실린더를 습식으로 연마합니까, 아니면 건식으로 연마합니까?

습식 또는 건식: 오토바이 실린더 연마에 대한 직접적인 답

연마할 때 오토바이 실린더 , 습식 호닝은 대부분의 상황에서 권장되는 방법입니다. . 공정 중 호닝 오일이나 가벼운 석유 기반 윤활제를 사용하면 금속 입자가 제거되고 호닝 절단이 깨끗하게 유지되며 연마석의 유약이 방지되고 보어 벽에 보다 일관된 크로스해칭 패턴이 생성됩니다. 건식 호닝은 일반적으로 주철 보어의 특정 유연한 브러시 호닝을 사용하는 매우 특정한 시나리오에서만 사용되며, 숙련된 기계 기술자는 최소한 약간의 윤활제 미스트를 선호하는 경우가 많습니다.

이 대답은 중요합니다. 잘못하면 피스톤 링이 얼마나 잘 자리잡는지 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 오토바이 실린더의 연마 작업이 잘못되면 오일 소비, 압축 불량, 조기 링 마모 및 엔진이 제대로 작동하지 않게 됩니다. 단일 실린더 250cc 트레일 자전거를 재구축하든, 대구경 V-트윈 자전거를 재구축하든, 호닝 과정을 자세히 이해하는 것은 타협할 수 없습니다.

호닝이 실제로 오토바이 실린더에 미치는 영향

호닝은 실린더 보어의 내부 표면을 다듬는 연마 가공 공정입니다. 이는 두 가지 주요 목적으로 사용됩니다. 보링으로 인해 남겨진 사소한 기하학적 결함을 수정하고, 엔진 오일을 유지하고 피스톤 링이 보어 벽에 적절하게 안착되도록 하는 특정 표면 질감(크로스해치 패턴)을 생성하는 것입니다.

대형 피스톤을 수용하기 위해 모터사이클 실린더를 천공하거나 사용한 실린더를 수리할 때 보링 바의 보어 표면은 상대적으로 거친 마감 상태로 남습니다. 호닝은 일반적으로 마이크로인치 또는 마이크로미터로 측정되는 정확한 거칠기 평균(Ra)으로 표면을 미세화합니다. 대부분의 오토바이 실린더 제조업체는 완성된 보어 Ra 값을 15~30마이크로인치(약 0.38~0.76마이크로미터)로 지정합니다. 기존 주철 또는 크롬 라이닝 보어의 경우 Nikasil 및 세라믹 복합 라이너의 사양이 더 엄격합니다.

크로스해칭 각도도 똑같이 중요합니다. 45도 크로스해칭(숫돌 표시가 각 측면에서 약 45도 교차한다는 의미)은 대부분의 4행정 오토바이 엔진에 대한 업계 표준입니다. 이 각도는 링이 위아래로 미끄러지는 동안 보어 전체에 오일을 고르게 분배하는 마이크로 채널을 생성하여 연소 가스를 밀봉하는 동시에 과도한 오일이 연소실로 들어가는 것을 방지합니다.

알아야 할 표면 질감 용어

• Ra(거칠기 평균): 마이크로인치 또는 마이크로미터 단위로 측정되는 완벽하게 평평한 선에서 표면의 평균 편차입니다. 가장 많이 인용되는 사양입니다.
• Rz(평균 거칠기 깊이): 측정된 길이에 걸쳐 가장 높은 봉우리 5개와 가장 깊은 계곡 5개의 평균입니다. 링 좌석 동작과 더 관련이 있습니다.
• Rk(코어 거칠기 깊이): 고원 호닝 사양에 사용되는 이 값은 링 마모를 증가시키지 않고 오일 유지율에 영향을 미칩니다.
• 크로스해칭 각도: 연마석이 보어 벽에 자국을 남기는 각도입니다. 너무 얕으면 링 좌석이 느려집니다. 너무 가파른 경우 과도한 오일 소비가 발생합니다.

오토바이 실린더에서 습식 호닝이 건식 호닝보다 뛰어난 이유

습식 호닝의 화학 및 물리학은 윤활이 왜 그렇게 중요한 차이를 만드는지 설명합니다. 연마석이 윤활 없이 금속을 절단할 때 몇 가지 문제가 빠르게 복잡해집니다.

