Perché Honing Matters per il ripristino del cilindro del motore

Il processo di accoppiamento determina direttamente come efficacemente anelli a pistone sigillare, quanto olio rimane sulla parete del cilindro durante il funzionamento, e quanto tempo la ricostruzione durerà. Una parete del cilindro adeguatamente affinato mantiene un preciso schema di trazione che tiene lubrificante olio, riduce l'attrito tra anelli e cinghia, e permette agli anelli di sedersi più rapidamente durante l'avvio iniziale.

Quando i cilindri diventano indossati da migliaia di chilometri di cicli di combustione, il foro perde la sua vera morbidezza, sviluppa il nastro dall'alto verso il basso, e può contenere graffi o superfici smaltate da vecchi anelli.

Tipi di foratura e quando usarli

Non tutti i tubi del cilindro sono uguali. La condizione del foro e l'uso previsto del motore dettano quale metodo di accoppiamento è appropriato. La scelta del tipo sbagliato può sprecare materiale, rovinare la geometria del foro, o creare una finitura superficiale che non riesce a contenere olio o anelli di tenuta.

Rough Honing per la rimozione dei materiali pesanti

Quando i cilindri presentano graffi profondi, notevoli fuori-di-rotonda, o arazzo maggiore di 0.003 pollici, il rivestimento ruvido è necessario. Questa fase utilizza pietre abrasive grossolane (tipicamente 120 a 180 grit) e velocità di rotazione più veloce per rimuovere rapidamente il materiale.

Finitura per texture superficiale

Finitura di rivestimento utilizza pietre grit più sottili (220 a 400 grit) e velocità più lente per creare la finitura superficiale finale, tra cui il caratteristico schema di crosshatch. L'obiettivo è quello di raggiungere una rugosità superficiale tra 10 e 20 microinches Ra per la maggior parte dei motori stradali, anche se i motori da corsa possono richiedere finiture più lisce intorno 5-10 microinches Ra. Il passaggio di rivestimento imposta anche l'angolo di crosshatch, tipicamente 30–45 gradi da ritenzione orizzontale, che ottimizza l'anello.

Plafoniera per la tecnologia moderna dell'anello

Dopo il tradizionale rivestimento, un passo finale brucia le vette della rugosità superficiale fino a un pianoro piatto mentre lascia intatte le valli. Questo crea una superficie che imita il modello di usura di un motore ben rotto-in sin dall'inizio. L'altopiano riduce il tempo di rottura dell'anello, abbassa l'attrito e minimizza il consumo di olio.

Attrezzatura essenziale per il rivestimento professionale del cilindro

L'utilizzo degli strumenti corretti non è negoziabile per risultati affidabili. I tubi flessibili per l'aia domestica economici possono funzionare per deglutizione della luce, ma il ripristino dei cilindri usurati a specifiche nuove di fabbrica richiede attrezzature di precisione.

Macchina di foratura vs. Allegato di foratura

Una macchina per il rivestimento dedicata (spesso chiamata Sunnen o Kwik-Way) fornisce un controllo rigido sulla velocità del mandrino, sulla velocità del colpo e sulla pressione di alimentazione. Questa apparecchiatura è essenziale per i cilindri che richiedono più di 0.002 pollici di rimozione del materiale.

Pietre e abrasivi

Le pietre sono disponibili in vari materiali di legatura e grit. Le pietre di carburo di silicio tagliano rapidamente e funzionano bene per i cilindri di ghisa. Gli utensili placcati di diamanti durano più a lungo e sono ideali per i negozi ad alto volume o quando i rivestimenti di cilindri induriti. Le pietre di ossido di alluminio sono meno comuni ma utili per alcune borre di acciaio. La chiave è quella di abbinare la pietra e la durezza del legatura al materiale del cilindro e la fase di adattamento del cilindro.

Lubrificazione e raffreddamento

Il rivestimento genera calore e detriti che possono intasare pietre e danneggiare la superficie del foro. Un olio di rivestimento dedicato con elevata lubricità e proprietà di raffreddamento è essenziale. Alcuni costruttori utilizzano olio di taglio mescolato con cherosene per un equilibrio di lubrificazione e di lavaggio. Non utilizzare mai olio motore, WD-40, o refrigeranti a base di acqua; non hanno la resistenza del film necessaria per galleggiare chip abrasivi lontano dall'interfaccia di taglio.

