Honujesz cylinder na mokro czy na sucho?

Na mokro czy na sucho: bezpośrednia odpowiedź na honowanie cylindra motocykla

Podczas honowania a cylinder motocyklowy , W większości sytuacji zalecaną metodą jest honowanie na mokro . Użycie oleju do honowania lub lekkiego smaru na bazie ropy naftowej podczas procesu usuwa cząstki metalu, utrzymuje czyste cięcie osełki, zapobiega glazurowaniu się kamieni ściernych i zapewnia bardziej spójny wzór kreskowania na ściance otworu. Honowanie na sucho jest stosowane tylko w bardzo specyficznych sytuacjach — zazwyczaj w przypadku niektórych elastycznych osełek szczotkowych na otworach z żeliwa — i nawet wtedy doświadczeni mechanicy często wolą przynajmniej lekką mgiełkę smaru.

Ta odpowiedź ma znaczenie, ponieważ błędne podanie bezpośrednio wpływa na to, jak dobrze osadzone są pierścienie tłokowe. Złe honowanie cylindra motocykla prowadzi do zużycia oleju, słabej kompresji, przedwczesnego zużycia pierścieni i silnika, który nigdy nie pracuje tak, jak powinien. Niezależnie od tego, czy przebudowujesz jednocylindrowy rower na szlaki o pojemności 250 cm3, czy V-twin o dużej średnicy, szczegółowe zrozumienie procesu honowania nie podlega negocjacjom.

Co właściwie honowanie robi z cylindrem motocykla

Honowanie to proces obróbki ściernej, który uszlachetnia wewnętrzną powierzchnię otworu cylindra. Służy dwóm głównym celom: korygowaniu drobnych niedoskonałości geometrycznych powstałych w wyniku wytaczania oraz tworzeniu specyficznej tekstury powierzchni — wzoru kreskowania — który zatrzymuje olej silnikowy i umożliwia prawidłowe osadzenie pierścieni tłokowych na ściance otworu.

Gdy cylinder motocykla jest rozwiercany w celu przyjęcia tłoków o dużych rozmiarach lub gdy używany cylinder jest regenerowany, powierzchnia otworu pozostaje stosunkowo szorstka, co wynika z wytaczaka. Honowanie udoskonala tę powierzchnię do dokładnej średniej chropowatości (Ra), zwykle mierzonej w mikrocalach lub mikrometrach. Większość producentów cylindrów motocyklowych określa wartość Ra dla gotowego otworu pomiędzy 15 a 30 mikrocalami (około 0,38 do 0,76 mikrometra). do konwencjonalnych otworów żeliwnych lub chromowanych, chociaż tuleje Nikasil i ceramiczne kompozyty mają bardziej rygorystyczne specyfikacje.

Równie ważny jest kąt kreskowania. Kratka krzyżowa pod kątem 45 stopni — co oznacza, że ​​znaki honowania przecinają się pod kątem około 45 stopni z każdej strony — to standard branżowy dla większości czterosuwowych silników motocyklowych. Kąt ten tworzy mikrokanały, które równomiernie rozprowadzają olej w otworze, podczas gdy pierścienie przesuwają się w górę i w dół, uszczelniając gazy spalinowe, jednocześnie zapobiegając przedostawaniu się nadmiernej ilości oleju do komory spalania.

Warunki dotyczące tekstury powierzchni, które musisz znać

• Ra (średnia chropowatość): Średnie odchylenie powierzchni od idealnie płaskiej linii, mierzone w mikrocalach lub mikrometrach. Jest to najczęściej cytowana specyfikacja.
• Rz (średnia głębokość chropowatości): Średnia z pięciu najwyższych szczytów i pięciu najgłębszych dolin na zmierzonej długości. Bardziej istotne dla zachowania przy osadzaniu pierścieni.
• Rk (głębokość chropowatości rdzenia): Używana w specyfikacjach honowania plateau — wartość ta wpływa na retencję oleju bez zwiększania zużycia pierścieni.
• Kąt kreskowania: Kąt, pod jakim kamienie honujące pozostawiają ślady na ścianie otworu. Zbyt płytkie spowalnia osadzanie pierścienia; zbyt stroma powoduje nadmierne zużycie oleju.

Dlaczego honowanie na mokro jest lepsze od honowania na sucho cylindrów motocykli?

Chemia i fizyka stojąca za honowaniem na mokro wyjaśniają, dlaczego smarowanie robi tak znaczącą różnicę. Kiedy kamienie ścierne przecinają metal bez smarowania, szybko pojawia się kilka problemów.

