Расточка блока цилиндров. Зачем нужно двигателю и можно ли сделать своими руками + подробное видео

Главная
Двигатель
…

Ко мне на блог часто приходят вопросы касательно силового агрегата, а именно его расточки. Новичкам не совсем понятно — зачем вообще происходит этот процесс, что он дает и сколько раз можно делать. Лично я, когда то сам лично перебирал мотор, нам приходилось точить блок и после этого «гильзовать», все это было на моем МОСКВИЧЕ 2140. В современных же реалиях при совершенно другом уровне смазывающих и охлаждающих жидкостей, такие ремонты ОЧЕНЬ редки, сейчас это делается больше для тюнинга, однако все по порядку …

Для начала небольшое определение

Расточка блока – это процесс физической проточки стенок цилиндров двигателя (на специальных станках) для восстановления правильной (почти идеальной) геометрической формы.

Делается при капитальных ремонтах мотора, либо для тюнинга в основном для увеличения мощности.

Для чего делается

Как я писал раньше (лет так 20 – 30 назад), основная задача это был ремонт. Стоит отметить, что силовой агрегат и все его основные части испытывают постоянные нагрузки, это – цилиндры, поршни, кольца, коленвал, распределительный вал (валы), клапана, вкладыши и т.д.

Особенно сильные нагрузки у поршня, он трется об цилиндр блока, причем этот процесс повторяется сотни — тысячи раз всего за одну минуту. Здесь идет максимальный износ, металл стенок стачивается, блок начинает терять свою первоначальную круглую форму. Если утрировать он становится — овальный, а не круглый. Прилегание поршней (а именно его колец) к стенкам начинает ухудшаться, соответственно горючая смесь или отработанные газы начинают поступать в картер, а масло наоборот в рабочую камеру – падает мощность, силовой агрегат начинает «жрать масло»! Из глушителя начинает лететь сизый (синеватый) дым. Это первые звоночки.

Справедливости ради, иногда залегают компрессионные кольца, тут также упадет компрессия и повалит дым, однозначно нужно будет вскрывать мотор и разбираться

Раньше не было нормальных масел, зимой они дико густели, летом пригорали, смазывающие способности были низкие — моторы приходилось «капитались» уже через 30 – 50 000 пробега, а грузовые итого чаще. Зимой (как ни странно) агрегаты перегревались, все потому что опять же не было нормальных ТОСОЛОВ или антифризов, лили воду которая замерзала, образовывала пробки тут и до перегрева недалеко, пусть локального, пусть не на долго – НО ЭТОГО ХВАТАЛО.

Сейчас технологии шагнули ДАЛЕКО вперед. Есть различные полусинтетические или синтетические составы, не только масел, но и охлаждающих жидкостей. Поэтому сейчас двигатель ходит долго! Ресурс от ремонтов увеличился в разы, если не в десятки раз.

Конечно через 250 000 (в среднем) километров все равно предстоит ремонт, но просто вдумайтесь какой это пробег! В средних городах редко когда наезжают 15 000 в год, таким образом 250 000 хватит примерно на 15 лет.

Первая причина – как вы догадались ремонт, если есть возможность (про это чуть ниже) овальную форму или задиры внутри цилиндра убирают путем расточки, ставят больше поршни и мотор живет еще долгие тысячи километров.

Вторая причина – это банально увеличения объема. Опять же если позволяет блок (а точнее его стенки) происходит расточка, устанавливаются поршни больше диаметра, они имеют большую способность засасывать воздушно-топливную смесь. Если утрировать поршень диаметром в 79,8 мм, засосет гораздо меньше, чем с диаметром в 82 мм. Топливо сгорает больше, а соответственно давление воспламененной смеси на поршень выше, вот вам и увеличение мощности. ДЕЛАЮТ в основном тюнеры для прокачки своих «железных» коней.

