зачем растачивают цилиндры двигателя
Как расточить цилиндры?
Конечно, каждый автомобилист хочет, чтоб его машина стала мощнее, и чтоб работа двигателя не нарушилась. Это можно сделать при помощи, расточки блоков цилиндра. Машина с хорошим мощным мотором, немедленно покажет это в пути следования. На данный момент расточка не имеет особых проблем, и произвести ее можно в любом населённом пункте. Но самостоятельно расточить двигатель в домашних условиях не просто. Для этого понадобится специальное оборудование и собственный ум или практика в этом деле.
Когда мотор в работе, его детали поддаются нагрузке. И из-за этого детали изнашиваются быстрее. Таким образом, в моторе постоянно меняются нагрузки, и тогда цилиндр преобразовывается в неравномерную форму. Вооружённым глазом такой дефект не заметишь, но применив соответствующее оборудование, определить очень просто. Конечно, при отклонении линии сам поршень имеет способность передвигаться не только вверх, но, также и в сторону. Вследствие этого, сам цилиндр в продолговатом размере становится как эллипс. Еще на преобразование цилиндра очень влияет сгорание топлива. Значит, в таких случаях замена поршневой на новую, не даст результата. Таким образом, была и придумана расточка поршневых цилиндров, для эффективной работы мотора. Задействуют такую расточку, когда внутренние поверхности имеют сильный износ. И для этого существует эффективная степень оценивания. При появлении какого-либо износа, который отталкивается от этой оценки, вам нужно заняться расточкой цилиндров.
Когда сам цилиндр имеет форму эллипса, тогда поршневые кольца проблемно прилегают. И такой момент приводит к большому расходу масла в моторе. Еще мотор потеряет компрессию, и это приведет к проблемной поломке, которую починить нельзя. Растачивать самому очень не просто. Для этого необходим хотя бы один станок, дабы процедура прошла успешно. Значит, следует такое действие проводить специалистам на СТО. Так, как качество расточки мотора, очень зависит от механика, а также его оборудования.
Зачем нужна расточка
Расточка цилиндров нужна для того, чтобы сделать мотор более мощным. Такой процесс позволяет мотору приобрести одинаковую площадь в блоке, а также симметрию всех дырочек в нём. Таким образом, возникает дополнительный фактор, который препятствует быстрому износу деталей в моторе. Столкновение поршневого кольца также становится ниже, что очень хорошо сказывается на самой работе мотора. Тогда расход масла будет стандартный, и не превысит установленную норму.
Погрешности расточки
· Стенки цилиндра делаются значительно тоньше из-за расточки. Таким образом, не новостью будет перегревание поршневых колец;
· Вследствие повышения рабочего объёма мотора, КПД автотранспорта очень падает;
· Также не исключаются проблемы, при технической проверке транспорта. Так, как двигатель уже имеет иное вмешательство.
Конечно, не всех, данные причины смущают перед расточкой мотора. Так, как каждый автомобилист хочет иметь мощное и динамическое авто. А вот выполнять расточку мотора или нет, думайте сами.
Расточка на СТО
Таким образом, перед выполнением данной процедуру нужно произвести обследование и узнать, насколько серьезные произошли изменения, и повреждения деталей. Когда начинается процесс расточки, убирают эллипсовую и конусную форму цилиндров. Сам процесс должен проходить с соблюдением всех нужных условий, и с особой внимательностью механика. Такая расточка в основном происходит при выполнении капитального ремонта автомобиля. Значит необходимо при этом установить мотор по уровню без отклонений в ту, или иную сторону, так, как любое отклонение может привести к негативному результату и сам процесс. При такой процедуре применяется специальный резец. Для самой расточки применяют вертикальный станок. А саму технологическую процедуру контролирует специализированное оборудование. Сразу после расточки, производится хонингование, благодаря иному станку. В конечном итоге на поверхности цилиндра происходит вспомогательное сглаживание.
Как можно дома сделать расточку
Известно пару вариантов расточки двигателя в домашних условиях. Конечно, они сложные, и вам понадобится значительное количество времени и терпения. Механики рекомендуют производить это действие только с помощью специального аппарата. И стоит взять во внимание, тот факт, что расточка в домашних условиях не даст эффективных результатов. Также для самой расточки нужна простая мощная дрель. И при выполнении расточки следует придерживаться этой последовательности:
1. Найти обычный изношенный поршень, и сделать насадку на вашу дрель. Таким образом, предварительно необходимо произвести разрез и покрыть его наждачной бумагой.