Nagromadzenie ciepła niszczy spójność powierzchni

Honowanie na sucho generuje ciepło w wyniku tarcia. Nawet przy umiarkowanych prędkościach wiercenia — zwykle od 300 do 500 obr./min w przypadku otworu cylindra motocykla — honowanie na sucho może podnieść temperaturę powierzchni otworu na tyle, aby spowodować nierównomierne ścieranie. Metal rozszerza się w miarę nagrzewania, co oznacza, że ​​średnica otworu mierzona pomiędzy skokami nie jest tą samą średnicą, do której powraca otwór w temperaturze pokojowej. Jest to szczególnie problematyczne w przypadku cylindrów aluminiowych, które mają wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej (około 23 × 10⁻⁶/°C) w porównaniu do cylindrów żeliwnych (około 11 × 10⁻⁶/°C). Wzrost temperatury o 50°F (28°C) w otworze aluminiowym może spowodować zmianę wymiarów od 0,001 do 0,002 cala — wystarczające, aby zrujnować specyfikacje dotyczące ciasnego odstępu tłoka od ścianki.

Ładowanie cząstek metalu zatyka osełkę

Gdy osełka ściera otwór cylindra, uwalniane są maleńkie cząstki metalu. Bez smarowania, które odprowadzałoby te cząstki, osadzają się one w kamieniach ściernych – jest to proces zwany ładowaniem. Załadowana osełka nie tnie już czysto; zamiast tego poleruje powierzchnię, rozmazując metal po otworze, zamiast go przecinać. Daje to powierzchnię, która wygląda na gładką, ale ma słabą zdolność zatrzymywania oleju. Kiedy pierścienie tłokowe stykają się z wypolerowanym otworem, nie mogą się prawidłowo włamać, ponieważ nie ma w nich mikrodolin, w których mógłby gromadzić się olej podczas początkowego okresu docierania przy wysokim tarciu.

Honowanie na mokro zapewnia bardziej równomierną kreskę

Olej do honowania służy zarówno jako chłodziwo, jak i chłodziwo. Zmniejsza tarcie pomiędzy kamieniami a otworem, umożliwiając równomierne cięcie materiału ściernego przez cały skok. Rezultatem jest bardziej równomierny kąt kreskowania i bardziej spójna wartość Ra od góry do dołu otworu. Badania porównujące wyniki honowania na mokro i na sucho konsekwentnie pokazują, że otwory honowane na mokro osiągają węższe tolerancje Ra, z wahaniami od ±2 do ±3 mikrocali w porównaniu z ±6 do ±10 mikrocalami w przypadku otworów honowanych na sucho w tych samych warunkach.

Kiedy dopuszczalne jest honowanie na sucho

Istnieją wąskie sytuacje, w których stosuje się lub toleruje honowanie na sucho. Honelę elastyczną (osełkę kulową lub osełkę typu „szczotka do butelek”) używaną na żeliwnym otworze do szybkiego usuwania glazury - a nie do znacznego usuwania materiału - można czasem używać na sucho lub przy minimalnym smarowaniu. Bardziej miękki charakter żeliwa i elastyczna, samocentrująca konstrukcja osełki szczotkowej sprawiają, że jest ona nieco bardziej wyrozumiała. Jednakże, nawet w tym scenariuszu większość profesjonalnych konstruktorów silników stosuje co najmniej lekki spray WD-40, nafty lub specjalnego oleju do honowania przed uruchomieniem flex-hone ponieważ wyniki są wyraźnie lepsze przy smarowaniu niż bez smarowania.

Rodzaje Hones stosowanych w cylindrach motocyklowych

Nie wszystkie narzędzia do honowania są takie same, a rodzaj używanego honowania zmienia zarówno technikę, jak i wymagania dotyczące smarowania. Cylindry motocyklowe są dostępne w szerokim zakresie średnic otworów — od około 38 mm w małych silnikach dwusuwowych do ponad 100 mm w bliźniakach typu V o dużej pojemności skokowej — a narzędzie do honowania musi być dopasowane do rozmiaru średnicy cylindra i wykonywanego zadania.

Sztywne kamienie do honowania (hon sprężynowy)

Jest to najczęściej stosowany typ w warsztatach mechanicznych zajmujących się silnikami samochodowymi i motocyklowymi. Sztywna osełka składa się z dwóch lub trzech kamieni ściernych zamontowanych na sprężynowych ramionach, które dociskają do ścianki otworu pod kontrolowanym ciśnieniem. Kamienie są dostępne w różnych granulacjach – zazwyczaj od 80 do 400. Grubsze grysy (80–120) są używane do usuwania materiału po wytaczaniu, natomiast drobniejsze grysy (220–400) są używane do wykańczania i tworzenia ostatecznego wzoru kreskowania.

Sztywne osełki wymagają sztywnej wiertarki lub honownicy, która utrzymuje stałe obroty i prędkość głaskania. W przypadku cylindrów motocyklowych większość techników używa wiertarki elektrycznej o prędkości około 300–450 obr./min w połączeniu z częstotliwością głaskania, która wytwarza kreski pod kątem 45 stopni. Wzór jest prosty: prędkość głaskania (cale na minutę) = obr./min × obwód otworu × tan (kąt kreskowania/2) . W przypadku otworu o średnicy 90 mm przy 400 obr./min z ukierunkowaniem na kreskowanie pod kątem 45 stopni daje to około 45–55 uderzeń na minutę.