Некоторые сложности моторного тюнинга

Правда, ради обеспечения данного результата придется вмешаться в устройство воздушных и газовых магистралей, переделать топливный и выхлопной механизмы.

В самом легком случае тюнинга удается просто заменить шатуны на более длинные и установить ремонтные предварительно расточенные до нужных параметров гильзы.

Алюминий и чугун

Прежде чем вам рассказывать про сам процесс, стоит упомянуть — есть различные материалы для изготовления блоков. Это чугун (он появился первым) и алюминий. Про них у меня будет отдельная статья, сегодня же я просто расскажу какие можно ТОЧИТЬ, А КАКИЕ НЕТ!

Чугун – практически идеальный вариант, дешевый, надежный, долговечный. Ходят долго, причем зачастую поддаются проточке. Снимаем нужный размер, ставим новые ремонтные поршни, и мотор опять в строю. Однако они имеют и существенные минусы – это вес (он в три раза тяжелее, чем алюминий), теплоотвод (нужно больше ходов и каналов, чтобы эффективно его охлаждать), и коррозия (от длительного простоя стенки могут ржаветь).

Алюминий – он легкий, лучший теплоотвод, не подвержен коррозии. Большой плюс это его вес, сейчас многие производители гонятся за понижением веса своих авто, алюминиевый вариант дает им большую экономию, а значит и меньший расход топлива автомобиля. НО этот металл мягкий и недолговечный по сравнению с чугуном. Для лучшей износоустойчивости внутренние стенки покрываются специальным налетом с большим содержанием кремния. ТОГДА и только тогда моторы могут работать достаточно длительное время.

ПОЭТОМУ алюминиевые моторы – зачастую не протачиваются, многие мастера их называют одноразовыми! Потому что нельзя снимать прочный верхний слой в цилиндрах

Какие моторы можно точить, а какие нельзя?

Как известно, блок цилиндров может быть изготовлен из чугуна либо алюминия. Первый вариант, несмотря на некоторые минусы, к которым относятся высокая масса и низкий теплоотвод, обладает хорошей прочностью и идеально поддается проточке. Алюминиевый блок, наоборот, намного легче и эффективнее отводит тепло.

Однако стенки его цилиндров покрывают специальным износостойким составом, из-за чего протачивать их не рекомендуется. Эта процедура попросту удалит покрытие со стенок, в результате чего цилиндры потеряют свою прочность и прослужат недолго.

Как происходит процесс растачивания

Он проще, чем кажется на первый взгляд. ОДНАКО своими руками сделать у вас вряд ли что-то получится. Двигатель разбирается полностью, РАСТАЧИВАТЬ на машине не получится. Блок снимается и крепится на станину специального станка, причем крепят его по уровню!

Если процесс расточки выполняется для ремонта, то есть присутствует большой износ (образовался эллипс), тогда производится ряд измерений, при помощи микрометрических стрелочных приборов — сколько нужно снимать со стенок. И ВООБЩЕ ВОЗМОЖНО ЛИ ЭТО или сразу же нужно настраиваться на «ГИЛЬЗОВКУ».

Далее на вертикально – расточном станке выполняются работы. ЗАПОМНИТЕ НУЖНО ИСКАТЬ высококвалифицированного мастера с хорошим оборудованием, а не которое разваливается на части и не может держать нужный ТОЧНЫЙ размер.

Далее мастер набивает — либо зеркало внутри цилиндра, либо делает хонингование (это финишная обработка стенок, чтобы убрать все риски и задиры, для того чтобы стенки и кольца быстрее притерлись друг к другу), делается сначала крупным абразивом, затем мелким. И у того и у другого метода есть свои поклонники, какой из них выбрать дело каждого, споры не утихают до сих пор.

И заключительный этап это сборка. Уже под ремонтные размеры покупаются запчасти, а именно поршни, кольца все это в последующем устанавливается, подсоединяется к коленчатому валу и собирается двигатель целиком.