열 축적으로 인해 표면 일관성이 파괴됩니다.

건식 호닝은 마찰로 인해 열이 발생합니다. 적당한 드릴 속도(일반적으로 오토바이 실린더 보어의 경우 300~500RPM)에서도 건식 호닝은 보어 표면 온도를 높여 일관성 없는 마모를 유발할 수 있습니다. 금속은 가열됨에 따라 팽창합니다. 이는 스트로크 사이에서 측정하는 보어 직경이 실온에서 보어가 복귀하는 직경과 같지 않음을 의미합니다. 이는 주철(약 11 × 10⁻⁶/°C)에 비해 열팽창 계수(약 23 × 10⁻⁶/°C)가 더 높은 알루미늄 실린더에서 특히 문제가 됩니다. 알루미늄 보어의 온도가 50°F(28°C) 상승하면 0.001~0.002인치의 치수 변화가 발생할 수 있습니다. — 피스톤과 벽 사이의 간격이 빡빡한 사양을 망칠 만큼 충분합니다.

금속 입자 로딩으로 인해 혼이 막힙니다.

호닝이 실린더 보어를 마모시키면서 작은 금속 입자가 방출됩니다. 이러한 입자를 운반할 윤활유가 없으면 입자가 연마석에 박히게 됩니다. 이 과정을 로딩이라고 합니다. 로드된 연마기는 더 이상 깨끗하게 절단되지 않습니다. 대신, 표면을 광택나게 하여 절단하는 대신 보어 전체에 금속을 바르게 됩니다. 이는 매끄럽게 보이지만 오일 보유 특성이 좋지 않은 표면을 생성합니다. 피스톤 링이 연마된 보어에 접촉하면 초기 고마찰 길들이기 기간 동안 오일을 담을 마이크로 밸리가 없기 때문에 적절하게 파손될 수 없습니다.

습식 호닝으로 더욱 균일한 크로스해칭 생성

호닝 오일은 절삭유와 절삭유 역할을 합니다. 이는 돌과 보어 사이의 마찰을 줄여 스트로크 전체에 걸쳐 연마재가 일관되게 절단되도록 합니다. 그 결과 크로스해칭 각도가 더욱 균일해지고 보어의 상단에서 하단까지 Ra 값이 더욱 일관됩니다. 습식 및 건식 호닝 결과를 비교한 연구에 따르면 동일한 조건에서 건식 호닝 보어의 ±6~±10마이크로인치에 비해 습식 호닝 보어는 ±2~±3마이크로인치의 변동으로 더 엄격한 Ra 허용 오차를 달성하는 것으로 나타났습니다.

건식 호닝이 허용되는 경우

건식 호닝이 사용되거나 허용되는 좁은 상황이 있습니다. 상당한 재료 제거를 위한 것이 아닌 신속한 디글레이징 작업을 위해 주철 보어에 사용되는 플렉스 숫돌(볼 숫돌 또는 "병 브러시" 숫돌)은 때때로 건조하거나 최소한의 윤활로 사용할 수 있습니다. 주철의 부드러운 특성과 브러시 연마의 유연하고 자체 중심화 디자인으로 인해 좀 더 관대해졌습니다. 그러나, 이 시나리오에서도 대부분의 전문 엔진 제작자는 플렉스 호닝을 작동하기 전에 최소한 WD-40, 등유 또는 전용 호닝 오일을 가볍게 스프레이합니다. 윤활유를 사용하지 않은 경우보다 결과가 눈에 띄게 더 좋기 때문입니다.

오토바이 실린더에 사용되는 호닝 유형

모든 호닝 도구가 동일한 것은 아니며 사용하는 호닝 유형에 따라 기술과 윤활 요구 사항이 모두 달라집니다. 오토바이 실린더의 보어 직경은 소형 2행정 엔진의 약 38mm부터 대용량 V-트윈 엔진의 100mm 이상까지 다양하며, 호닝 도구는 보어 크기와 작업에 적합해야 합니다.