Flex-Hone (hona kulkowa lub szczotkowa)

Flex-Hone to elastyczny wałek z umieszczonymi w odpowiednich odstępach kulkami ściernymi. Jest samocentrujący i naturalnie dopasowuje się do otworu, dzięki czemu wybacza błędy mechanikom, którzy nie mają sztywnego uchwytu do honowania. Flex-hones doskonale radzą sobie z usuwaniem glazury — usuwaniem przeszklonej, hartowanej powierzchni ze zużytego otworu cylindra — i skutecznie zapewniają szlifowane wykończenie otworów, które już mieszczą się w określonych wymiarach.

Dostępne ziarno do osełek elastycznych mieści się w zakresie od 60 do 800. Do większości prac związanych z odtłuszczaniem cylindrów motocykli odpowiednia jest osełka o ziarnistości 240 lub 320. Flex-hones należy zawsze używać na mokro — producent Brush Research Manufacturing (twórcy marki Flex-Hone) wyraźnie stwierdza w swojej dokumentacji produktu, że podczas użytkowania należy zawsze zastosować olej do honowania lub WD-40.

Diamentowe Hondy

W diamentowych narzędziach do honowania stosuje się przemysłowy materiał ścierny diamentowy zamiast konwencjonalnych kamieni z tlenku glinu lub węglika krzemu. Stosowane są głównie do powłok o twardych otworach, takich jak Nikasil (węglik niklu i krzemu), kompozytów ceramicznych i otworów chromowanych, które szybko niszczą konwencjonalne kamienie ścierne. Osnówki diamentowe stosuje się prawie wyłącznie na mokro, a dobór smaru ma tutaj większe znaczenie — oleje na bazie ropy naftowej mogą słabo reagować z niektórymi spoiwami do osełek diamentowych, dlatego często preferowane są rozpuszczalne w wodzie płyny obróbcze.

Porównanie typów honowania cylindrów motocyklowych

Wybór odpowiedniego smaru do honowania cylindrów motocykla

Nie każdy smar sprawdza się równie dobrze przy honowaniu. Niewłaściwy olej może zanieczyścić otwór, przyspieszyć degradację kamieni ściernych lub zakłócać proces cięcia. Oto praktyczne zestawienie tego, co działa, a czego należy unikać.

Dedykowany olej do honowania

Produkty takie jak Sunnen Honing Oil, Goodson Honing Oil i podobne produkty o specjalnie opracowanym składzie stanowią złoty standard. Oleje te zostały specjalnie opracowane, aby zapewnić odpowiednią lepkość, właściwości płynu obróbkowego i smarowność podczas obróbki ściernej. Wypłukują cząsteczki metalu ze strefy cięcia, zmniejszają obciążenie kamieniami i nie pozostawiają zanieczyszczeń, które zakłócają dalsze etapy montażu silnika. Jeśli wykonujesz poważną pracę przy cylindrze motocykla – czy to w dwusuwowym motocyklu o pojemności 125 cm3, czy w cruiserze o pojemności 1200 cm3 – dedykowany olej do honowania będzie właściwym wyborem.

Nafta lub spirytus mineralny

Nafta (olej parafinowy) jest najczęściej stosowanym substytutem dedykowanego oleju do honowania i sprawdza się całkiem nieźle. Jego niska lepkość pozwala na penetrację strefy skrawania i skuteczne odprowadzanie cząstek metalu. Wielu zawodowych mechaników używa nafty od dziesięcioleci, uzyskując niezmiennie dobre wyniki. Alkohole mineralne działają podobnie. Żaden z nich nie jest tak skuteczny jak specjalnie opracowany olej do honowania, ale dla mechanika, który majsterkowicz honuje pojedynczy cylinder motocykla raz na kilka lat, różnica w końcowej jakości otworu jest marginalna.

WD-40

WD-40 jest szeroko stosowany jako smar do honowania w zastosowaniach typu flex-hone (honowanie kulowe). Jest lekki, dobrze penetruje i jest łatwo dostępny. Jest to akceptowalna opcja w przypadku prac związanych z usuwaniem glazury. Jednak WD-40 nie jest płynem chłodzącym — to przede wszystkim środek smarny wypierający wodę i lekki inhibitor korozji. W przypadku usuwania cięższego materiału przy użyciu sztywnych osełek nie zapewnia wystarczającego smarowania, aby zapobiec osadzaniu się kamieni, a jego lekka warstwa może nie chłodzić odpowiednio strefy cięcia.

Czego nie używać

• Olej silnikowy: Zbyt lepki i pozostawia pozostałości zanieczyszczające powierzchnię otworu, potencjalnie zakłócając osadzanie pierścienia.
• Płyn przekładniowy (ATF): Zawiera modyfikatory tarcia i dodatki, które mogą zatykać kamienie honownicze i pozostawiać zanieczyszczenia powierzchniowe.
• Płyn hamulcowy: Higroskopijny i agresywny chemicznie — uszkodzi pobliskie elementy gumowe i może uszkodzić aluminium, jeśli nie zostanie całkowicie usunięte.
• Sama woda: Powoduje rdzewienie nalotowe na otworach żeliwnych niemal natychmiast po honowaniu, niszcząc świeżo przygotowaną powierzchnię.
• Olej do cięcia (ciemny siarkowany): Związki siarki w ciemnych olejach do obróbki skrawaniem mogą reagować ze stopami miedzi stosowanymi w niektórych łożyskach silnika i pozostawiać plamy na otworach aluminiowych.

Jak honować cylinder motocykla: proces krok po kroku

Prawidłowe honowanie cylindra motocykla wymaga dbałości o szczegóły, odpowiednich narzędzi i cierpliwości. W procesie tym zakłada się, że wykonujesz zadanie odszklenia lub lekkiej renowacji powierzchni cylindra aluminiowego lub żeliwnego o średnicy zgodnej ze specyfikacjami wymiarowymi, a nie pełnego ponownego otworu, który wymaga wyposażenia warsztatu.

Wymagane narzędzia i materiały

• Flex-Hone (kulkowy) o odpowiedniej średnicy — zazwyczaj o 1–2 mm większy niż średnica otworu, aby zapewnić odpowiednie napięcie sprężyny
• Wiertarka elektryczna o zmiennej prędkości, utrzymująca 300–500 obr./min
• Olej do honowania, nafta lub WD-40
• Czyste, niestrzępiące się szmaty
• Gorąca woda z mydłem i szczotka do czyszczenia po honowaniu
• Średnica mikrometryczna lub czujnik zegarowy
• Szkło powiększające lub luneta (opcjonalna, ale zalecana)
• Czysty olej montażowy (do ochrony otworu po honowaniu)

Krok 1: Zmierz otwór przed honowaniem

Przed dotknięciem gładzi cylindra zmierz średnicę otworu w wielu miejscach — na co najmniej trzech głębokościach (w pobliżu górnej, środkowej i dolnej części strefy ruchu pierścienia) oraz w dwóch prostopadłych osiach na każdej głębokości. Pozwala to zidentyfikować wszelkie stany stożkowe lub nieokrągłe. Jeśli otwór jest bardziej niż 0,002 cala (0,05 mm) niezaokrąglony lub zwężający się, usuwanie glazury za pomocą gładzika nie wystarczy — najpierw należy wytoczyć cylinder.

Krok 2: Zabezpiecz cylinder

Zamocuj cylinder bezpiecznie w imadle za pomocą miękkich szczęk lub przymocuj go do powierzchni roboczej. Cylinder nie może poruszać się podczas honowania — wszelkie kołysanie lub przesuwanie zmienia ścieżkę honowania i powoduje nierówną geometrię otworu. W przypadku małych jednocylindrowych silników motocyklowych cały dzbanek cylindra można zwykle umieścić bezpośrednio w wyściełanym imadle. W przypadku większych silników wielocylindrowych może zaistnieć konieczność zamontowania poszczególnych cylindrów na płycie mocującej.

Krok 3: Obficie nałóż olej do honowania

Nałóż obficie warstwę oleju do honowania zarówno na flex-hone, jak i na ściankę otworu. Nie bądź skąpy — chcesz, aby otwór był wystarczająco mokry, aby było widać połysk oleju na powierzchni. Trzymaj w pobliżu dodatkową ilość oleju, aby móc zastosować więcej podczas procesu honowania. Uruchomienie osełki na sucho nawet przez kilka pociągnięć może spowodować obciążenie kulek ściernych i trwale zmniejszyć skuteczność cięcia osełki.

Krok 4: Ustaw prędkość wiercenia i rozpocznij głaskanie

Włóż osełkę do otworu i ustaw wiertło na około 300–450 obr./min. Rozpocznij przesuwanie osełki w górę i w dół przez otwór z szybkością, która spowoduje powstanie widocznych śladów kreskowania. Powszechnie cytowaną wskazówką jest stosowanie częstotliwości głaskania, która powoduje, że osełka przemieszcza się przez całą długość otworu (plus około 1/4 długości osełki za każdym końcem) jednym płynnym ruchem co 1 do 1,5 sekundy.

W przypadku typowego cylindra motocyklowego o średnicy 100 mm i strefie skoku pierścienia 90 mm zwykle wystarcza 30–60 sekund aktywnego honowania, aby usunąć glazurę z powierzchni i wytworzyć świeżą kreskę. Nie honuj nadmiernie — nadmierne honowanie usuwa zbyt dużo materiału i otwiera luzy wykraczające poza specyfikację.

Krok 5: Zatrzymaj się, wycofaj i sprawdź

Po 30 sekundach honowania zatrzymaj wiertło, gdy osełka znajduje się jeszcze w otworze (nigdy nie wyjmuj obracającej się osełki – kulki mogą zaczepić się o krawędź otworu i uszkodzić ją), a następnie wyjmij zatrzymaną osełkę. Wytrzyj otwór do czysta niestrzępiącą się szmatką i sprawdź powierzchnię przy dobrym oświetleniu. Powinieneś zobaczyć jednolity wzór siatki pokrywający całą długość otworu, bez pozostałych błyszczących, przeszklonych obszarów. Jeśli na powierzchni pozostają zeszklone plamy, nałóż świeży olej i kontynuuj honowanie.