Все так просто когда нет необходимости гильзования, а вот тут то не все так просто.

Изготовление «фрезы»

В данной операции нам понадобятся: березовое полено, штангенциркуль, маркер, стамеска, пила, цилиндр(тот что собираемся точить), поршень (новый, и старый), рашпиль (можно напильник), дрель, длинный болт с гайкой или шпилька с двумя гайками, полотна наждачной бумаги «10» , «6» , «5» и «0»(на тканной основе — на бумажной не подойдут). Сразу несколько оговорок — шпилька или болт должна быть не менее 8мм в диаметре. Лучшим решением было бы 12мм. Наждачная бумага подбирается самостоятельно, от типа расточки. желательно пройти «черновую» и вывести «на чистую воду» , а не гнать черновой до посинения. Потом исправлять чистовой, и покупать-подбирать новый поршень.

Начнем — замерим штангенциркулем гильзу:

Возьмём припуск в 10мм, и отмерим его на уже отторцованном полене:

Наметим примерно, где у нас имеется «больше мяса», и установим там нехитрую разметку и просверлим:

Тут же берем стамеску что побольше — и скалываем лишнее «мясо». Придаем форму цилиндра.

Но форма цилиндра не получится, получится что-то типа овала:

Следующим этапом станет затяжка получившегося цилиндра на шпильке/болте. Затягивать до скрипа в зубах. При вставке в дрель — затягивайте до скрипа в зубах — раскручиваться будет на ура. Посильнее затянешь — не убежит. Закрепите теперь дрель, сделайте упор для стамески, и раскрутите цилиндр, нажав «на газ» у дрели. Делайте чаще технологические перерывы. В перерывах — затягивайте все гайки. Если открутится — результаты могут оказаться плачевными.

Подставляя стамеску (плавно подставляя стамеску!) мы добиваемся того, что у нас выходит сначала овал:

Потом форма напомнит нам цилиндрообразный предмет:

Позже получится натуральный, идеальный цилиндр. Я думаю не нужно объяснять, что доводка велась уже не стамеской, а рашпилем, позже и совсем напильником.

Должен получиться длинный деревянный поршень для цилиндра . Только хорошенько прослабленный. Где-то на 0,3-0,6 мм.

Типа того:

Это как пример прослабления.

Далее, мы сделаем технологический пропил в деревянной заготовке:

И нужно изготовить для него «защелку», то есть фиксатор. Чтобы наждачка не убежала от нас куда-подальше. Тут честно признаюсь — ступил не туда куда нужно.

Я изготовил её деревянной:

И выглядело так:

Но когда я начал заправлять, то понял что она плохо держит. Ответ не заставил долго себя ждать — в роли фиксатора прекрасно подошел сварочный электрод 3мм.

Сделайте крепеж для дрели — она склонна убежать от вас!

Теперь посмотрим, как у нас будет рабочая зона:

Ну вот, мы сделали свое рабочее место. Можем и приступать к замерам.

Гильзы как способ ремонта

И в чугунных и алюминиевых блоках, есть такое понятие как «ГИЛЬЗОВКА», то есть устанавливаются специальные гильзы – это цилиндрические (как правило — чугунные) полые части похожие на большой кусок трубы.

Они запрессоваются в блок мотора под температурой и прочно сидят на своем месте. Основное назначение сделать мотор прочнее (в случае с алюминиевым вариантом), придать конструкции ремонтопригодность, увеличить ресурс. Гильзы могут быть из высокопрочного легированного серого чугуна, а также из обычного (стоит отметить варианты с тонкими стальными гильзами такое тоже есть, пример — машины фирмы ISUZU), есть и алюминиевые варианты, но они не так часто распространены.

Большим плюсом является то — что при износе гильзы, она как бы берет весь удар на себя. Вы ее просто вытаскиваете (вытачиваете), ставите ремонтную, или даже такую же по размерам. Меняете поршни и кольца (скорее всего, нужен будет ремонт). И мотор опять работает в штатном режиме.