견고한 호닝 스톤(스프링 장착형 호닝)

이는 자동차 및 오토바이 엔진 기계 공장에서 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 견고한 호닝은 제어된 압력 하에서 보어 벽을 누르는 스프링 장착 암에 장착된 2개 또는 3개의 연마석으로 구성됩니다. 돌은 일반적으로 80~400 그릿 범위의 다양한 입자로 제공됩니다. 거친 입자(80-120)는 보링 후 재료를 제거할 때 사용되는 반면, 미세한 입자(220-400)는 최종 크로스해칭 패턴을 마무리하고 생성하는 데 사용됩니다.

견고한 호닝에는 일관된 RPM과 스트로크 속도를 유지하는 견고한 드릴 또는 호닝 머신이 필요합니다. 오토바이 실린더의 경우 대부분의 기술자는 45도 크로스해칭 표시를 생성하는 스트로크 속도와 결합된 약 300-450RPM의 전기 드릴을 사용합니다. 공식은 간단합니다. 스트로크 속도(분당 인치) = RPM × 보어 원주 × tan(크로스해칭 각도/2) . 45도 크로스해칭을 목표로 하는 400RPM의 90mm 보어의 경우 분당 대략 45-55스트로크에 해당합니다.

Flex-Hone(볼 혼 또는 브러시 혼)

플렉스 혼은 연마 볼이 간격을 두고 부착된 유연한 샤프트입니다. 자체 중심화되고 자연스럽게 보어를 따라가므로 견고한 호닝 고정 장치가 없는 DIY 기계공이 사용할 수 있습니다. 플렉스 호닝은 사용된 실린더 보어에서 광택이 나고 경화된 표면을 제거하는 디글레이징에 탁월하며 이미 사양 치수 내에 있는 보어에 평탄한 호닝 마감을 생성하는 데 효과적입니다.

플렉스 호닝에 사용할 수 있는 입자 범위는 60~800입니다. 대부분의 오토바이 실린더 디글레이징 작업에는 240방 또는 320방 플렉스 호닝이 적합합니다. 플렉스혼은 항상 젖은 상태로 사용해야 합니다. — 제조사 Brush Research Manufacturing(Flex-Hone 브랜드 제조사)은 제품 설명서에 사용 중에 호닝 오일이나 WD-40을 항상 발라야 한다고 명시적으로 명시하고 있습니다.

다이아몬드 호닝

다이아몬드 호닝 공구는 기존의 산화알루미늄이나 탄화규소석 대신 산업용 다이아몬드 연마재를 사용합니다. 이 제품은 주로 Nikasil(니켈-탄화규소), 세라믹 복합재 및 기존 연마석을 빠르게 파괴하는 크롬 보어와 같은 경질 보어 코팅에 사용됩니다. 다이아몬드 호닝은 거의 독점적으로 습식으로 사용되며 윤활유 선택은 여기서 더 중요합니다. 석유 기반 오일은 일부 다이아몬드 호닝 바인더와 잘 반응하지 않을 수 있으므로 수용성 절삭유가 선호되는 경우가 많습니다.

오토바이 실린더의 호닝 유형 비교

오토바이 실린더 작업에 적합한 호닝 윤활제 선택

모든 윤활유가 호닝에 똑같이 적합한 것은 아닙니다. 잘못된 오일을 사용하면 보어가 오염되거나 연마석이 더 빨리 분해되거나 절단 작업을 방해할 수 있습니다. 다음은 효과가 있는 것과 피해야 할 것에 대한 실제적인 분석입니다.

전용 호닝 오일

Sunnen Honing Oil, Goodson Honing Oil 및 이와 유사한 목적으로 제조된 제품이 표준입니다. 이 오일은 연마 가공에 적합한 점도, 절삭유 특성 및 윤활성을 제공하도록 특별히 설계되었습니다. 절단 영역에서 금속 입자를 제거하고 석재 적재를 줄이며 후속 엔진 조립 단계를 방해하는 오염 물질을 남기지 않습니다. 2행정 125cc 또는 1200cc 크루저 등 심각한 오토바이 실린더 작업을 수행하는 경우 전용 호닝 오일이 올바른 선택입니다.