2. Сам цилиндр закрепить на ровном месте, дабы он не передвигался.
3. Устанавливаем на дрель, ранее сделанную насадку, и при маленьких оборотах запускаем её.
4. При движении верх и вниз делаем расточку, но за процессом нужно следить, дабы наждак не слетел.
Следующий вариант с применением деревянной оправки:
1. Необходимо прибегнуть к помощи механиков, дабы тот сделал оправку по нужным размерам.
2. Делается пропил пилой или лобзиком, но не больше одного сантиметра, для прикрепления наждака.
3. Заранее нужно приобрести наждак разных фракций, от самого мелкого, до самого большого зерна.
4. Закрепляем наждак и занимаемся полировкой, при этом регулярно смачивая наждак смазкой.
Когда необходима расточка блока цилиндров
Во время работы двигателя самые большие нагрузки от трения испытывают цилиндры и поршни двигателей. Это связано с тем, что этим деталям приходится работать в тяжелых условиях повышенных температур и повышенного давления.
Элементы поршней трутся о стенки цилиндров, вызывая тем самым постоянный износ. Причем этот износ может происходить неравномерно, и постепенно цилиндр начинает терять свою первоначальную форму. Но это вовсе не означает, что это изменение формы становится видно глазу.
Возможно Вас заинтересуют следующие услуги
Наши контактные данные: 8(343)200-88-83, 8(950)657-77-11, e-mail: 2008883@bk.ru
Для чего нужна расточка блока цилиндров?
Изменение формы можно определить, только используя специальные измерительные инструменты. Нужно понимать, что это только в теории поршень двигается в цилиндре по идеальной траектории. На самом деле это далеко не так. И чем больше отклонение от идеальной траектории, тем быстрее происходит изнашивание и цилиндров и поршней.
Неправильность траектории движения поршня связана со многими факторами, прежде всего, конструкционного характера. Например, это может быть несоосность и неперпендикулярность положения сопрягаемых деталей. Помимо этого на преждевременный износ влияют слишком большие допуски в размерах, которые дают возможность поршню двигаться не только параллельно оси цилиндра, но и с определенным отклонением по горизонтали.
И все это приводит к тому, что цилиндр постепенно теряет свою форму, причем это может происходить неравномерно. И со временем профиль цилиндра становится не идеально круглым, а эллипсовидным.
Помимо этого на стенки цилиндра действует высокая температура, и воздействуют продукты сгорания, которые постепенно разрушают стенки цилиндра и одновременно поверхность поршня. И, казалось бы, можно просто заменить поршень, и все станет нормально. Но этого не произойдет. Если геометрия нового поршня идеальная, то геометрия цилиндра уже нарушена, и никакая замена поршня без расточки блока цилиндров в этой ситуации не спасет.
Цилиндры должны подвергаться растачиванию, если они изношены. Но следует понимать, что не все цилиндры изнашиваются, несмотря на длительную эксплуатацию. Некоторые двигатели нормально доживают свой век без всякой расточки и ремонта.
Для того чтобы определить степень износа цилиндра используют систему оценки двух размерных параметров цилиндров:
Т.е при изменении параметров на такие величины уже требуется ремонт. Но ситуация может быть еще хуже, когда в верхней части цилиндра возникает дефект в виде ступеньки. Именно эта ступенька ускоряет разбивание не только поршневых колец, но и посадочных мест на поршне под кольца. Возникают удары, причем, весьма ощутимые.
Двигатель начинает работать с сильными вибрациями. Помимо этого из-за возникшей эллипсности нарушается прилегание поршневых колец к стенкам цилиндра. А это чревато прорыву газов из цилиндра в картер, нарушается компрессия в двигателе, начинается существенный перерасход масла и топлива.
В конце концов, может сложиться так, что кольца просто разваливаются от постоянных ударных нагрузок. При этом стенки цилиндра повреждаются так, что никакая расточка не может устранить полученный дефект.
Расточка блока цилиндров нужна для того, чтобы восстановить геометрические параметры этой части двигателя. Но восстановление блока цилиндров касается не только самих геометрических параметров цилиндра, но и еще восстановления нормального положения сопрягаемых деталей относительно друг друга.