Однако есть двигатели, которые не «гильзуются» с заводов как алюминиевые, так и чугунные. Если чугунный блок мы можем расточить, а также «прогильзовать» вариантом серого чугуна — поставить поршни больше (или такие е же) и кататься дальше — потому как нет разницы теплового расширения металла. То вот алюминий из-за своей сложной технологии изготовления такому зачастую не подвластен. Возникает справедливый вопрос – а можно ли поставить в него гильзы?

Бесспорная экономическая выгода

В то же время стоимость расточки делает ее намного выгодней, чем приобретение нового аналогичного блока. Большой необходимости в расширении цилиндров нет лишь для обладателя советской машины 1980-х и 1990-х годов выпуска, любые запчасти для которой можно подыскать чуть ли не бесплатно.

Алюминиевый блок и гильзы

Ребята это ОЧЕНЬ обширная тема, возможно, я напишу про нее чуть позже. А пока дам вам понять несколько основных постулатов.

Алюминиевые варианты, действительно зачастую не рекомендуется растачивать (хотя не все) и дело тут вот в чем. Для начала разберем технологию изготовления современных блоков:

При отливке на заводе устанавливаются тонкостенные тонкие чугунные гильзы, толщина стенки 2 – 3 мм. Такие варианты получили название «сухие с чугунными гильзами». Расточка такого варианта допустима, причем под них выпускаются ремонтные поршни и кольца. Устанавливаются на такие машины как – VOLVO, Land Rover, HONDA, SUBARU, NISSAN, SUZUKI и некоторые другие.

Цельноалюминиевые моноблоки по технологии SILUMAL (разработана фирмой MAHLE). Здесь идет литой алюминиевый корпус, но стенки изнутри подвергаются сложной химико-термической обработке, после которой на стенках образуется высокая концентрация кремния, этот материал не дает кольцам и поршням быстро изнашивать стенки и ресурс вырастает до 150 – 200 000 км. Слой достаточно толстый и его также можно НЕМНОГО растачивать, для таких моторов выпускается ремонтные комплекты с увеличение размера цилиндра на 0,5 – 1мм. Такие варианты устанавливаются на многие модели Mercedes, BMW, AUDI, PORSCHE и некоторые другие авто.

Моноблочная технология NICASIL. Здесь также на поверхность стенок цилиндра наносится прочное покрытие только из смеси никеля и карбида кремния. Оно намного тоньше, чем предшественник, а поэтому не ремонтируется! Производитель не заложил ремонтных возможностей, также не предоставляет ремкомплектов. Устанавливаются на некоторые модели BMW и другие.

«Сухие гильзы» и SILUMAL достаточно ремонтнопригодны, то есть если у вас упала компрессия в виду износа от большого пробега, то вы легко можете снять 0,5 – 1 мм поставить ремонтную поршневую группу и кататься дальше. ТАКЖЕ для некоторых вариантов SILUMAL производители выпускают ОРИГИНАЛЬНЫЕ алюминиевые гильзы, нужны они, когда расточка будет больше 1мм. Правда стоимость их просто зашкаливает до 200 ЕВРО за одну, зато исключительное соотношение металлов и возможность полного восстановления (также в некоторых случаях можно купить одну штуку в один цилиндр). ИСКЛЮЧЕНИЕМ может быть только то, что стенка блока очень сильно повреждена, на глубину большую, чем возможна ремонтная расточка. Однако такие блоки бывает уже ничем не спасти, бывают фатальные повреждения, например повернуло поршень.

NICASIL – восстановить фактически не возможно! То есть как заверяет производитель это фактически одноразовый мотор. Как писал — выше у него нет одобренных заводом-изготовителем запчастей. Но в какой стане мы живем, есть куча компаний которая делает именно для Nicasil гильзы, причем чугунные с малой стенкой (2 – 3 мм), есть и мастера которые могут все это дело совместить! Правда при этом нужно помнить о тепловых расширениях и различных металлах. Скорее всего, дядя Вася в гараже сделать качественно, это не сможет. Однако цены на новые блоки, если взять топовые BMW могут доходить до 5000 – 7000 ЕВРО, заставляют искать таких мастеров.