Strumenti di misura

Una misurazione accurata è la spina dorsale del rivestimento professionale. Un calibro del bore di telescoping o un calibro del quadrante è utilizzato per controllare diametro, morbidezza e arazzo. Un micrometro impostato al manometro consente la lettura diretta in millesimi di un pollice o micron. Gli indicatori digitali con uscita dati sono ora comuni in negozi di fascia alta. Misura sempre a tre profondità (top, medio, inferiore) e su due assi (front-centrico)

Processo di foratura passo per passo per i cilindri Worn

La procedura seguente è adattata per i blocchi motore in ghisa tipici dei motori più vecchi.

1. Preparazione e ispezione del cilindro

Rimuovere il cilindro dal blocco se possibile, o proteggere le borre adiacenti con stracci puliti e nastro adesivo. Pulire il foro con un pennello ammortizzato a solvente per rimuovere il vecchio carbonio, vernice ad olio e particelle sciolte. Ispezionare il foro sotto una forte luce per crepe, gouges profondi (deeper rispetto a 0,005 pollici), o segni di sopraffazione precedente.

2. Impostazione dello strumento di Honing

Montare il mandrino in una pressa per trapano o in una macchina per il rivestimento dedicata. Se si utilizza una pressa per trapano, bloccare il mandrino in posizione verticale fissa e spostare il blocco sullo strumento utilizzando un tavolo o un jack per sollevare il carrello. Non tentare mai di tenere a mano il blocco durante l'utilizzo di una pressa per trapano; lo strumento può afferrare e causare lesioni.

3. Rough Honing per rimuovere Taper e Wear

Iniziare il movimento del colpo con un viaggio up-and-down che si estende leggermente oltre entrambe le estremità del foro. La lunghezza del colpo dovrebbe essere tale che le pietre sovra-travel di circa 0,5 pollici in cima e in basso. Mantenere una velocità di corsa costante di 40–60 colpi al minuto. Continuare fino a quando l'intera superficie del foro ha una texture fresca, anche e i segni di usura originale sono andati a forma di raso.

4. Finitura di allineamento per il modello di traforo

Passare a pietre più sottili (ad esempio, 280 grit) e ridurre la velocità del mandrino a 150-200 RPM. Applicare l'olio di rivestimento fresco. La velocità del colpo e la rotazione del mandrino insieme creano l'angolo di trazione. Una formula comune: per un incrocio di 30°, la velocità del mandrino in RPM dovrebbe essere circa la metà della velocità di corsa al minuto.

5. Plataia di accoppiamento (opzionale)

Per i motori con anelli moderni, eseguire un passo di rivestimento altopiano utilizzando pietre altipiano dedicate o corsa le pietre fini con una pressione molto leggera per un ulteriore 10-15 colpi. L'obiettivo è quello di abbattere le cime senza approfondire le valli. La rugosità superficiale dopo l'altipiano agganciare dovrebbe misurare 8–15 microinches Ra con una profondità di campana di 2–4 microinches. Molti costruttori di motore professionali raccomandano un pianoro di pietra con un grado inferiore di di di di di di di di di di abitare un grado superiore (400-600).

Specifiche di finitura dell'angolo di traforo e della superficie

L'angolo tra i 30 e i 45 gradi da orizzontale è standard per la maggior parte dei motori automobilistici. Un angolo più ripido (chiuso a 30°) contiene più olio ed è migliore per applicazioni ad alta densità o ad alta potenza. Un angolo di scarico (chiuso a 45°) fornisce una migliore tenuta dell'anello a scapito della ritenzione dell'olio. L'angolo dovrebbe essere coerente da cima a fondo; le variazioni indicano velocità di rotazione inconsistenti.

La maggior parte delle specifiche del motore OEM di ricostruzione richiedono 15–25 microinches Ra per le borre di finitura. Dopo il rivestimento dell'altopiano, il bersaglio scende a 8–15 microinches Ra. Una finitura troppo ruvida causerà un rapido usura dell'anello e un alto consumo di olio. Una finitura che è troppo liscia non reggerà l'olio e può portare a scolpire durante l'avvio.

Errori comuni di allineamento e come evitare di loro

Anche i costruttori esperti fanno errori che compromettono le prestazioni del cilindro. La consapevolezza delle insidie più frequenti può risparmiare tempo, denaro e affidabilità del motore.

  • Over-honing the bore:[] La rimozione di troppo materiale allarga il cilindro oltre la spec, richiedendo un pistone e anelli di grandi dimensioni.
  • Uneven crosshatch:[] La velocità di corsa o di rotazione incoerente crea un crosshatch che varia in angolo dall'alto verso il basso. Questo porta alla distribuzione e alla sigillatura di film d'olio irregolari.
  • Lubrificante insufficiente:[] L'imbottitura a secco o l'uso di olio inadeguato crea calore che smaltisce la superficie del foro e consuma prematuramente le pietre. Le pietre devono sempre essere bagnate con olio di rivestimento durante l'operazione.
  • Pressione di pietra impressionante:[] Troppa pressione può deflettare il mandrino, causando un foro affusolato o a bocca di campana. Troppo poca pressione non riesce a tagliare efficacemente. Le pietre dovrebbero contattare le pareti con una resistenza che si sente solida ma non vincolante.
  • Pulitura finale:[] Le particelle abrasive lasciate nel foro si incorporeranno in nuovi anelli e gonne a pistone, causando un rapido usura. Dopo aver affinato, lavare il cilindro con acqua calda e sapone, poi una sciacqua solvente, seguita da aria compressa.