Krok 6: Dokładnie oczyść otwór

Na tym etapie wielu konstruktorów silników typu „zrób to sam” popełnia najbardziej kosztowny błąd. Honowanie pozostawia cząstki ścierne i resztki metalu w mikrodolinach powierzchni otworu. Jeśli te zanieczyszczenia nie zostaną całkowicie usunięte, w pierwszych godzinach pracy silnika działają jak osadzona masa szlifierska na pierścieniach tłokowych i ściankach otworu , powodując przyspieszone zużycie, które trwale uszkadza otwór i pierścienie.

Prawidłową metodą czyszczenia jest gorąca woda z mydłem i szczotką z otworem, a nie rozpuszczalnik. Rozpuszczalniki, takie jak środek do czyszczenia hamulców lub benzyna lakowa, dobrze rozpuszczają olej, ale nie usuwają fizycznie cząstek ściernych z mikrowgłębień na powierzchni otworu. Gorąca woda z płynem do mycia naczyń (klasyczne zalecenie konstruktora silników Johna Erba, a później spopularyzowane przez konstruktora silników Johna Calliesa) powoduje szorowanie, które fizycznie podnosi i usuwa cząstki ścierne. Energicznie wyszoruj otwór, dokładnie spłucz czystą gorącą wodą, następnie natychmiast osusz i nałóż warstwę czystego oleju montażowego, aby zapobiec rdzewieniu nalotowemu (szczególnie ważne w przypadku żeliwa).

Krok 7: Pomiar końcowy

Po czyszczeniu i przed montażem ponownie zmierz otwór, aby sprawdzić, czy nadal mieści się w specyfikacji. Lekkie odszklenie za pomocą flex-hone zwykle usuwa mniej niż 0,0005 cala (0,013 mm) materiału – jest to pomijalne pod względem zmiany wymiarów. Jeśli pomiary wykazują większe usuwanie niż oczekiwano, sprawdź ponownie technikę i dobór granulacji.

Materiały cylindrów motocykli i ich wpływ na podejście do honowania

Materiał tulei cylindrowej zasadniczo zmienia podejście do honowania. Różne materiały wymagają różnych materiałów ściernych, różnych ziaren, różnych środków smarnych i różnych wykończeń powierzchni docelowych.

Wkładki żeliwne

Tradycyjne żeliwne tuleje cylindrowe – spotykane w wielu starszych japońskich czterosuwach, brytyjskich motocyklach i amerykańskich V-twinach – są najbardziej podatne na doskonalenie. Żeliwo zawiera w swojej mikrostrukturze wolny grafit, który pełni rolę wbudowanego smaru. Dobrze ostrzy kamieniami z tlenku glinu i łatwo reaguje na gięcie. Docelowe wartości Ra dla otworów motocyklowych z żeliwa wynoszą zazwyczaj 20–35 mikrocalów w przypadku konwencjonalnych pierścieni lub 15–25 mikrocalów w przypadku pierścieni pokrytych molibdenem. Żeliwo szybko rdzewieje — nałóż olej na otwór w ciągu kilku minut od zakończenia czyszczenia.

Cylindry aluminiowe (bez wkładki)

Niektóre cylindry motocyklowe – szczególnie w małych silnikach dwusuwowych i niektórych nowoczesnych silnikach czterosuwowych – mają gołe aluminiowe otwory bez oddzielnej tulei. Wymagają one osełek z węglika krzemu lub tlenku glinu i szczególnej uwagi na gromadzenie się ciepła. Bardziej miękki materiał aluminiowy usuwa się szybciej niż żelazo, a luźniejsza struktura krystaliczna oznacza, że ​​można w sposób niezamierzony szybko otworzyć szczeliny, jeśli użyje się zbyt agresywnego żwiru lub osełki przez zbyt długi czas. Honowanie na mokro jest tutaj jeszcze ważniejsze — różnica rozszerzalności cieplnej pomiędzy aluminium i stalowym korpusem osełki oznacza, że ​​honowanie na sucho powoduje większą zmienność wymiarową aluminium niż żelaza.

Otwory Nikasil i Ceramic Composite

Nikasil (węglik niklu i krzemu) to twarda powłoka galwaniczna stosowana w otworach wielu wysokowydajnych i nowoczesnych silników motocyklowych – w tym BMW Boxers, silników opartych na Rotax i wielu japońskich motocyklach sportowych. Ceramiczne powłoki kompozytowe, takie jak SCEM (Suzuki Composite Electrochemical Material) i NSS (Kawasaki), działają podobnie. Powłoki te są niezwykle twarde — zwykle 800–1000 w skali twardości Vickersa — i nie można ich szlifować za pomocą konwencjonalnych materiałów ściernych z tlenku glinu lub węglika krzemu . Tylko materiały ścierne diamentowe lub CBN (sześcienny azotek boru) mogą skutecznie przecinać te powierzchnie.

Honowanie otworów Nikasil jest pracą specjalistyczną. Docelowy Ra jest ciaśniejszy niż żeliwo — zwykle 10–20 mikrocalów — a osełkę diamentową należy stosować na mokro i z dodatkiem rozpuszczalnego w wodzie płynu obróbkowego. Co ważniejsze, otworów Nikasil, które zostały uszkodzone przez paliwo zanieczyszczone etanolem (etanol powoduje stopniowe rozpuszczanie Nikasilu w miarę upływu czasu) nie da się uratować poprzez honowanie — cylinder należy wymienić lub wymienić. Jest to poważny problem na rynkach, na których powszechne są mieszanki etanolu E10 lub wyższej, szczególnie dotyczy to starszych motocykli BMW serii R z połowy lat 90-tych.

Otwory wyłożone chromem

Twarde chromowanie było powszechnie stosowane w cylindrach motocykli dwusuwowych – i nadal jest stosowane w niektórych dwusuwowych silnikach o wysokich osiągach i wyścigach – ponieważ twardość chromu i niski współczynnik tarcia są idealne dla środowiska otworu silnika dwusuwowego z odsłoniętym portem. Otwory chromowane wymagają diamentowych materiałów ściernych do honowania, a specyfikacje wykończenia powierzchni są rygorystyczne. Podobnie jak Nikasil, prace związane z chromowaniem są zwykle wysyłane do specjalisty.

Różnice w honowaniu cylindrów motocykli dwusuwowych i czterosuwowych

Podstawowe różnice między konstrukcjami silników dwusuwowych i czterosuwowych powodują różne wymagania dotyczące honowania, które często dezorientują mechaników pracujących na obu typach.

Cylindry dwusuwowe

W dwusuwowym silniku motocyklowym otwory tłokowe otwierają i zamykają kanały dolotowe i wydechowe, przechodząc obok nich w otworze. Oznacza to, że powierzchnia otworu jest przerywana otworami przelotowymi — osełka musi przechodzić przez te otwory przy każdym skoku. Krawędzie tych otworów mogą zaczepiać się o kamienie i powodować nierówne cięcie lub uszkodzić osełkę.

W cylindrach dwusuwowych zwykle stosuje się otwory chromowane lub Nikasil zamiast żeliwnych, ponieważ otwory tworzyłyby naprężenia w bardziej miękkim materiale wykładziny. Honowanie cylindrów dwusuwowych z otworami przelotowymi wymaga krótkich, kontrolowanych pociągnięć i uważnej uwagi na punkty wejścia i wyjścia honowania. Wielu techników używa narzędzia do fazowania, aby delikatnie usunąć zadziory z krawędzi portu przed honowaniem, aby zmniejszyć ryzyko złapania kamieni po honowaniu.

Konfiguracja pierścieni tłokowych również się różni: w tłokach dwusuwowych zazwyczaj stosuje się pojedynczy, gruby pierścień (czasami dwa) z kołkiem ustalającym, aby zapobiec obracaniu się pierścienia i zaczepianiu go w porcie. Interfejs pierścień-otwór w dwusuwie różni się od czterosuwowego, a wymagany kąt kreskowania może się różnić - niektórzy specjaliści od dwusuwów wolą płytszy kąt kreskowania wynoszący 30–35 stopni zamiast standardu 45 stopni dla czterosuwów.

Cylindry czterosuwowe

Cylindry motocyklowe czterosuwowe są bardziej konwencjonalne — mają nieprzerwaną powierzchnię otworu od góry do dołu, z zaworami obsługiwanymi przez głowicę, a nie przez otwory w otworze. Dzięki temu honowanie cylindrów czterosuwowych jest prostsze, a konwencjonalne sztywne i elastyczne osełki mogą być swobodnie używane bez obawy o krawędzie portu.

Konfiguracja pierścieni w czterosuwach — zazwyczaj górny pierścień ściskający, drugi pierścień ściskający i pierścień zgarniający olej — wymaga, aby powierzchnia otworu wspierała retencję oleju w pierścieniu olejowym, zachowując jednocześnie szczelne uszczelnienie pierścieni ściskających. Kreskowanie pod kątem 45 stopni jest zoptymalizowane dla tej konfiguracji wielopierścieniowej. Sprężyna rozporowa pierścienia olejowego utrzymuje podwójne szyny w otworze ze znaczną siłą, a kratka zapewnia wystarczającą teksturę do zatrzymania oleju bez tak dużej szorstkości, że szyny pierścienia olejowego nie mogą się prawidłowo dopasować.

Typowe błędy honowania, które niszczą otwory cylindrów motocykli

Nawet doświadczeni mechanicy popełniają błędy, których można uniknąć podczas honowania cylindrów motocykli. Są to błędy, które najczęściej objawiają się problemami z osadzeniem pierścieni, zużyciem oleju lub przedwczesnym zużyciem po przebudowie.

Używanie niewłaściwego ziarna

Gruboziarnista osełka (ziarno 80 lub 120) zastosowana jako końcowe wykończenie powoduje, że otwór jest zbyt szorstki. Proces osadzania pierścienia potrwa znacznie dłużej, a w niektórych przypadkach wierzchołki chropowatej powierzchni faktycznie zaginają się i tworzą cząstki ścierne osadzone w ściance otworu. I odwrotnie, drobnoziarniste honowanie stosowane w otworze wymagającym bardziej agresywnego cięcia po prostu marnuje czas i szybko się ładuje. Dopasuj ziarno do zadania: grube do usuwania materiału po wytaczaniu, drobne (240–320) do końcowego usuwania glazury i kreskowania otworu, który jest już zgodny ze specyfikacją.