Вот такой вот большой материал, если сложно читать, то посмотрите видео версию, в ней более подробно и просто.

НА этом заканчиваю, думаю было полезно ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР

Добавить комментарий Отменить ответ

Реальная возможность увеличения мощности

Эффективное форсирование мотора требует долгих инженерных расчетов и точнейшего воплощения составленного проекта. При этом важно отдавать себе отчет в том, что далеко не все разновидности двигателей допускают какую бы то ни было прокачку.

Ощутимые перемены в динамике машины появятся даже при расширении диаметра цилиндров всего на 2 мм. Этого будет вполне достаточно, чтобы усилился нажим газов на поршни.

Косвенные признаки появления эллипса

В целом ряде случаев о том, что цилиндр больше не круглый, можно догадаться по следующим отклонениям от штатных параметров:

Снижению компрессии;
Перерасходу машинного масла;
Масляному засорению свечей зажигания;
Приобретению выхлопами синеватого оттенка.

Разновидности хонинговочных станков

Для сервисных работ такого рода выпускаются станки трех типов:

Вертикально-расточные, получившие наиболее широкое распространение;
Координатно-расточные, позволяющие задать особо точное расположение фрезы и безошибочно отследить рабочий процесс. Станки данного типа стоят довольно дорого и потому найти их можно лишь в крупных автосервисах;
Горизонтально-расточные, представляющие собой видоизмененные фрезерные станки. Такое оборудование сегодня почти не применяется, так как работает с крупными погрешностями.

Как расточить блок цилиндров в домашних условиях

Начинающие мастера, которые стараются все сделать своими руками, задают такой вопрос, можно ли в гаражных условиях шлифовать блок двигателя и как это сделать.
Можно и самому расточить блок двигателя без станка, но это требует очень много времени и терпения, но сейчас я все таки растачиваю блок двигателя в специализированной мастерской, меньше хлопот. Но раньше частенько растачивал цилиндры мотоцикла сам, без станка ручной оправкой.

Этот способ расточки цилиндра можно применить, как для расточки машинного блока цилиндров, так и цилиндра мотоцикла.

Единственно Вам придется обратиться к токарю чтобы он выточил оправку, для расточки цилиндра она показана на рисунке.

Оправку для расточки цилиндра можно выточить из дерева, принцип вытачивания такой, собрались расточить цилиндр который имеет диаметр 76мм, то оправку надо выточить размером в диаметре 74мм, и длинней цилиндра миллиметров на 150 можно и больше.

После того как токарь выточит оправку, в ней надо просверлить отверстие для воротка, и ножовкой пропилить вдоль оправки паз глубиной миллиметров 10, как показано на рисунке.

Стирание цилиндра поршневыми кольцами

Типичной причиной искажения заводской геометрии на определенном этапе пробега является трение колец о стакан. Под воздействием поршней он приобретает овальные или конусные очертания.

Данный дефект невозможно обнаружить воочию, однако его способен выявить высокоточный инструментальный замер.

Расточка, полировка, хонингование

Затем мастер сам или в процессе переговоров с клиентом решает, какие именно ремонтные воздействия следует произвести. Важнейшей задачей автослесаря на данном этапе является точное соблюдение размеров расточки.

Сама она при этом не отнимает много времени, особенно, если проводится автоматически под полным контролем компьютера.

Далее производятся шлифование до зеркальной гладкости или хонингование. При том, что на зеркальной поверхности стакана не будет даже малейших отклонений от идеального цилиндра, практика показывает, что стандартное хонингование создает предпосылки для более успешного притирания поршневых колец к стаканам.