webdonsk.ruНапыление на поршень своими руками
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 07.09.2024
Необходимость в ремонте поршней связанна с увеличением зазоров между поршнями и цилиндрами, износом канавок поршневых кольец и отверстий под поршневой палец, что ведет к повышению пропуска газов, стучанию поршней. Износ поршней ведет к потере компрессии и мощности двигателя, растет расход смазки и горючей смеси, смазка разжижается, повышается нагарообразование, детонация и стук поршневых пальцев.
Ремонтировать поршни или покупать новые?
Чаще всего изнашиваются в поршне торцы канавок поршневых колец, особенно в верхняя канавка. Срок эксплуатации поршней определяется не столько износом юбки, сколько износом именно самих канавок.
Износы отверстий под поршневые пальцы также не ограничивают срок службы поршней, ввиду того, что эти отверстия при необходимости довольно просто и быстро можно развернуть под поршневые пальцы ремонтных размеров даже при текущем обслуживании.
Ремонт поршней двигателя - трудоемкий и специфический процесс, требующий высокой квалификации персонала. В большинстве случаев ремонт поршней, в результате которого они могли бы быть поставлены на тот же двигатель, с которого сняты, не представляется возможным.
Из-за всего вышеперечисленного изношенные поршни, как правило, не ремонтируют, а заменяют новыми. Ремонт газодинамическим методом позволяет восстанавливать поршни практически до состояния вновь купленных, здорово экономя время и деньги клиентов, позволяя зарабатывать автомастерским!
Рассмотрим примеры:
Поршень дизеля
Вмятины от чего-то весьма твердого, требуется полноценный ремонт поршня.
Сперва ручной фрезой сглаживаем вмятины.
Затем начинает работать "ДИМЕТ". Абразивом К-00-04-16 обрабатываем вмятины поменьше.
Далее наращиваем подготовленные участки порошком А-80-13 в режиме "3".
Избытки добавленного металла убираем ручной фрезой.
Поршень дизеля готов!
Поршни спортивных картов
На фотографии показаны поршни двигателей спортивных картов, оба отработали сезон. Видно, что карт с левым поршнем выигрывал чаще.
Разница очевидна. Провели ремонт левого поршня напылением на торец состава ДИМЕТом А-80-13, обработали, вес подогнали механическим удалением лишнего металла.
Восстановление стенки поршня "Лады-Приоры"
Какая-то частица попала в камеру сгорания "Лады-Приоры", получилась дырка в поршне.
Отверстие хоть и небольшое, но продувается насквозь, ремонтируем поршень.
Сначала разрабатываем дефект, потом напыляем металл.
Добавленное покрытие шлифуем в размер. С внутренней стороны для надежности тоже залечим.
Современные поршневые двигатели внутреннего сгорания — крайне сложные системы, в состав которых входит большое количество элементов. Один из них — поршень, наиболее важная и специфическая деталь в современных двигателях. Для того, чтобы выдерживать значительные механические нагрузки и тепловые удары, поршень должен быть одновременно и легким, и прочным.
О задачах, которые приходится решать при конструировании и производстве поршней, а также о современных технологиях их упрочнения рассказывает основатель проекта ZENTORN (компания-резидент Инновационного центра “Сколково”), Дмитрий Лебедев.
Почему поршень настолько важен?
Как и говорилось выше, он должен быть легким и прочным, чтобы выдерживать все расчетные нагрузки. Кроме того, поршень должен обладать одновременно высокой термоциклической стойкостью основных рабочих поверхностей, износостойкостью и низким трением тронковой части при минимально возможном зазоре в цилиндре.
Зачем? Это очень важно для герметизации камеры сгорания топливно-воздушной смеси, с тем, чтобы избежать прорыва газов из камеры сгорания в картер, а также поступления масла в обратном направлении. В идеальном варианте расход масла должен быть минимальным, а детали двигателя должны работать в режиме жидкостного трения.
В большинстве случаев причиной выхода из строя ДВС является износ элементов:
- В бензиновом двигателе основные повреждения получает поршень из-за высокой температуры его нагрева и резких перепадов температур. При протекании рабочего процесса происходит снижение предела прочности материала.
- В дизельном двигателе износу подвергаются и детали цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), и камера внутреннего сгорания. Причиной служат переменные напряжения, вызванные воздействием переменного давления газов в цилиндре в течение рабочего цикла.
- Низкочастотные колебания температуры поршня, связанные со сменой режимов работы двигателя; высокочастотные циклические термические колебания, обусловленные изменением температуры материала в поверхностном слое камеры сгорания в течение каждого рабочего цикла.
Неслучайно поршень является центром концентрации технических новшеств, которые заложены в конструкцию двигателя. В последние годы автопроизводители идут по пути оптимизации конструкции поршня и уменьшение его массы для снижения инерционности — активнее используют поршни без вставок и пазов. Это объясняется тем, что автомобильные двигатели последнего поколения часто оснащаются алюминиевым блоком цилиндров. Соответственно, поршни понадобилось облегчить без ухудшения их термозащитных, прочностных и других эксплуатационных характеристик.