Niestała prędkość głaskania

Zmiana prędkości głaskania podczas przejścia honującego zmienia kąt kreskowania. Jeśli będziesz jechał szybciej na górze i wolniej na dole, powstanie odwiert o niespójnych kątach kreskowania od góry do dołu – węższy na górze, gdzie zwalniałeś, płytszy na dole, gdzie przyspieszałeś. Powoduje to nierównomierną dystrybucję filmu olejowego i nierówne osadzenie pierścieni. Przed nałożeniem osełki na otwór należy ćwiczyć spójny rytm głaskania.

Niewysuwanie hon poza końce otworu

Jeśli osełka nigdy nie wystaje poza górną i dolną krawędź otworu podczas skoku, obszary te podlegają mniejszemu działaniu ściernemu niż środek otworu. Rezultatem jest otwór, który jest węższy u góry i u dołu (w miejscu odwrócenia pierścienia) niż w środku — dokładnie odwrotnie niż chcesz. Przy każdym pociągnięciu osełka powinna wystawać w przybliżeniu na jedną czwartą swojej długości poza każdy koniec otworu.

Nieodpowiednie czyszczenie po honowaniu

Jak omówiono w powyższym etapie czyszczenia, użycie rozpuszczalnika zamiast gorącej wody z mydłem powoduje pozostawienie cząstek ściernych w otworze. Konsekwencje są poważne. W jednym dobrze udokumentowanym studium przypadku dotyczącym budowy silnika, silnik odbudowany z otworami oczyszczonymi rozpuszczalnikiem (ale nie wodą) wykazał zużycie pierścieni tłokowych wynoszące 0,003 cala po przejechaniu 500 mil — czyli ilość, która normalnie wymagałaby przejechania 50 000 mil przy odpowiednio oczyszczonym otworze. Osadzone ziarno działa jak pasta docierająca i zanim zużycie pierścienia będzie widoczne, sam otwór często ulega uszkodzeniu przekraczającemu następny limit nadwymiaru.

Honowanie już przewymiarowanego otworu

Mechanicy czasami próbują doskonalić otwór, który osiągnął już maksymalny limit nadwymiaru, mając nadzieję, że uda się usunąć pewne zarysowania lub ślady zużycia. Jeśli honowanie spowoduje, że średnica otworu przekroczy maksymalną specyfikację nadwymiarową, nie będzie dostępnego nadwymiarowego tłoka, który mógłby go prawidłowo dopasować. Zawsze mierz przed honowaniem i upewnij się, że pozostała wystarczająca ilość materiału do następnego kroku nadwymiarowego, zanim usuniesz jakikolwiek metal.

Używanie szlifierki Flex-Hone, gdy potrzebne jest wytaczanie

Elastyczna osełka nie może korygować nieokrągłych lub stożkowych otworów — dopasowuje się do istniejącego kształtu otworu i równomiernie ściera wszystkie powierzchnie, więc jeśli otwór jest owalny, pozostaje owalny. Nieokrągłość większa niż 0,002 cala (0,05 mm) lub zbieżność większa niż 0,002 cala wymagają wytaczania, a nie honowania. Użycie gładzika elastycznego na otworze, który wymaga wytaczania, daje otwór ze świeżymi śladami kreskowania, ale wciąż o złej geometrii i pierścieniami, które nigdy nie będą mogły być prawidłowo uszczelnione.

Luz tłok-ściana i dlaczego precyzja honowania ma znaczenie

Honowanie ostatecznie służy osiągnięciu prawidłowego luzu tłok-ściana. Jest to szczelina pomiędzy płaszczem tłoka a ścianką otworu, mierzona na powierzchni oporowej tłoka (prostopadle do osi sworznia przegubu) w dolnej części płaszcza.

Typowe specyfikacje luzu tłok-ściana w silnikach motocyklowych różnią się znacznie w zależności od zastosowania:

Zbyt mały luz powoduje zacieranie tłoka, gdy silnik osiąga temperaturę roboczą, a tłok rozszerza się, zamykając pozostałą szczelinę. Zbyt duży luz powoduje odskakiwanie tłoka, zwiększa przedmuch pierścienia, powoduje hałas mechaniczny („uderzenie tłoka”) i często prowadzi do szybkiego zużycia średnicy i tłoka. Proces honowania musi być kontrolowany na tyle precyzyjnie, aby ostateczna średnica otworu mieściła się w zakresie 0,0005 cala (0,013 mm) od wymiaru docelowego — tolerancja wymagająca dokładnego pomiaru i powściągliwego usuwania materiału.

Kiedy honować, a kiedy wysłać cylinder motocykla do warsztatu mechanicznego

Nie każda sytuacja z cylindrem wymaga takiej samej reakcji. Zrozumienie ograniczeń tego, co możesz zrobić w domu, w porównaniu z tym, co wymaga profesjonalnej obróbki, pozwala uniknąć kosztownych błędów.