등유 또는 미네랄 스피릿

등유(파라핀 오일)는 호닝 전용 오일을 대체하기 위해 현장에서 가장 일반적으로 사용되는 오일이며, 비교적 효과가 좋습니다. 점도가 낮아 절단 영역에 침투하여 금속 입자를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 많은 전문 기계공들이 수십 년 동안 등유를 사용해 왔으며 지속적으로 좋은 결과를 얻었습니다. 미네랄 스피릿도 비슷한 역할을 합니다. 둘 다 특수 제작된 호닝 오일만큼 효과적이지는 않지만, DIY 정비공이 몇 년에 한 번씩 단일 오토바이 실린더를 호닝하는 경우 최종 보어 품질의 차이는 미미합니다.

WD-40

WD-40은 플렉스 호닝(볼 호닝) 용도의 호닝 윤활제로 널리 사용됩니다. 가볍고 침투력이 좋아 쉽게 사용할 수 있습니다. 유약 제거 작업에 적합한 옵션입니다. 그러나 WD-40은 절삭유가 아닙니다. 주로 물을 대체하는 윤활제이자 가벼운 부식 억제제입니다. 견고한 호닝을 사용한 무거운 재료 제거의 경우 석재 적재를 방지할 만큼 충분한 윤활을 제공하지 않으며 가벼운 필름은 절단 영역을 적절하게 냉각하지 못할 수 있습니다.

사용하지 말아야 할 것

• 모터 오일: 점성이 너무 높고 보어 표면을 오염시키는 잔류물이 남아 잠재적으로 링 장착을 방해합니다.
• 변속기 오일(ATF): 연마석을 막고 표면 오염 물질을 남길 수 있는 마찰 조정제와 첨가제가 포함되어 있습니다.
• 브레이크액: 흡습성이 있고 화학적으로 공격적입니다. 완전히 제거하지 않으면 근처의 고무 부품을 손상시키고 알루미늄을 공격할 수 있습니다.
• 물만: 호닝 직후에 주철 보어에 갑자기 녹이 발생하여 새로 준비된 표면이 손상됩니다.
• 절삭유(암황화): 어두운 절삭유의 황 화합물은 일부 엔진 베어링에 사용되는 구리 합금과 반응하여 알루미늄 보어에 얼룩을 남길 수 있습니다.

오토바이 실린더를 연마하는 방법: 단계별 프로세스

오토바이 실린더를 올바르게 연마하려면 세부 사항에 대한 주의, 올바른 도구 및 인내심이 필요합니다. 이 프로세스에서는 치수 사양에 맞는 알루미늄 또는 주철 실린더 보어에서 유약 제거 또는 가벼운 표면 재포장 작업을 수행한다고 가정합니다. 기계 작업장 장비가 필요한 전체 재보어 작업은 아닙니다.

필요한 도구 및 재료

• 올바른 직경의 플렉스 혼(볼 혼) - 적절한 스프링 장력을 위해 일반적으로 보어 직경보다 1~2mm 더 큽니다.
• 300~500RPM을 유지할 수 있는 가변 속도 전기 드릴
• 호닝 오일, 등유 또는 WD-40
• 보푸라기가 없는 깨끗한 천
• 뜨거운 비눗물과 연마 후 청소를 위한 보어 브러시
• 보어 마이크로미터 또는 다이얼 보어 게이지
• 돋보기 또는 보어 스코프(선택 사항이지만 권장됨)
• 깨끗한 조립유(호닝 후 보어 보호용)

1단계: 호닝 전 보어 측정

호닝을 실린더에 닿기 전에 여러 위치(링 이동 영역의 상단, 중간, 하단 근처)와 각 깊이의 두 수직 축에서 최소 3개 깊이에서 보어 직경을 측정합니다. 이를 통해 테이퍼 또는 둥글지 않은 상태를 식별합니다. 보어가 원형 또는 테이퍼형에서 0.002인치(0.05mm) 이상 벗어나면 플렉스 숫돌을 사용한 디글레이즈만으로는 충분하지 않습니다. 먼저 실린더를 보링해야 합니다.

