Электрохимия - на помощь нитро-ДВС
Всем привет.
Есть у меня самый обычный offroad-ный нитро-двигатель, в котором порядком износилась пара, и потерялась компрессия. При этом, остальная механика движка вполне живая: шатун без особых люфтов, подшипники в норме, ну и так далее… И пришла мне в голову мысль, попытаться вдохнуть в двигатель вторую жизнь путем восстановления поршневой пары с помощью нанесения на рабочую поверхность тонкого слоя металла методом гальванизации. Почему бы и нет, черт возьми? Для восстановления достаточно будет тончйшего слоя; детали все маленькие - можно попробовать обработать в домашних условиях; магазины химреактивов пока вроде не закрылись.
Почитал учебники, частично восстановил институтские базовые знания в области электрохимии, и пока задача видится вполне реализуемой. Однако, чтобы начать что-то делать руками, не хватает базовой информации: из какого металла (а скорее всего сплава) обычно делаются гильза и поршень? По поводу гильзы думаю, что это что-то на основе меди или цинка (соответственно для восстановления можно будет попробовать меднение или покрытие цинком), а вот насчет материала поршня - полные непонятки, даже не представляю.
Ау, знатоки! Есть среди нас те, кто сечёт в химии и/или металловедении? Подкиньте идеек, если можно.
PS специально для тех, кто скажет “дешевле и надежнее будет купить новый двигатель”. Цель этого начинания - сам процесс, т.е. поэкспериментировать да “поиграть в науку”, а никак не сэкономить на движке. Просто хочу поставить натурный опыт для ответа на вопрос, выполнимо ли то, что задумалось. А кататься все это время буду на другом, нормальном движке.
В свое время в Моделисте-Конструкторе был цикл статей по хромированию. Имхо - модельный двигатель - идеален для воплощения этого процесса в жизнь. Там очень неприятные допуски по температуре и равномерности процесса, на многие поверхности хром ложится только через промежуточные слои. Но результат стоит того - ресурс движка с хромированной гильзой - в 1.5-2 раза выше. А как следствие - возможность еще больше нагрузить. (хотя на модельных движках - ограничением будет скорее шатун).
Мое ИМХО - надо хромировать!
ресурс движка с хромированной гильзой - в 1.5-2 раза выше
- Натурные наблюдения показывают, что материал гильзы ощутимо мягче материала поршня. Захромировав гильзу, “баланс износа” явно сдвинется в противоположную сторону. Не получится ли хуже?
- все равно нужно понимать, из какого материала сделана гильза
Ну - для меня это было в начале средней школы - то есть лет 15 назад, а то и поболе… Хромировали они там и гильзу и поршень, вроде даже и палец - но для мопэда. Там основным расходником становились поршневые кольца в итоге…
А по жизни - я ДВСок не нюхал, я “электровоз” (-;
Да, веселую задачку я себе придумал:
eto-vi-mogete.narod.ru/hromirovanie.html
😵
Это именно те статьи!!! Ностальгировал…
Немного не по теме:
По поводу гильзы думаю, что это что-то на основе меди или цинка
Разве она не латунная?
А вообще, задумка хорошая 😃
В 80-х годах мы мальчишками для авиамодельных движков сами точили гильзы из латуни на обыкновенном школьном токарном станке. Родитель потом фрезеровал в них окна. Поршни делали алюминиевые из сплавов АЛ-25 или АЛ-26. Из этого сплава льют поршни на большие дизели. Я таскал поршни от тепловоза из депо. Толшины донышка как раз хватало для поршня движка на 2,5 кубика. Весь фокус состоял в предварительной и окончательной притирке пары. Для этого изготавливались простейшие притиры. Так вот после первичной притирки поршня к гильзе, последнюю отдавали в гальванический цех на один из заводов. Там ее покрывали хромом. Хром внутри гильзы полировали. После этого по гильзе производилась окончательная притирка поршня для достижения необходимой компрессии. Финалом такой обработки было придание хромовому покрытию небольшой пористости. Это делалось установкой гильзы на анод гальванической установки и пропусканием очень малого тока. В результате часть атомов хрома выбивалась с поверхности.
Работала такая цветная пара гораздо лучше. За счет легкого поршня был существенный прирост оборотов. Пористый хром на гильзе хорошо удерживал смазку. А самое главное, гильза почти не изнашивалась. После выработки ресурса точили новый поршень и притирали его под готовую гильзу.
В общем вывод один - для черной пары связываться с электрохимией смысла нет. Если есть возможность найти где либо остатки гальванического производства, то лучше отдать несколько латунных гильз туда на обработку. Выйдет дешевле. Да и безопаснее. Все химикаты очень ядовитые.
Огромное спасибо за подробный рассказ! Многое стало понятней.
Если можно, несколько уточнений:
для черной пары связываться с электрохимией смысла нет
В каком смысле “черная”?
Хром внутри гильзы полировали.
Как это делается? Чем?
После этого по гильзе производилась окончательная притирка поршня для достижения необходимой компрессии.
Правильно ли я понимаю, что в моем случае (рабочая, уже притертая пара) это шаг можно пропустить? Особенно с учетом того, что в современных двигателях гильзы сделаны на конус, и как притирать пару - вообще не очень понятно.
Там ее покрывали хромом.
Какова должна быть толщина покрытия для достижения нужной прочности?
Финалом такой обработки было придание хромовому покрытию небольшой пористости. Это делалось установкой гильзы на анод гальванической установки и пропусканием очень малого тока.
Выполнимо ли это в домашних условиях? Или тоже нужны специфичные электролиты?