Методы упрочнения поверхности поршней
Существует ряд методов, один из них — технология электрического осаждения на поверхности металлов электрохимических покрытий с применением различных композиций. Метод осаждения состоит в следующем: из раствора электролита на поверхность днища поршня осаждаются неметаллические включения (бориды, сульфиды, карбиды, оксиды и т.д). Благодаря атомарному воздействию на поверхностные слои алюминия, прочностные характеристики полученного пленочного покрытия превышает твердость основного металла, что повышает термостойкость и прочностные характеристики.
Перспективным методом упрочнения является микродуговое оксидирование (МДО). Он заключается в формировании в поверхностных слоях группы вентильных металлов керамических покрытий с уникальным комплексом свойств, значительно превосходящих по своим термоизоляционным и прочностным характеристикам основной металл. Отличительной особенностью процесса в появлении на границе металл-электролит микроплазменных разрядов – плазмохимическом и термическом воздействии.
Технология ZENTORN: применение стэка технологий
Когда резервы свойств материалов практически исчерпаны, а эксплуатационные потребности в увеличении литровой мощности и нагрузки на элементы цилиндропоршневой группы неуклонно растут, возникает необходимость решения комплексной задачи: повышения эксплуатационных характеристик без изменений конструкции двигателя.
Всем привет. Речь пойдёт про CBR600RR 08 года с пробегом около 30000 км. Недавно разобрал двигатель для сварочного ремонта нижней части картера (вопрос не об этом) и заглянул в цилиндры, чтобы оценить состояние и ресурс двигателя.
Увидел, что основная поверхность цилиндров, в общем-то, в норме. Но на самих поршнях стёрлось антифрикционное напыление юбки, а на нижней части цилиндров, где, собственно, ходит юбка поршня, наблюдаются небольшие следы трения. Фото, к сожалению, не догадался сделать.
Вопросы следующие:
1. О какой степени износа это говорит и какие проблемы в какой срок стоит ожидать? Начнёт прогрессировать износ, или при своевременной замене масла и отсутствии перегрева пробегает ещё тысяч 50?
2. Как вообще поступают в таких случаях? Меняют поршни и ищут новый блок? Мне кажется, что прост замена поршней в данной ситуации — это как менять звёзды и оставить старую цепь.
Ответы ( 6 )
Помню как то наносил покрытие на авто поршни. Мс 2000. Довольно устойчиво получилось. Это конечно не призыв к действию.
В данном случае визуальный осмотр не говорит ни о чём. Надо измерять цилиндр и поршень и уже на основании измерений делать выводы.
здесь был ататат
Здесь можно поставить точку. Поршень, как и другие вещи, померить штангенциркулем можно. Только ради самого процесса изменения — цифры, полученные в результате будут бесполезны. Зазор поршень-цилиндр — около 3-4 сотки, точность штангенциркуля — 0,1 мм. И мерить в первую очередь надо не поршень, а цилиндр.
Свойства, технологии нанесения, толщина слоя, условия отверждения и другие сведения, необходимые для работе с покрытием MODENGY для деталей ДВС - инновационным материалом для защиты поршней и цилиндров двигателей от преждевременного износа.
Статьи
Для дополнительной защиты поршней ДВС от образования задиров и износа применяются специальные инновационные материалы.
В последние годы широкую популярность у автопроизводителей завоевали антифрикционные покрытия (АФП) MODENGY от компании "Моделирование и инжиниринг". Наиболее популярным ее материалом для покрытия поршней является антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Этот состав выпусается в аэрозольных баллонах объемом 210 мл.
Свойства антифрикционного покрытия MODENGY Для деталей ДВС
Эффективную защиту поршней и цилиндров ДВС от задиров и износа обеспечивает антифрикционное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Данный продукт на основе дисульфида молибдена, графита и полимерного связующего отверждается при комнатной температуре и выполняет следующие функции:
- Повышение несущей способности поверхности
- Ускорение приработки
- Обеспечение смазки на весь срок службы
- Снижение трения, шума
- Экономия топлива
MODENGY Для деталей ДВС обеспечивает защиту поршней и цилиндров даже в тяжелых условиях работы двигателя: пуске при пониженных температурах, недостатке смазки, перегреве и т.п.).
Этот состав очень прост в применении, отверждается при комнатной температуре и не требует для нанесения какого-либо дополнительного оборудования.
При промышленном применении для деталей двигателей в серийном производстве могут применяться и другие покрыти MODENGY. Многие из них выпускаются в жидкой форме в банках по 1 и 4,5 кг.
Подготовка поверхностей перед нанесением покрытия
Перед нанесением покрытия поршни тщательно очищаются от воды, масла и иных загрязнений, попавших на них в процессе изготовления. Для оптимального результата очистки рекомендуется использовать специальный очиститель-активатор MODENGY в аэрозольном баллоне, а также различные приспособления (например, распылители). Возможно применение ультразвуковых ванн и пр.
