В начале июня специалисты компании MS Motorservice провели в живописных предместьях Алматы двухдневный технический семинар Metal Days 2026. Мастера автосервисных предприятий в теории и на практике ознакомились с правилами хонингования чугунных и алюминиевых блоков цилиндров.
Организацией и проведением семинара Metal Days 2026 занималась целая команда опытных сотрудников компании MS Motorservice: Райнер Хольвайн, Кассем Эльнемер, Владимир Суров, Сергей Газетин, Светлана Сурова и Екатерина Остроухова. Прежде всего аудитория кратко ознакомилась с историей компании MS Motorservice, которая является глобальным подразделением группы Rheinmetall и занимается поставкой на конвейеры комплектующих для двигателя и систем двигателя, а также обеспечением международных рынков запасными частями под брендами Kolbenschmidt, Pierburg, TRW Engine Components и BF.
Хонингование — это процесс тонкой механической обработки поверхностей скольжения поршней в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Хонингование цилиндров производится для получения шероховатой структуры поверхности, позволяющей лучше удерживать масляную пленку на стенках цилиндров. При обработке хонингованием возможно не только получение особой структуры поверхности, но и могут быть исправлены погрешности в геометрии цилиндра.
Далее собравшиеся узнали о двух конструкциях блока цилиндров двигателя – цельной и с опорной плитой. Мастеру СТО, работающему с двигателем, важно знать, что и из чего сделано. Нужно различать тип блока, изучить покрытие рабочих поверхностей, так как хонингование поверхностей из серого чугуна отличается от обработки кремниево-алюминиевого сплава ALUSIL с высвобождением (раскрытием) кристаллов кремния.
ALUSIL — это алюминиево-кремниевый сплав, в котором рабочая поверхность цилиндра формируется хонингованием и последующим высвобождением твердых частиц кремния, обеспечивающих износостойкость. Технология также обеспечивает такие преимущества, как снижение веса блока и отличную теплопроводность.
Обработка в блоке цилиндров производится в три этапа: расточка, хонингование и раскрытие кристаллов кремния, если мастер имеет дело с гильзой, изготовленной по технологии ALUSIL.
Используемый в хонинговании инструмент называется хонинговальная головка. В ней закреплены абразивные бруски. Вращаясь, хонинговальная головка перемещается одновременно поперечно и продольно, так что в конечном итоге хонингованную поверхность можно узнать по характерной перекрестной сетке шлифовочных штрихов.
Хонинговальные бруски помещены в хонинговальных головках, которые можно через зубчатые рейки или конусные механизмы устанавливать радиально и плоскопараллельно. Так достигается давление прижима. В зависимости от соотношения скорости вращения и скорости подачи получаются более или менее крутые углы хонингования. Для смазки, охлаждения, отвода снимаемого металла и шлифовальных зерен в процессе хонингования в больших количествах подается хонинговальное масло или при обработке серого чугуна – водомасляная эмульсия.
Важно!
Мастер должен твердо знать: совмещение в одном блоке гильз с различным покрытием недопустимо.
В отличие от хонингования серого чугуна, шероховатость внутренней поверхности цилиндра у алюминиево-кремниевых рабочих поверхностей не зависит от величины зерна применяемых абразивных брусков и достижимой глубины обработки структуры хонингования (перекрестная сетка шлифовочных штрихов). Профиль шероховатости определяется размером первичных кристаллов кремния и глубиной их высвобождения.
Характерная для рабочих поверхностей цилиндра структура поверхности, образованная при хонинговании, – это углубления для задержания масла (долины) и возвышенности (плато). Плато, представляющие собой рабочие поверхности для поршневых колец, образуются при финальной рабочей операции хонингования возвышенностей – обрезкой вершин профиля. Поэтому давление прижима брусков, угол хонингования, величина зерна и скорость хонингования являются при хонинговании серого чугуна важными параметрами для достижения правильной топографии поверхностей.
Важно!
Для получения безукоризненных результатов при хонинговании ALUSIL важно следить за тем, чтобы кристаллы кремния именно резались, а не вырывались из поверхности. Это достигается только применением подходящих хонинговальных брусков и настройкой правильных параметров обработки.