Samodzielne honowanie jest właściwe, gdy:

• Otwór mieści się w specyfikacji wymiarowej (w zakresie 0,002 cala od okrągłego i prostego)
• Otwór jest przeszklony w wyniku długotrwałego użytkowania, a pierścienie nie są już prawidłowo osadzone
• Nowe pierścienie tłokowe są instalowane bez wytaczania, a otwór wymaga świeżej kreski w celu dotarcia pierścienia
• Lekką rdzę powierzchniową lub drobne wżery korozyjne należy oczyścić (chociaż głębokie wżery wymagają wytaczania)
• Materiałem otworu jest żeliwo lub standardowe aluminium, a nie Nikasil lub chrom

Profesjonalna praca w warsztacie mechanicznym jest wymagana, gdy:

• Otwór jest nieokrągły lub stożkowy o więcej niż 0,002 cala — konieczne jest wytaczanie
• Cylinder ma głębokie zarysowania powstałe w wyniku zatarcia tłoka — wymagane wytaczanie lub wymiana płytek
• Materiałem otworu jest Nikasil, kompozyt ceramiczny lub chrom — potrzebne są specjalistyczne narzędzia diamentowe
• Luz tłok-ściana musi być precyzyjnie ustawiony, aby pomieścić tłoki o dużych rozmiarach
• Cylinder dwusuwowy z uszkodzeniem portu sięgającym do powierzchni otworu
• Każda sytuacja, w której wymagana jest precyzja wymiarowa lepsza niż ± 0,001 cala

Stawki w warsztatach mechanicznych za wytaczanie i honowanie cylindrów motocykli zazwyczaj wahają się od 40 do 120 dolarów za cylinder, w zależności od średnicy otworu, materiału i regionu. W przypadku cylindra motocyklowego, który wymaga prawdziwej korekty geometrycznej, są to dobrze wydane pieniądze — próba naprawienia wypaczonego lub zbyt dużego otworu za pomocą giętkiej osełki za 20 dolarów ze sklepu z częściami samochodowymi zakończy się jedynie cylindrem, który nadal będzie wymagał warsztatu mechanicznego, plus zmarnowana giętka osełka.

Docieranie pierścienia po honowaniu cylindra motocykla

Odpowiednio wyszlifowany cylinder motocyklowy to dopiero początek. Proces docierania pierścieni – trwający kilka pierwszych godzin pracy po montażu – określa, jak dobrze pierścienie dopasowują się do otworu i jak długo silnik będzie utrzymywał dobrą kompresję i niskie zużycie oleju.

Podczas docierania najwyższe punkty (szczyty) wzoru kreskowania stopniowo ulegają zużyciu pod naciskiem pierścienia, tworząc powierzchnię plateau, na której pierścienie poruszają się po płaskich wierzchołkach, pomiędzy którymi znajdują się doliny zatrzymujące olej. Ten efekt honowania plateau zachodzi naturalnie podczas docierania, ale wymaga prawidłowego początkowego wykończenia powierzchni — jeśli Ra jest zbyt szorstkie, docieranie trwa zbyt długo i zużycie pierścieni jest nadmierne; jeśli jest zbyt gładka, pierścienie nie są w stanie wytworzyć wystarczającego tarcia, aby zapewnić prawidłowe dopasowanie.

Protokół docierania dla silników motocyklowych

1. Uruchom silnik i poczekaj, aż osiągnie temperaturę roboczą — zwykle od 5 do 10 minut przy zmiennej przepustnicy, unikając długotrwałej pracy na biegu jałowym.
2. Wyłącz silnik i poczekaj, aż całkowicie ostygnie do temperatury pokojowej. Ten cykl termiczny pomaga osadzić pierścienie, umożliwiając rozszerzanie się i kurczenie otworu i tłoka, dopasowując do siebie powierzchnie.
3. Powtórz proces cyklu grzewczego dwa do trzech razy przed pierwszą jazdą.
4. Przez pierwsze 800 km zmieniaj w sposób ciągły przepustnicę i unikaj utrzymujących się wysokich obrotów na minutę — zapobiega to zacieraniu się pierścieni w częściowo osadzonym położeniu.
5. Wymień olej silnikowy po przejechaniu 500 mil, aby usunąć cząstki metalu powstałe w procesie osadzania pierścienia.
6. Unikaj lekkiego dodawania gazu i unikaj utrzymywania się wysokich obrotów do czasu zakończenia pierwszej wymiany oleju. Obie skrajności uniemożliwiają prawidłowe osadzenie pierścienia.

Dobrze naostrzony cylinder motocykla z prawidłowo dotartymi pierścieniami będzie wykazywał stabilne odczyty kompresji przez 500–1000 mil i powinien utrzymywać te odczyty przez cały okres eksploatacji silnika. Jeśli po przejechaniu 1500 km odczyty kompresji nadal rosną lub znacznie się różnią, oznacza to, że proces honowania lub docierania nie przebiegł idealnie.