Если перечисленные методв не справляются с удалением всех загрязнений с поверхности поршня, можно подключить горячую щелочную мойку (при температуре +50-60 °С), промывку деионизированной водой или обдув горячим воздухом (+60 °С).
После очистки поверхности нельзя трогать руками, так как даже незначительное количество загрязнений или масла может снизить адгезию покрытия.
Методы нанесения покрытия
Нанесение MODENGY для деталей ДВС на поршни производится методом распыления непосредственно из аэрозольного баллона. Перед нанесением состав должен быть тщательно перемешан путем энергичного встряхивания баллона в течение не менее 3 минут после появления в нем стука шариков.
Несмотря на то, что из-за высокой вязкости материала твердые смазочные вещества оседают медленно, перемешивание должно производиться каждые 8 часов (1 раз в смену). Состав из новых упаковок должен быть перемешан максимум за 12 часов до применения.
Аэрозольный баллон, в котором выпускается покрытие сконструирован таким образом, чтобы обеспечить оптимальные параметры распыления (рабочее давление, диаметр распылительного сопла). Дистанция, с которой производится напыление, выбирается таким образом, чтобы состав достигал поверхности еще влажным. Рекомендуемое расстояние - 25-30 см.
Если расстояние между соплом и деталью слишком большое, покрытие высохнет еще до контакта с поверхностью, в результате чего будет ложиться неоднородно, а адгезия будет недостаточной. Оптимальная толщина образуемой пленки – не более 5 мкм за один проход. Более толстый слой покрытия можно получить путем нескольких проходов.
При проектировании линии для нанесения покрытий необходимо учитывать несколько важных параметров:
- Нанесение покрытия следует производить в помещении с контролируемой атмосферой. Рекомендуемая температура воздуха составляет 20±4 °С, относительная влажность – менее 50 %.
- Детали оборудования для перемещения не должны царапать или загрязнять поверхности поршней
- Компания "Моделирование и инжиниринг" может поставить укомплектованные линии для нанесения покрытий на поршни, включающие оборудование для мойки, сушильные печи, оборудование для перемещения. Их применение позволяет достичь более высокой производительности.
При массовом производстве покрытия наносятся на юбки поршней двигателя методом трафаретной печати.
Толщина покрытия
Толщину отвердевшего покрытия можно определить с помощью электронных приборов или непосредственным измерением, например, с помощью вихретокового толщиномера (для основы из неферромагнитных материалов) или магнитного толщиномера (для основы из ферромагнитных материалов).
Условия отверждения покрытия и контроль качества
После нанесения покрытия поршней изделия помещаются в сушильную камеру. Условия отверждения АФП (температура и время выдержки) зависят от размеров и материалов поршней.
В среднем, при температуре +170 °С выдержка составляет около 20 минут. Отверждение может происходить также при комнатной температуре. В этом случае необходимо около 12 часов на полную полимеризацию.
После отверждения образец партии деталей с покрытиями должен быть проверен по следующим параметрам:
- Адгезия покрытия
- Толщина и однородность покрытия
Уровень адгезии покрытия может быть определен с помощью метода решетчатых надрезов по ASTM D-3359. Процедура испытания предполагает использование специальной ленты, чувствительной к давлению, с известной минимальной величиной адгезионной прочности.
Существует более жесткий тест покрытий на адгезию – испытание в кипящей воде в течение получаса. Этот метод позволяет идентифицировать поршни с плохой очисткой поверхностей или повышенной пористостью металла. После извлечения поршней из воды и охлаждения до температуры окружающего воздуха они исследуются на предмет наличия вздутий и отслоений покрытия.
Альтернативный тест на адгезию предполагает испытание в нагреваемой емкости, заполненной стандартным моторным маслом. Погружение обработанного поршня в масло температурой +162 °С на 96 ч не должно приводить к заметной потере адгезии покрытия.
Определение толщины покрытия и его равномерности производится с помощью одного из указанных выше измерительных приборов и предполагает проведение нескольких измерений.
Удаление покрытия
Неотвержденное покрытие MODENGY для деталей ДВС может быть легко удалено с поверхности специальным очистителем-активатором MODENGY. После отверждения покрытие можно снять с помощью пескоструйной обработки, обработки стеклянной дробью и другими методами механического удаления.
ПОЧЕМУ НАМ ДОВЕРЯЮТ
Инженеры БОРФИ – профессионалы в своем деле. Серьезный подход к решению любой производственной задачи – наше кредо. Знания и опыт позволяют нам оказывать квалифицированную техническую поддержку крупнейшим российским предприятиям. Мы ценим тех, с кем работаем, и дорожим их доверием.
Линейка очистителей бренда EFELE пополнилась новыми составами на водной основе
С применением покрытий MODENGY количество брака на производствах спойлеров для грузовиков сводится к минимуму
Читайте также: