Ремонт цилиндра двигателя.
Цилиндр ремонтировать или менять?
После определённого пробега (у всех по разному) неизбежно приходит время, когда ваш мотоцикл или автомобиль, ранее такой резвый и приёмистый, становится ленивым при разгоне и не вытягивает на прямой передаче в горку, на которую раньше взлетал пулей. Замена поршневых колец вроде бы помогает, но только на короткое время. Далее, ещё немного поездив, вы обнаруживаете, что дым из выпускных труб становится ещё гуще, одновременно растёт расход топлива, а вместе с ним падает мощность. И становится определённо ясно: цилиндр (или цилиндры) нужно ремонтировать. Но перед ремонтом необходимо тщательно промерить цилиндр, получить данные о его реальных размерах и конфигурации и исходя из этого определить вид ремонта. Кстати о замерах можно почитать и в этой статье, так сказать для общего развития.
Впрочем, иногда до замеров дело не доходит, достаточно осмотреть зеркало цилиндра. Если на нём имеются глубокие задиры и вертикальные царапины, а такое можно наблюдать при поломке поршневых или стопорных колец, выпадения стопорных штифтов (на двухтактниках), то цилиндр нужно заменить новым, или расточить под ремонтный размер поршня. При этом глубина расточки будет зависеть от глубины царапин или задиров, а так же от диаметра имеющегося в наличии поршня. Если нет возможности найти качественный заводской новый поршень(или поршни), то следует воспользоваться полимерным покрытием для поршней, подробно описанным в этой статье.
Расточка цилиндра. Расточка, это операция проводимая на специальных расточных станках, но её можно сделать и на обыкновенном токарном станке, если у вас например не блок из трёх или четырёх цилиндров (как например на спортбайках), а отдельные цилиндры (например Урал, Днепр, Харлей и т.п.). Она не очень сложна и не требует сверхвысокой квалификации. Главное в этой операции сохранить перпендикулярность оси цилиндра и его основания.
А для осуществления этого необходимо изготовить планшайбу, сделав в ней отверстия под шпильки или болты крепления вашего цилиндра, затем выверить по плоскости резцом и расточить до размера горловины цилиндра. Далее не меняя положения планшайбы в патроне станка, на ней следует закрепить цилиндр, (так как он крепится на картере двигателя), и только после этого растачивать.
Попытки упростить операцию, например провести расточку в трёх или четырёхкулачковых патронах без планшайбы, как правило обречены на провал, так как после такой расточки зеркало цилиндра в тех местах, где его сжимали кулачки, уходит от нужной геометрической формы и становится овальным (или треугольным). А когда патрон станка разжимается, то если цилиндр и не был смят, и в силу своей упругости возвращается в исходное состояние, то в точках зажима обычно после проточки бразуются впадины.
Хонингование. После расточки, чтобы довести поверхность цилиндра до определённого состояния, нужна ещё одна операция, называемая хонингование. То есть создать с помощью хона очень мелкую риску (шероховатость поверхности), которая позволит на стенках цилиндра лучше удерживаться моторному маслу.
На рисунке 1 показан самодельный хон для цилиндров кроссовых мотоциклов объёмом 125 кубиков, но для аппаратов более солидных кубатур, можно изготовить точно такой же хон, но естественно увеличив соответствующий диаметр и длину под свой цилиндр. Это деревянная или текстолитовая болванка, диаметром соответствующим диаметру вашего цилиндра (чуть меньше) и длинной вашего цилиндра (чуть больше), которая имеет одно центральное отверстие и четыре вертикальных паза.
В пазы вставляем прямоугольные подпружиненные брусочки. Раньше, да и сейчас многие используют алмазные абразивные брусочки (наподобие тех, на которых точат ножи). Но за рубежом от них давно отказались, и используют специальные безабразивные бруски, которые позволяют намного увеличить ресурс отремонтированной поршневой группы. И вам советую их поискать и использовать, а кто хочет подробнее узнать о них и о правильном хонинговании, то очень советую почитать вот эту статью.
Сквозь отверстие бруска пропускаем длинную шпильку или болт, за который устройство крепится в патроне обыкновенного сверлильного станка. Затем закрепив хон в патроне, устанавливаем цилиндр на станину (плиту) сверлильного станка, но не закрепляем его. Если цилиндр закрепить жёстко, то любое, даже незначительное биение шпинделя станка приведёт к нарушению геометрической формы зеркала. Что бы этого не произошло, цилиндр нужно только придерживать руками при работе.
Задав хону частоту вращения 200 — 220 оборотов в минуту и обеспечивая от 30 до 60 возвратно-поступательных ходов за минуту, постепенно снимаем оставленный после расточки незначительный припуск и одновременно улучшаем поверхность. Для ускорения работы можно вначале использовать бруски с зернистостью 150 — 170, а под конец работы перейти на брусочки зернистостью 250 — 400. Во время работы нужно обильно и непрерывно смачивать бруски и зеркало цилиндра керосином(для отвода продуктов износа), а так же периодически контролировать размер.
Но вернёмся к началу ремонта. Предположим, что наш цилиндр не имеет дефектов, видимых невооружённым глазом. Диаметр цилиндра удобнее всего измерять индикаторным нутромером и подробнее о нём можно прочитать здесь. Измерения проводим обязательно в трёх поясах, за 10,15 мм от верхнего и нижнего торцов цилиндра и ровно посередине. И в каждом из этих поясов делаем по два замера: в плоскости качания шатуна и перпендикулярно к ней.
Проведя все замеры и записав из в табличку, вы увидите, что во всех поясах и во всех плоскостях цифры различны. Это значит, что цилиндр стал овальным, бочкообразным и конусным и вот почему. Нагрузки на его стенки со стороны поршня больше в плоскости качания шатуна, перпендикулярной поршневому пальцу. Значит и износ цилиндра в этой плоскости будет больше, чем в перпендикулярной. Отсюда и появляется элипсность (овал) у изношенного цилиндра: диаметр в плоскости пальца у изрядно поработавшего цилиндра заметно меньше, чем в перпендикулярной.
Нагрузки на стенки цилиндра и в самой плоскости качания шатуна не бывают равномерными. Наибольшие нагрузки цилиндр воспринимает примерно в средней части, а если учесть, что цилиндр например двухтактного двигателя в средней зоне ещё и весь «продырявлен» впускными, выпускными и продувочными окнами, и на оставшейся площади удельное давление значительно выше, чем было бы оно на полной(целой) площади (поверхности), становится ясно, что именно в этой зоне происходит самое значительное истирание металла и появляется бочкообразность.
Основные причины конусности цилиндра — это воздействие (трение) поршневых колец и так называемая газовая коррозия. Смысл этих явлений в том, что во время рабочего хода газы, образовавшиеся при сгорании топлива, проникают в поршневые канавки и изнутри увеличивают давление поршневых колец. По мере движения поршня вниз, давление газов падает и эта добавка (давление газов) к обычной упругости кольца снижается, давление колец на стенки цилиндра ослабевает. Из за этого цилиндр в верхней части изнашивается больше, чем в нижней.
Вернёмся опять к нашим измерениям и решим, что же делать с цилиндром? Если по результатам измерений видно, что увеличение диаметра в самом худшем случае для цилиндра класса 125 — 200 см³ составляет 0,15 — 0,20 мм, для класса 350 см³ составляет 0,20 — 0,25 мм, и для класса 500 -650 см³ составляет 0,20 — 0,30 мм, то можно уверенно сказать, что цилиндру необходим ремонт.
Что касается конусности цилиндра, то её можно определить более простым способом — при помощи поршневого кольца. Вставьте его в цилиндр и замерьте с помощью набора щупов зазор в замке кольца, вставляя его попеременно в уже известных вам верхнем и нижнем поясах. Разницу между этими величинами разделите на число 3,14 и вы получите общепринятое выражение конусности. Если полученная вами величина превышает 0,06 — 0,08 мм (меньшая величина для мопедов), то цилиндр так же нуждается в ремонте.
Хонингование не годится для ремонта конусных, овальных или бочкообразных цилиндров, потому что абразивные брусочки в хоне сидят подвижно (подпружинены) и копируют неравномерно изношенные стенки цилиндра. Для устранения этих видов износа существует другой способ ремонта, который называется притирание.
Притирание часто применяют вместо хонингования как окончательную операцию после расточки. Но можно вообще заменить расточку притиркой, правда это растягивает процесс ремонта, но даёт хорошие результаты. Для этой операции рабочий инструмент — разжимной притир показан на рисунке 2 . Его корпус 1 обычно изготавливают из стали, а втулку 2 из мелкозернистого чугуна с твёрдостью НВ 140. Сначала нужно выточить заготовку втулки и её длинна примерно от 100 до 150 мм (зависит от объёма цилиндра), оставляя припуск по наружному диаметру и окончательно обрабатывая внутреннее конусное отверстие. Далее заготовку либо разрезают вдоль оси одним сквозным проходом ножовки или фрезы (см. рисунок 2), либо делают четыре несквозных разреза: два с одной и два с другой стороны, не доводя их примерно на 20 мм до конца (см. рисунок 3).
После этого нужно изготовить корпус (конус), на наружном торце которого сверлим отверстие и нарезаем резьбу под болт М12 — М 14, как показано на рисунке 2, или оставляем хвостовик и на нём нарезаем резьбу, как это показано на рисунке 3. Далее втулку надеваем на конус, закрепляем болтом и окончательно протачиваем под размер вашего цилиндра минус 0,1 мм. Притир для вашего цилиндра готов и теперь, как только ваш цилиндр износится, притир всегда будет готов к работе. Притирку можно вести на сверлильном станке.
На наружную поверхность втулки наносим притирочную пасту — это абразивный порошок в смеси с маслом(сейчас продаются готовые пасты для притирки клапанов). Затем надеваем цилиндр на притир, зажатый в патроне сверлильного станка. Как и в случае с хонингованием, цилиндр нельзя закреплять жёстко, нужно только придерживать руками. Обороты шпинделя устанавливаем всего 50 — 80 в минуту, а вертикальные перемещения притира делаем 30 — 60 в минуту. Время от времени цилиндр советую переворачивать, это обеспечит более равномерную обработку. Притирочную пасту, как я уже говорил, можно купить готовую, и она годится в конце работы, так как сильно мелкая (имею введу для клапанов), а на начальном этапе, чтобы увеличить скорость обработки нужно использовать абразивную пыль покрупнее — зернистостью 150 — 170. Её можно сделать самому, истирая абразивные брусочки один об другой. Заканчиваем обработку мелкими полировочными пастами.
Когда в процессе работы вы почувствуете, что притир начинает свободно вращаться в цилиндре, то болт или гайку на притире нужно подтянуть настолько, чтобы вращение стало немного тугим, думаю принцип понятен. Периодически нужно останавливать станок и промывать цилиндр и притир, удаляя продукты обработки и накопившуюся грязь, а так же периодически проверять диаметр цилиндра измерительным инструментом или новым поршнем, под который притирается цилиндр.
По окончании работы цилиндр тщательно промываем вначале бензином или соляром, затем керосином или тёплой мыльной водой. После промывки водой, цилиндр нужно сразу высушить феном и смазать зеркало маслом. После сборки мотора с новой поршневой, естественно её нужно обкатать (как обкатать машину читаем тут).
Ну а если кто то захочет поменять гильзу в своём цилиндре, то как это сделать советую почитать вот тут.
Вот вроде бы и всё. Как видно из выше описанного, сделать ремонт цилиндра двигателя самостоятельно, не пользуясь услугами сервиса, не так уж и сложно, удачных всем поездок.
Источник
Как расточить цилиндр мотоцикла
Двигатель любого транспортного средства является его сердцем, которое заставляет крутиться колеса, тем самым приводя в движение транспорт, в том числе и мотоцикл. Таким образом, наибольшие нагрузки во время работы двигателя приходятся на его цилиндры и поршни. Это обусловлено тяжелыми условиями повышенного температурного режима и давления, в которых работает мотор.
Причины выхода из строя цилиндра
Поршни, опускаясь и поднимаясь внутри цилиндра, находятся в постоянном трении со стенками цилиндра, тем самым приводя к его износу. Стоит отметить, что изнашиваться цилиндр мотоцикла может совсем неравномерно, в связи с чем, цилиндр деформируется, теряя свою исходную форму. К сожалению, невооруженным глазом этот дефект становится заметным далеко не сразу. Однако, о том, что форма цилиндра подверглась изменениям, можно узнать при помощи специальных измерительных инструментов.
Следует помнить, что поршень осуществляет движения внутри цилиндра по правильной траектории только теоритически, на практике это происходит немного по-другому. Угол отклонения от траектории влияет на скорость изнашивания деталей. Таким образом, чем угол больше, тем быстрее изнашиваются мото цилиндры.
Движение поршней в цилиндрах по неправильной траектории обусловлено несколькими факторами, одним из которых выступает характер конструкции (отсутствие осности или перпендикулярности положения деталей, которые сопрягаются).
Кроме этого, также скорому износу поршней и цилиндров способствуют очень большие допуски в размерах, в связи с наличием которых поршень двигается не только параллельно оси цилиндра, но и с определенным отклонением от горизонтали.
Еще стоит учитывать и температурный режим, при котором все это происходит, а также продукты выработки. Все это разрушительно влияет на стенки цилиндра и поршневую поверхность. Таким образом, в результате можем иметь не круглый цилиндр, а эллипсовидный.
Замена поршня и расточка цилиндра
Если такая ситуация наступила, то замена одного только поршня не решает данную проблему. Ее нужно решать комплексно, т.е. замена поршня плюс расточка цилиндра мотоцикла.
Т.е. цилиндры должны растачиваться каждый раз, когда был зафиксирован факт их изношенности. Стоит также учитывать и то, что далеко не все цилиндры подвержены изнашиванию даже при довольно длительной эксплуатации в очень тяжелых условиях. Бывают и такие случаи, что транспортное средство доживает свой век, при этом ни разу не растачивая цилиндры.
Параметры определения износа цилиндров:
- если в верхней мертвой точке цилиндра его размеры изменились на 0,05 мм от первоначальных;
- если в том месте, где соприкасается юбка поршня и стенка цилиндра размер изменился на 0,03 мм.
Таким образом, два указанных параметра вполне могут дать ответ на вопрос – стоит или нет растачивать цилиндр. Если есть хотя бы одно из перечисленных выше изменений, то ответ очевиден – расточка необходима.
Существую также более худшие ситуации, когда в верхней части цилиндра появляется, так называемый, «ступенчатый» дефект. Образовавшаяся ступенька сокращает время износа цилиндра, поршневых колец, посадочных мест на поршне под кольца, в результате чего во время езды появляются очень ощутимые удары. Однако, данный дефект становится заметным без каких-либо замеров. При нем изменяется характер работы двигателя – он начинает сильно вибрировать.
Это прямое показание к незамедлительному ремонту, так как сопутствующая данному дефекту эллипсоидность приводит к тому, что поршневые кольца хуже прилегают к стенкам цилиндра. Это, в свою очередь, может привести к прорыву газов из цилиндра в картер, нарушению компрессии в двигателе, что также увеличивает расход масла и топлива.
Как видим, кроме того, что несвоевременные устранения дефектов приводят к расходу денежных средств, они также могут нанести непоправимые повреждения сердцу транспортного средства.
В таком случае, расточка цилиндров поможет восстановить необходимые параметры данной части мотора. Однако, под расточкой имеется ввиду не только восстановление геометрических параметров цилиндров мотоцикла, но восстановление нормального положения сопрягаемых деталей относительно друг друга. Другими словами, если исправить только геометрию цилиндра, этого не хватит для восстановления нормальной соосности и нормального расположения всех основных поверхностей.
