способ обработки гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Способ обработки гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания, при котором внутреннюю поверхность гильзы подвергают предварительной обработке, устанавливают гильзу в блок цилиндров и подвергают внутреннюю поверхность окончательной обработке хонингованием, отличающийся тем, что перед окончательной обработкой гильзу нагружают в осевом направлении усилием, иммитирующим усилие зажима гильзы головкой блока.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для нагружения гильзы берут технологическую плиту с отверстиями под хон, имитирующую головку блока, устанавливают ее на блок цилиндров через прокладку и затягивают с усилием, равным усилию затяжки головки блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу обработки внутренней поверхности гильзы двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известен способ обработки внутренней поверхности гильзы цилиндра ДВС, при котором вначале проводят предварительную обработку поверхности, затем гильзу устанавливают в блок цилиндров и осуществляют окончательную обработку хонингованием (В. Е. Щурков. Повышение надежности цилиндровой группы зарубежных автомобильных двигателей. Обзорная информация, вып. IV. Автомобильные двигатели, изд. "Филиал Центрального научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института по стандартизации, управлению качеством продукции и научно-технической информации", 1990, с. 11).

Обычно в этом случае гильзу цилиндра обрабатывают окончательно по наружному диаметру и предварительно по внутренней поверхности с оставлением припуска 0,03 0,06 мм на окончательную обработку. Последнюю проводят либо обычным, либо плосковершинным хонингованием (стр. 47).

При установке гильзы в блок цилиндров гильза может деформироваться и за счет этого увеличиваются геометрические погрешности отверстия на 0,01 0,02 мм. В этом случае последующее алмазное хонингование установленной в блоке гильзы (обычно двукратное) устраняет дополнительные геометрические погрешности, обеспечивает необходимый микрорельеф зеркала цилиндра и не изменяет положение оси отверстия цилиндра.

Недостаток способа состоит в том, что при последующей сборке двигателя после установки головки блока с прокладкой и ее затяжки через шпильки происходит дополнительная деформация гильзы цилиндра и достигнутая точность отверстия гильзы вновь может ухудшиться на 0,01 0,03 мм, что увеличивает продолжительность приработки двигателя, снижает общий ресурс работы двигателя, увеличивает расход масла на угар.

Целью изобретения является уменьшение продолжительности приработки двигателя, увеличение общего ресурса работы двигателя и уменьшение расхода масла на угар.

Цель достигается тем, что в способе обработки гильзы цилиндра ДВС, заключающемся в предварительной обработке внутренней поверхности гильзы, установке ее в блок цилиндров и окончательной обработке хонингованием, перед окончательной обработкой гильзу нагружают в осевом направлении усилием, имитирующим усилие зажима гильзы головкой блока, и после нагружения проводят окончательную обработку. Для нагружения гильзы берут технологическую плиту с отверстиями под хон, имитирующую головку блока, устанавливают ее на блок цилиндров через прокладку и затягивают с усилием, равным усилию затяжки головки блока.

В результате зажима гильзы припуск под окончательную обработку будет составлять (1,2 1,5), где D средняя величина увеличения овальности гильзы цилиндра после ее установки по указанному способу.

Таким образом устраняются практически все возможные деформации гильзы, которые обычно возникают после затяжки головки блока и, как следствие такой обработки, повышается реальная геометрическая точность рабочей поверхности (зеркала) отверстия гильзы цилиндра и соответственно требуется меньшее время на приработку двигателя, увеличивается ресурс работы двигателя и уменьшается расход масла на угар.

На фиг. 1 показан блок цилиндров в сборе; на фиг. 2 вид сверху на блок цилиндров.

Способ осуществляется следующим образом.

Берут гильзу цилиндра 1, которая была подвергнута предварительной обработке с оставлением припуска под окончательное хонингование. Гильзу устанавливают в блок цилиндров 2 либо по скользящей посадке, либо она может быть запрессована (в зависимости от конструкции двигателя). Сверху на блок цилиндров устанавливают прокладку 3, технологическую плиту 4 с отверстиями 5 под хонинг и затягивают ее шпильками 6. Затяжка производится дозированным крутящим моментом в соответствии с технической документацией на затяжку головки блока. Таким образом гильзу нагружают усилием, имитирующим усилие зажима гильзы в блоке цилиндров головкой блока. Собранный таким образом блок цилиндров поступает на стол хонинговального станка. Отверстия гильз цилиндров блока подвергают алмазному хонингованию шарнирной хонголовкой. При этом производится съем припуска до получения требуемой по чертежу размерной точности, обеспечивается геометрическая точность до 0,01 0,02 мм и макрогеометрия поверхности зеркала цилиндров в соответствии с требованиями чертежа. После операции окончательного хонингования блок цилиндров в сборе с плитой моют, производят необходимую подсборку блока, после чего плиту 4 снимают и заменяют штатной головкой блока. При этом снятие плиты и затяжка штатной головки с нормированным крутящим моментом производят в соответствии с требованиями к операциям снятия и установки блока. Обработанная хонингованием гильза цилиндров ДВС имеет точность отверстия в пределах 0,02 мм после сборки двигателя. Тем самым существенно улучшаются эксплуатационные показатели двигателя, увеличивается ресурс работы двигателя, может быть снижено время его приработки.

Пример обработки.

В блок цилиндров двигателя Д-2156 для автобуса "Икарус-280" в процессе ремонта устанавливалась гильза цилиндра, отверстие которой было предварительно обработано до диаметра 120,94 мм. Затем на блок цилиндров была установлена плита, имитирующая головку блока с прокладкой. Затяжка шпилек проводилась с нормированным крутящим моментом, указанным в техдокументации. После этого был проведен замер отверстия гильзы с целью определения геометрических погрешностей. Овальность отверстия составляла 0,04 мм, конусность 0,02 мм. Отверстие гильзы цилиндра было обработано алмазным хонингованием брусками с характеристикой АС6125/100, МЗ-05, 100% до окончательного размера диаметра 121,01 мм. При этом овальность и конусность составляли 0,01 мм, шероховатость R_a 1,6 мкм. После этого блок в сборе промывался и обрабатывался антифрикционными брусками, что обеспечивало получение плосковершинного микропрофиля в соответствии с требованиями чертежа. Размер и геометрическая точность отверстия не изменялись.

В процессе сборки двигателя технологическая плита была снята и заменена штатной головкой блока цилиндров.

В процессе стендовых испытаний двигателя внутреннего сгорания с гильзами, обработанными в соответствии с описанием, угар масла составил 0,3% от расхода топлива, что в 1,3 1,5 раза меньше, чем при работе серийного двигателя. Значительно было снижено время на приработку двигателя. С учетом всех положительных характеристик способа ожидается увеличение срока двигателя.