Pulizia post-Honing e ispezione finale

Le operazioni di accoppiamento incorporano particelle microscopiche abrasive nella parete del cilindro. Se queste rimangono, agire come pasta di macinazione durante l'interruzione del motore, scorando anelli e pareti del cilindro. Un protocollo di pulizia completo comprende:

  1. Acqua calda e lavaggio detergente:[] Usare un pennello in nylon rigido e un detergente sgrassante (il sapone secco funziona bene per il ghisa).
  2. Sciacquare lo sciolto:[] Smaltire il foro con un solvente pulito come gli spiriti minerali o il detergente per rimuovere qualsiasi residuo di grasso e detergente.
  3. soffiaggio aria compressa:[] Aria compressa diretta attraverso il foro da entrambe le estremità per dislocare qualsiasi particelle intrappolate nelle valli di balestra.
  4. Test di bianco-cloth:[] Pulire la superficie del foro con un panno pulito, bianco, privo di lint. Se appare qualche residuo grigio o scuro, ripetere i passaggi di pulizia. Continuare fino a quando il panno è perfettamente pulito dopo aver pulito l'intera circonferenza.
  5. Rivestimento olio:[ Subito dopo la pulizia finale, spruzzare o pulire il foro con un olio leggero e rust-preventiva (come WD-40 o un lubrificante dedicato).

Verificare che il nastro sia inferiore a 0,005 pollici e fuori-roundness meno di 0,003 pollici. Se queste tolleranze non sono soddisfatte, il foro può richiedere un ri-hone leggero o, in casi estremi, sleeving. Documento tutte le misure per il futuro riferimento.

Anello sedili e motore break-in dopo la cottura

Una volta che il motore ricostruito viene licenziato, gli anelli devono indossare il modello crosshatch per creare una tenuta a tenuta stagna. Utilizzare un olio rotante del motore che contiene alti livelli di zinco e fosforo (ZDDP) per proteggere gli alberi a camme piatte e fornire una lubrificazione adeguata per gli anelli durante i posti a sedere.

Durante la prima startup, eseguire il motore in un'idle veloce (2000–2500 RPM) per 15–20 minuti, variando leggermente la velocità di carico degli anelli. Non lasciare che il motore si abbassi a bassa RPM per periodi prolungati, in quanto ciò può causare il vetraggio. Dopo la prima corsa, consentire al motore di raffreddare completamente, quindi ri-torsione dei bulloni testa cilindro se necessario.

Quando sostituire i cilindri invece di allineamento

Se lo spessore della parete del cilindro è inferiore al minimo del produttore, o se c'è una crepa, un difetto di colata, o la pitting da corrosione, il rivestimento non ripristina l'integrità. In tali casi, il montaggio di una manica secca o bagnata è la riparazione corretta. Allo stesso modo, se il diametro del foro dopo il rivestimento ruvido supererebbe il massimo pistone di sovradimensionamento disponibile, il blocco deve essere manichettato o sostituito.

Foratura per diversi materiali del cilindro

I cilindri in ghisa sono perdonanti e rispondono bene alle pietre di carburo di silicio. I blocchi in alluminio con rivestimento Nikasil o simili richiedono strumenti di allineamento di diamanti e una pressione estremamente leggera; il rivestimento in pietra convenzionale striscerà il rivestimento. Le foderatrici di cilindri in acciaio (comune in alcuni motori europei) beneficiano di pietre di ossido di alluminio e una finitura finale leggermente più fine.

Conclusioni

Il ripristino dei cilindri vecchi e usurati attraverso un corretto allineamento è una miscela di arte e scienza. Le migliori pratiche sopra descritte - selezionando il tipo di rivestimento giusto, utilizzando attrezzature di livello professionale, mantenendo una tecnica coerente, e facendo la pulizia post-honing meticolosa - producono cilindri che corrispondono o superano le specifiche originali di fabbrica.

Per ulteriori approfondimenti tecnici, consultare risorse come il ]Sunnen Cylinder Honing Guide[] o l'articolo Engine Builder Magazine sulle tecniche di allineamento moderne.