Последствием этого является появление избыточного трения, влияющее на другие конструктивные составляющие поршневой группы. Другими словами, на все подвижные детали, которые участвуют в работе двигателя и входят в поршневую группу, будет ложиться дополнительная нагрузка на изгиб, сжатие и др. Это, в свою очередь, может стать причиной дальнейшего разбивания цилиндров по ходу работы двигателя.
Таким образом, если стал вопрос о расточке цилиндра, то, конечно же, лучше это делать в мастерской – более затратно, зато менее проблематично.
Однако, в настоящее время все еще есть мастера, которые желают самостоятельно осуществить этот процесс. Возможно, у кого-то не хватает средств, а кто-то просто любит проводить время в гараже, ковыряясь в своем мотоцикле. В любом случае, самостоятельно расточить цилиндр мотоцикла возможно. Стоит отметить сразу, что способ расточки также подойдет и для автомобильного блока цилиндров. Единственный нюанс состоит в том, что обращение к токарю неминуемо, поскольку именно токарь может сделать соответствующую оправку, которая подойдет для данного процесса.
Оправка должна иметь размеры в зависимости от размеров растачиваемого цилиндра. Например, если диаметр цилиндра составляет 76 мм, то диаметр оправки должен составлять 74 мм, а ее длина должна превышать длину цилиндра примерно на 150 мм, хотя можно и немного больше. После того, как оправка будет готова, в ней необходимо проделать отверстие, в которое будет вставляться вороток, и еще ножовкой пропилить вдоль паз, глубина которого должна составлять примерно 10 мм.
Процесс расточки цилиндра
Процесс расточки цилиндра относительно несложный. Однако, он займет очень много времени монотонной работы.
Кроме оправки также понадобится хорошая влагостойкая наждачная бумага крупной фракции, а также пару листов наждачной бумаги мелкого зерна для набивки зеркала. Когда все инструменты есть в наличие, то можно приступать непосредственно к процессу расточки цилиндра. Для этого необходимо вставить наждачную бумагу крупной фракции в паз, после чего обернуть ей оправку. Наждачную бумагу следует также хорошо пропитать маслом и можно вставлять в цилиндр.
Следует следить за тем, чтобы оправка с наждачкой правильно входили в цилиндр, иначе есть риск расточить его не под ремонтный размер. Для этого нужно осуществить проверку. После того, как оправка обмотана наждачной бумагой, следует ее поместить в цилиндр, если она слишком свободно входит, то под наждачку нужно подложить бумагу, и снова попробовать. Необходимо добиться того, чтобы оправка с наждачкой в цилиндр входили туговато, с помощью вращения. Когда все сделано, можно начинать вращать инструмент для растачивания внутри цилиндра.
При этом следует каждый раз наждачную бумагу смазывать маслом – это предотвратит ее частое забивание. Как только появилось чувство, что наждачка внутри цилиндра вращается легко, нужно снова под нее подложить бумагу и продолжить процесс. По ходу расточки цилиндра, следует периодически пробовать вставлять в него ремонтный поршень. Когда поршень будет входить в цилиндр туго, можно менять наждачную бумагу на более мелкую, и начинать набивать зеркало.
Следует следить за тем, чтобы во время расточки цилиндра мотоцикла поршень не болтался, но и его движение было не затруднено.
Ведь мотоциклы имеют воздушное охлаждение и цилиндр нагревается очень сильно, поэтому плотная его расточка может привести к тому, что поршень будет клинить при нагреве, и обкатка мотоцикла принесет одни мучения.
Прежде, чем начать растачивать цилиндр мотоцикла самостоятельно, следует помнить о том, что лучше всего это дело сделает специалист на специальном расточном станке.
В данном случае, цилиндр будет расточен идеально. А вот вручную идеальной расточки можно и не добиться, в результате чего просто потеряется драгоценное время на пустую работу, которую все равно придется переделывать. Поэтому, лучше всего, отдать цилиндр на расточку в мастерскую.
Источник