Т.е. если добиться только нормальной геометрии самого цилиндра, этого не будет хватать, чтобы восстановить нормальную соосность и нормальное расположение всех базовых поверхностей. А если базовые поверхности не будут располагаться соосно и параллельно, то цилиндры и дальше будут разбиваться по мере работы двигателя. И не только цилиндры.
Напряжение и избыточное трение, которое возникает при неправильной соосности, будет влиять и на другие узлы поршневой группы. Т.е. все подвижные детали, участвующие в процессе работы двигателя, входящие в поршневую группу, будут испытывать дополнительные нагрузки на изгиб, сжатие и т.д.
Как выполняется расточка блока цилиндров?
Операция по восстановлению нужного зазора между стенками цилиндра и поршнями не такая уж и сложная. Достаточно проточить на расточном станке цилиндр до нужного размера, и зазор получается сам собой. Потом останется лишь установить новый поршень.
Обычно для этих операций используют вертикально-расточной станок для расточки блока цилиндров. И правильность расточки зависит от состояния оборудования и квалификации станочника. Однако, это не сложная технологическая операция.
А вот для того, чтобы убрать эффект эллипса, придется повозиться. Восстановление формы цилиндра – вот самая сложная часть процесса. Причина в том, что выработка внутренних поверхностей цилиндра может быть самой разной в различных местах цилиндра. Поэтому перед тем как приступать к расточке, проводят несколько измерений при помощи микрометрических стрелочных приборов. И только после этого выносится решение, как именно нужно протачивать цилиндр, чтобы добиться нужной геометрии поверхности.
Помимо устранения эллипсности расточка блока цилиндров преследует цель убрать и конусность цилиндра. И этот параметр должен быть не более 0,01 мм. На всей длине цилиндра. Подобные операции с такой минимальной погрешность можно делать только на расточных станках, у которых точность проточки еще ниже, чем 0,01 мм.
Помимо этого при растачивании цилиндра должны выдерживаться высокие требования к получаемой чистоте обрабатываемых поверхностей. Чем чище будет обработана поверхность при расточке, тем меньше времени понадобится на притирку новых деталей.
Если чистота обработки будет недостаточной, возникнут проблемы с преждевременным износом колец поршня, с перерасходом масла, перерасходом топлива. Плюс ко всему увеличивается трение, особенно в процессе обкатки, это всегда связано с лишним количеством металлической пыли в масле.
Расточка блока цилиндров автомобиля: что это, для чего и когда в этом есть необходимость?
Тема расточки блока цилиндров обладает определенной конкретикой в среде автомобилистов. Те, кто не сталкивался с ней, не могут представить, что кроме ключей и домкрата существуют специализированные фрезерные станки. Углубиться в изучение причин, последствий и способов решения поможет цена. Многие скажут, что все можно купить на разборе за копейки, и вообще, сейчас цилиндры никто не растачивает. Это верно для владельца старенького автомобиля, на котором можно поменять хоть весь мотор. Но если речь идет о свежем агрегате, например, BMW 6 серии 2012-14 года выпуска, то там блоки будут реально «золотые». Даже если брать контрактный блок, то цена составит 230-250 тысяч рублей, а с поршнями все 400. У официального представителя цена доходит до 10 тысяч евро. Стоит задуматься о восстановлении блока через расточку.
Причины, по которым производится расточка
Тюнинг или форсирование двигателя – это целая наука. При правильном подходе выбираются только те модели, которые можно прокачать. Например, стояли поршни на 79,8 мм, а после расточки можно поставить на 82 мм. Соответственно, увеличенный объем камеры сгорания приведет к более сильному давлению на поршни. По идее появятся лошадиные силы. Но для достижения данной цели необходимо затронуть воздушный и газораспределительный каналы, топливную и выхлопную системы. Бывает, обходятся подбором более длинных шатунов и сменных заранее расточенных гильз для цилиндров. Более насущный вариант ремонта, преследующий цели попроще, предполагает аналогичные процедуры.
Причин ремонтировать цилиндры три:
Трение колец после большого пробега изменяет геометрию стакана в сторону эллипсности или конусности. Зрительно этого не увидеть, разве что точный микрометрический прибор покажет процент овальности.