У рабочих поверхностей цилиндров ALUSIL форма и величина интегрированных в алюминий кристаллов кремния образует возвышения, по которым скользят поршневые кольца. Расстояние кристаллов кремния друг от друга определяет ширину и форму углублений профиля, в то время как глубина раскрытия соответствует глубине профиля. При раскрытии кристаллов кремния важным параметром является именно глубина. При механическом раскрытии зерна кремния несколько округляются, что положительно влияет на скольжение поршневых колец. При раскрытии химическим травлением острые края кристаллов кремния приводят к несколько большему износу поршневых колец.
При обработке гильзы ALUSIL операция раскрытия кристаллов кремния должна производиться с помощью многобрусковых хонинговальных инструментов. Для достижения точной геометрии отверстий требуется от пяти до восьми брусков, расположенных по периметру головки.
Наиболее подходящими для хонингования являются станки с гидравлическим приводом, таким образом возможно точное регулирование давления и установки. Механические устройства установки брусков «от руки», как у головки с зубчатой рейкой, не предусматривают установку с требуемой точностью.
Важно! Хонинговальные головки с двумя или четырьмя хонинговальными брусками, устанавливаемые на зубчатой рейке, непригодны для обработки алюминия. Требуемого качества поверхности и геометрии отверстия достичь будет невозможно. Кроме того, при хонинговании алюминия нельзя работать с направляющими планками.
По причине особых требований при хонинговании алюминиевых рабочих поверхностей цилиндров применимы только абразивные бруски с алмазами на полимерной связке. Твердость алмазов обеспечивает точное резание интегрированных в алюминий кремниевых кристаллов. Полимерная связка алмазных брусков препятствует вырыванию кристаллов из структуры алюминия, возникающей при хонинговании керамическими брусками. Специалисты пришли к выводу, что абразивные средства на керамической связке из карбида кремния или корунда малопригодны для точного и чистого резания кристаллов кремния. Затупившиеся режущие зерна остаются в керамическом бруске, что ведет к возрастанию давления резания. Интегрированные в стенки цилиндра кристаллы кремния, составляющие необходимую пару скольжения для поршневых колец, не могут выдержать такого слишком высокого давления резания, вырываются и разрушаются.
Однако раскрытие кристаллов кремния производится не только механическим методом, но и химически – данная процедура называется травлением. При раскрытии травлением окружающий кристаллы алюминий вытравляется 10–20-процентным едким натром при температуре 60 градусов Цельсия. Длительность процесса травления определяет глубину раскрытия. При высвобождении травлением кристаллы кремния могут быть раскрыты очень щадяще и глубоко. В отличие от механического раскрытия кромки кристаллов кремния при травлении не округляются, а остаются острыми. При приработке такие кромки вызывают незначительно больший износ поршневых колец, чем при механическом срезании кристаллов. Раскрытие травлением для серийного производства блоков цилиндров по методам ALUSIL и LOKASIL сейчас не применяется ввиду нерентабельности. Для блоков цилиндров, изготовленных по Silitec-методу, из-за очень малых кристаллов кремния в настоящее время травление еще применяется.
Часто на практике, в случае замены поршней или поршневых колец, выполняют обработку цилиндров с помощью так называемых хонинговальных щеток или подпружиненных хонинговальных брусков. Однако с процессом хонингования подобная обработка имеет мало общего – более или менее изношенная рабочая поверхность цилиндра подвергается только очистке и приобретает незначительную шероховатость. Путем такой обработки, конечно же, невозможно улучшить геометрическую форму цилиндра. По причине незначительного давления прижима не достигается требуемая глубина шероховатости, которая способствовала бы улучшению процесса смазывания. При обработке такого рода только незначительно увеличивается сопротивление трения новых поршневых колец, благодаря чему они быстрее адаптируются к стенкам цилиндра. Таким образом, обработка с помощью хонинговальных щеток или подпружиненных хонинговальных брусков не позволяет надолго повысить качество рабочей поверхности цилиндра, а только улучшает ее внешний вид и слегка сокращает время приработки. Это означает, что данный метод не подходит для выполнения качественного ремонта.
Продолжение данного материала читайте в следующем номере журнала