, так как от качества ее исполнения будет зависеть дальнейший ресурс двигателя. Во время расточки, помимо необходимого размера, соблюдают геометрию и степень чистоты отверстия под гильзы. В противном случае оставшиеся бочкообразность или конусность передадутся гильзе, с которой для устранения этих недостатков, придется снимать дополнительный слой металла, что скажется на прочности гильзы.

Поэтому нужно избегать ремонта на старых станках с невысоким классом точности. Эти работы у нас выполняются специалистами, имеющими многолетний стаж в этой области.

При установке гильз на «горячую » обеспечивают натяг порядка 50– 80 мкм, предварительно равномерно нагрев блок до 120–150 градусов. Затем, охлажденные в азоте гильзы, вставляют в блок. После выравнивания температуры, гильза будет сидеть в блоке «намертво ».

При установке гильз на «холодную », приходится увеличивать толщину гильзы, чтобы не наступило коробления при запрессовке, и так как в этом случае натяг составляет лишь 0,05 мм,

Гильзовка алюминиевого блока цилиндров

Алюминиевые блоки гильзуются по аналогии с чугунными блоками, с установкой специальных гильз из алюминия с содержанием различных присадок. Так если блок отлит из сплава локасила, то для восстановления цилиндров используют гильзы, с высоким содержанием кремния (до 28%), из алюминия. В современных блоках с покрытием цилиндров никелем, вообще не предусмотрена расточка, и такие блоки восстанавливаются алюминиевыми гильзами. В отдельных случаях могут применяться и чугунные гильзы, что удешевляет ремонт.

Гильзовка двигателя

Производится гильзовка любых двигателей, блоки которых изготовлены из чугуна, цельноалюминиевых блоков и сплавов алюминия.

Перепрессование поршней

Выполняется перепрессовка всех видов поршней, как горячим, так и холодным способом, в зависимости от посадки поршневого пальца. Выпрессовка выполняется с использованием гидравлического пресса, имеющего переходники под все виды поршней. Сборка поршней с шатунами, производится после предварительного нагрева в термопечи. В зависимости от конструкции поршневого пальца, нагреву подлежит либо поршень, либо шатун.

Замена вкладышей промежуточного вала

При износе вкладышей промежуточного вала, производится их замена с последующей обработкой с использованием одноходовой развертки. Эта одна из ответственных работ, так как вкладыши вала имеют прямой магистральный канал давления и, при износе это сказывается на общем давлении в двигателе.

Шлифовка промежуточного вала

При замене вкладышей промежуточного вала при необходимости производится его шлифовка, в этом случае вкладыши устанавливаются ремонтного размера.

Установка заглушек с изготовлением

Температурные заглушки блока и заглушки масляных каналов, а также заглушки масляных полостей коленчатого вала заменяются при их повреждении или при проведении ремонтных работ. Все виды заглушек изготавливаются на месте и устанавливаются с соблюдением необходимого натяга.

Ремонт постели коленвала

В случаях предельно допустимого износа или аварийного задира шейки коленвала, а также при сильных перегревах происходит деформирование постели коленвала. В этих случаях крышки (бугеля ) коленвала занижаются на незначительную величину, затем их затягивают предписанным моментом и производят расточку и хонингование постели коленчатого вала. Этой операцией достигается восстановление геометрии и соосности постели коленвала.

Шлифовка плоскости блока цилиндров

Обычно при перегреве головки блока происходит её деформация, а при сильном перегреве деформируется и плоскость блока цилиндров. Для устранения этого дефекта плоскость блока цилиндров подлежит шлифованию до допустимого размера. Выполняются шлифовальные работы любых блоков.

Опрессовка блока цилиндров

В случаях, когда невозможно определить место утечки жидкости или масла, производится опрессовывание блоков или головок блока, с использованием специального оборудования с полным погружением деталей в горячую (80 °С) воду и подачей повышенного давления для обнаружения места утечки. Оборудование позволяет производить опрессовывание любых видов блоков двигателей или головок блока.