Тонкое растачивание цилиндров

При серийном производстве блоков цилиндров применяются при ии рабочих поверхностей цилиндров многолезвийные инструменты (изобр. 3). Для ремонта двигателей могут применяться, однако, обычные однолезвийные инструменты. Предпосылкой этого является применение правильного режущего материала.

Чтобы степень разрушения кристаллов кремния в стенке цилиндра поддерживать как можно меньшей, тонкое отверстий цилиндров следует производить PKD-режущими инструментами. PKD это сокращение от Polykristalline Diamanten (поликристаллические алмазы). Речь идёт при этом об искусственных алмазах, которые в процессе спекания в тонко распределённом виде интегрированы в металлическую основу.

У PKD-резьбовых вставок алмазный слой нанесён на подкладку из твёрдого сплава (изобр. 2). Износостойкость поликристаллических алмазов до 500 раз выше, чем у твёрдого сплава. Твёрдость PKD-слоя почти соответствует твёрдости монокристаллического алмаза. Он имеет превосходную механическую износостойкость, высокую вязкость, а также высокую теплопроводность. Только при применении безукоризненных PKD-инструментов обеспечивается то, что интегрированные в металлическую основу кристаллы кремния будут точно и чисто обработаны и не будут вырваны. Поддержание постоянного качества поверхности в пределах одного отверстия возможно, поэтому, только при применении алмазных инструментов.

Указание

Режущие инструменты из твёрдого сплава при сверлении цилиндров применять нельзя. Режущие инструменты из твёрдого сплава при резании очень твёрдых кристаллов кремния износились (затупились) бы в течение короткого времени. При этом давление резания и, тем самым, масштабы разрушения кристаллов в кремниевой основе сильно бы возросли. Из-за более высокого давления резания повреждаются не только лежащие на наружной поверхности кристаллы, но и ломаются кристаллы, находящиеся под наружной поверхностью (ущерб в глубине). При последующем хонинговании эти поломанные кристаллы подрезаются. Хотя при хонинговании они непосредственно не выламываются, это только вопрос времени, пока они не будут расшатаны поршневыми кольцами, не выломаются при работе двигателя и не станут причиной абразивного износа поршня и рабочей поверхности цилиндра. Это можно представить себе как разбитое стекло со многими трещинами. Оно может вначале оставаться в раме, не может, однако, противостоять следующей нагрузке и полностью выпадает.

Параметры обработки при сверлении

В ходе, по возможности, неразрушающей обработки кристаллов кремния сверление отверстий цилиндров должно быть завершено в 2 технологические операции со снятием слоев материала по 0,1 мм.

Потребное снятие слоя материала при хонинговании - от 0,03 до 0,05 мм, т.е., при последней операции сверления желаемый диаметр сверления должен получиться от 0,06 до 0,10 меньше, чем окончательный размер цилиндра. Образующийся при сверлении в верхней мёртвой точке заусенец удаляется затем снятием фаски (изобр. 1). Из-за становящихся всё время уже поршневых колец фаска должна быть в любом случае меньше 0,5 мм, чтобы поршневые кольца не отскакивали на фаске при установке поршня в цилиндр. Так поршневые кольца или также перемычки между кольцами могут сломаться.

Указание

При растачивании установленной ремонтной гильзы, особенно гильзы из серого чугуна, следует обратить внимание на то, чтобы подача и производительность снятия материала не были бы выбраны слишком большими. Причина этого - слишком высокий местный нагрев гильзы и блока цилиндров. Изза слишком большого поступления тепла в блок цилиндров при сверлении, по причине различного теплового расширения блока цилиндров и установленной гильзы, гильза может освободиться и начать вращаться в блоке цилиндров. В этом случае все предыдущие ремонтные усилия становятся напрасными и нужно начинать всё сначала. Снятие материала при сверлении должно составлять при установленной гильзе из серого чугуна максимально 0,1 мм. Данное значение действительно также для гильз из серого чугуна, запрессованных в цилиндры из серого чугуна. В целом следует при обработке избегать любого образования тепла, соотв., его уменьшать. Соседние отверстия цилиндров следует растачивать только тогда, когда блок цилиндров вновь остынет. Во избежание термических проблем опытное предприятие по ремонту двигателей всегда минует при сверлении соседний цилиндр и сверлят цилиндры через один. Во избежание термических проблем при сверлении рекомендуется применение смазочноохлаждающих средств (масло-водяная эмульсия). Смазочно-охлаждающие средства применяются также в серийном производстве алюминиевых блоков цилиндров; они улучшают качество поверхности отверстий и увеличивают стойкость инструмента.

При среднем и капитальном ремонте ALUSIL®- и LOKASIL ®-рабочие поверхностей цилиндров в следующий ремонтный размер сверления цилиндров не столь обязательно. Особенно при ступенчатых размерах поршней больших размеров с шагом 0,25 мм цилиндры можно и без предварительного сверления очень хорошо с помощью алмазных хонинговальных камней привести в следующий ремонтный размер.

Изображение 1