Доброго тоже задумывался об восстановлении пары,наткнулся на такую статейку www.rc-auto.ru/articles_dvs/id/833/ (не реклама) Может видели?Что думаете? Думал об обработке пары чем то вроде этого www.nanoprom.ru/quest/faq.aspx#1 (не реклама) Ну а по поводу гальваники у меня в школе по химии 3 была )))))Пробуйте там вроде сила тока должна быть большой.
“Черная пара” - это сделанная из черного металла. Обычно гильзу делают из стали, а поршень - из чугуна.
Полировали хром обычным куском войлока с пастой ГОИ. После этого поршень притирали в специальной приспособе - притире. По сути это металлическое кольцо толщиной чуть больше высоты поршня с тонким разрезом вдоль. Поперек разреза вкручивается винт, который регулирует внутренний диаметр кольца, но в очень малых пределах. Поршень одевают на самодельный шатун, который вставляется в патрон токарного станка. Затем на поршень одевают притир и включают станок. Процесс медленный, но позволяет при помощи затягивания винта довести диаметр поршня до плотного скольжения в гильзе по хрому. Саму гильзу когда она с хромом уже не притирают. Это делается до хромирования. Там притир имеет несколько другую конструкцию в виде конусного пальца с очень малым углом конуса и разрезным цилиндром, который одевается на этот конус. Принцип примерно тот же. Притир в станок, а гильзу одеваем на цилиндр и включаем станок. Нужен больший внутренний диаметр - молотком насаживаем цилиндр чуть сильнее на конус. Дело муторное, но результат достойный.
Да, материал притира должен быть существенно тверже поршня. Для алюминиевого поршня хорошо подойдет инструментальная сталь прикаленая до 40 единиц твердости. Для латуни материал притира тот же.
А вообще, это было 25 лет назад. Да и я двигателями не занимался - чистый планерист. Просто видел как это делали бойцевики и пилотажники. Сейчас может подходы и технологии изменились. И с гальваникой в домашних условиях лучше не связываться.
Да, материал притира должен быть существенно тверже поршня. Для алюминиевого поршня хорошо подойдет инструментальная сталь прикаленая до 40 единиц твердости. Для латуни материал притира тот же.
Притирали без абразивных порошков что ли? Мы когда в секции картинга гильзы терли, у нас материал притира был наоборот мягче притираемой детали, что бы притирочный порошок удерживался на притире, а не на детали…
наткнулся на такую статейку
Про обжание гильзы читал, но базовые знания по материаловедению вселяют крайнее сомнение в работоспособности метода. Но можно попробовать…
Думал об обработке пары чем то вроде этого
Основной вопрос к подобным препаратам: что мешает им оседать на остальных металлических поверхностях двигателя? Откуда уверенность, что оно останется только в трущейся паре? Нет ответов. Значит - фуфло. Имхо…
Полировали хром обычным куском войлока …
Спасибо за подробный расссказ! Все понятно.
Сейчас может подходы и технологии изменились. И с гальваникой в домашних условиях лучше не связываться.
Изучаю сейчас вопрос… Пока непонятно, стоит ли овчинка выделки. Как будут результаты - отпишусь тут подробно.
По современным технологиям зайдите на несколько этажей выше в авиамодельный форум. Вот сюда: rcopen.com/forum/f5. Все по притирке и восстановлению компресии можно найти поиском в этом разделе.
Всем привет, занимаюсь автомодельным спортом. Много раз уже восстанавливал пары для себя и на заказ. Делается это так: с гильзы снимаем хром путём травления его в 50% растворе соляной кислоты; после данной операции гильза моется; потом делается оправка для хромирования, на которую вешается гильза ( eto-vi-mogete.narod.ru/hromirovanie.html стр 28 слева снизу), и всё это опускается в раствор для хромирования и при токе 50А\дм^2 определённое время, зависящее от толщины хрома (чем толще тем хуже, но не особо); далее всё это дело опять моется и начинается притирка.
Притирка гильзы: точится притир из обычного серого чугуна с припуском под шлифовку 0,2-0,4мм, конусным отверстием и продольным разрезом, это всё нужно для того чтобы притир посадить на специальную коническую оправку и осаживать его в процессе притирки, притир при этом будет увеличиваться; далее притир шлифуется на шлифовальном станке под определённый конус. Притирка осуществляется с использованием алмазной пасты разной зернистости, начиная от крупной для доводки конусности, заканчивая мелкой для чистоты поверхности. При каждой осадки притир желательно прошлифовывать для поддержки круглой формы. Конус в верхней части гильзы до нижней части окон я делал 18-21мкм на 10мм, в нижней - 25-28мкм на 10мм.
Притирка поршня: После того как вывели нужную нам конусность на гильзе начинаем тереть поршень. Трётся он также чугунным притиром с поджимом и корундовой пастой. тереть поршень нужно так чтобы он ЧИСТЫМ не доходил до ВМТ милиметров 6, после чего в верхней части поршня натирается конус (поршень в этом месте при нагреве расширяется больше всего) делал я его высотой на 0,5мм больше толщины донышка, и обнижал на 0,015-0,02мм.
Хонингование гильзы: берём точим хон из текстолита, делаем отверстие продольное и продольные разрезы, в отверстие вставляем чтонибудь мягкое (например кусочек микропоры) это нужно для поддержки прижима к гильзе; вставляем хон в токарный станок и на малых оборотах 100-200 хонингуем гильзу с помощью пасты ГОИ до зеркала. Вот и всё далее небольшая обкатка и готово)))