Симптомы выработки и овальности:
Расточка блока, установка ремонтных колец и поршней поможет решить проблему. При эксплуатации авто неизбежно происходит увеличение диаметра стакана. Увеличиваться до бесконечности он не может. В данном случае необходим подбор подходящих по диаметру комплектующих с предварительной расточкой блока, для исправления неточностей диаметра. Механический износ зеркальной поверхности сопровождается различными дефектами. Самый распространенный – вертикальные задиры или риски. Они также дублируются на поршнях и кольцах. Совместно с расточкой применяют хонингование. Это полировка стакана специальными абразивами, оставляющими микроскопические поперечные канавки.
Процесс расточки
Для квалифицированного мастера, расточившего десятки, а то и сотни блоков, ничего сложного нет. Но как ни странно, сам процесс начинается с поиска такого специалиста, у которого должно быть качественное точное современное оборудование. Станки для хонингования – это отдельные аппараты, хотя есть и совмещенные. Меняется только головка. Хонинговка применяется после расточки или вместо нее. Для справки, всего бывает три вида станков:
Первоначально мастер производит замеры вручную или уже на станине с надетым на шпиндель измерительным прибором. Эта часть процесса занимает много времени и не терпит спешки. Правильная установка блока на станину по отношению к шпинделю и плоскостям дает нужный результат. Ошибка влечет несносность и отсутствие перпендикуляра, что приведет к износу при работе в двигателе. Далее принимается решение по поводу восстановительных действий. Профессионализм проявляется в способности мастера не выходить из нужных размеров. Непосредственно расточка стакана занимает мало времени. После следует набивка зеркала или хон. В первом случае – полировка до зеркального блеска. Однако есть утверждение, что после хонингования кольца лучше притираются к цилиндрам.
Что можно растачивать, а что нельзя?
Современные блоки можно классифицировать на следующие:
Чугун прекрасно растачивается как с гильзами, так и в виде моноблока (без гильз), но редко бывает, что в чугун ставят гильзы из стали по причине различного теплового расширения. Исключением являются автомобили Isuzu, в блоке цилиндров которых стальные гильзы не более, чем расходный материал.
Алюминиевые блоки самые распространенные
Моноблоки
Разработка фирмы Mahle. В результате сложной химической реакции стенки цилиндра покрываются слоем кремния (Silumal) в 1,5-2 мм, который поддаётся расточке на 0,5-1 мм или дополнительной гильзовке при помощи алюминиевых гильз. При сильном износе растачивать не получится. Устанавливаются на двигатели автомобилей BMW, Mercedes, Porsche, Audi и некоторые японские марки.
Моноблок с неглубоким внутренним слоем из смеси никеля и карбида кремния (Nicasil). Часто используется в автомобилях BMW. Такие агрегаты не ремонтируются, поэтому производитель не поставляет ремонтные комплектующие.
С сухими чугунными гильзами. Используются на машинах Land Rover, Volvo, Honda, Nissan, Subaru, Suzuki. Они хорошо ремонтируются. Стенки гильз достигают 2-3 мм. Применяется расточка на 1 мм и дальнейшая установка ремонтных поршней и колец, которые для этого специально выпускает официальный производитель.
Подведем итоги
Вывод не так сложен: при появлении симптомов износа не надо торопиться и разбирать двигатель. Хорошая консультация прояснит проблему. А если дело дойдет до расточки, то даже в лучшем фирменном сервисе надо искать опытного специалиста, который не ошибется. Цены варьируются в пределах 5 тысяч рублей. Но не стоит жалеть суммы и вдвое большей, если мастер все сделает на отлично.
Увеличение объема двигателя — расточка блока цилиндров
Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять моментные (в большей степени) и мощностные характеристики мотора. Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 ( и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112).
Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора. Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.
Мы рассмотрим влияние соотношения длины шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ-2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S – rod to stroke ratio, и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R/S, равная 1,75. Отчасти все они будут справедливы для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А — В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 л.с./литр):
Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 мм
Соотношение R/S: 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)
Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны).
21081 – объём 1099 куб. см
— ход 60,6 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,996
2108 — объём 1288 куб. см
— ход 71 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7
21083 — объём 1499 куб. см.
— ход 71 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7
21084 — объём 1580 куб см.
— ход 74,8 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,61
Эффект большого R/S:
ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.
ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.
Эффект малого R/S:
ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R/S.
ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:
1) Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.
2) Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца относительно оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршней.
3) Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80 м/с., при шатуне 129 мм. Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.
По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121 мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.