2단계: 실린더 고정

부드러운 조를 사용하여 실린더를 바이스에 단단히 장착하거나 작업 표면에 고정합니다. 실린더는 호닝 중에 움직이면 안 됩니다. 흔들림이나 이동으로 인해 호닝의 경로가 변경되고 보어 형상이 고르지 않게 됩니다. 소형 단일 실린더 오토바이 엔진의 경우 전체 실린더 용기를 일반적으로 패딩 바이스에 직접 배치할 수 있습니다. 더 큰 다중 실린더 엔진의 경우 개별 실린더를 고정판에 장착해야 할 수도 있습니다.

3단계: 호닝 오일을 넉넉하게 바르세요.

플렉스 호닝과 보어 벽 모두에 호닝 오일을 넉넉하게 도포합니다. 인색하지 마십시오. 표면에 기름이 반짝이는 것을 볼 수 있을 만큼 보어가 젖어 있는 것이 좋습니다. 호닝 과정에서 더 많은 오일을 바를 수 있도록 추가 오일을 근처에 보관하십시오. 몇 번의 스트로크라도 건식 호닝을 사용하면 연마 볼에 부하가 걸려 호닝의 절단 효과가 영구적으로 감소할 수 있습니다.

4단계: 드릴 속도 설정 및 스트로크 시작

플렉스 호닝을 보어에 삽입하고 드릴을 약 300-450RPM으로 설정합니다. 눈에 띄는 크로스해칭 표시가 생성되는 속도로 보어를 통해 숫돌을 위아래로 쓰다듬기 시작합니다. 일반적으로 인용되는 지침은 1~1.5초마다 한 번의 부드러운 동작으로 연마가 보어의 전체 길이(각 끝을 지나 연마 길이의 약 1/4 추가)를 이동하도록 하는 스트로크 속도를 사용하는 것입니다.

링 이동 영역이 90mm인 일반적인 100mm 보어 모터사이클 실린더의 경우 일반적으로 30~60초의 활성 호닝이면 표면의 유약을 제거하고 새로운 크로스해칭을 생성하는 데 충분합니다. 과도한 호닝을 하지 마십시오. 과도한 호닝은 너무 많은 재료를 제거하고 사양을 넘어서는 간격을 열어줍니다.

5단계: 중지, 철회 및 조사

호닝 30초 후 호닝이 보어에 있는 동안 드릴을 중지한 다음(회전하는 호닝을 제거하지 마십시오. 볼이 보어 가장자리에 걸려 손상될 수 있음) 정지된 호닝을 빼냅니다. 보풀이 없는 천으로 구멍을 깨끗하게 닦고 밝은 조명 아래에서 표면을 검사합니다. 반짝이는 유리 부분이 남지 않고 전체 보어 길이를 덮는 균일한 크로스해칭 패턴이 표시되어야 합니다. 윤기 나는 얼룩이 남아 있으면 신선한 오일을 바르고 계속해서 호닝하십시오.

6단계: 보어를 철저히 청소합니다.

이 단계는 많은 DIY 엔진 제작자가 가장 비용이 많이 드는 실수를 저지르는 단계입니다. 호닝은 보어 표면의 미세 계곡에 연마 입자와 금속 파편을 남깁니다. 이 잔해물이 완전히 제거되지 않으면 엔진 작동 첫 시간 동안 피스톤 링과 보어 벽에 내장된 연삭 화합물처럼 작용합니다. , 마모가 가속화되어 보어와 링이 영구적으로 손상됩니다.

올바른 청소 방법은 솔벤트가 아닌 보어 브러시를 사용하여 뜨거운 비눗물을 사용하는 것입니다. 브레이크 클리너 또는 미네랄 스피릿과 같은 용제는 오일을 잘 용해하지만 보어 표면의 미세 계곡에서 연마 입자를 물리적으로 제거하지는 않습니다. 주방세제를 섞은 뜨거운 물(엔진 제작자 John Erb의 고전적인 권장 사항이며 나중에 엔진 제작자 John Callies가 대중화함)은 연마 입자를 물리적으로 들어 올려 제거하는 세정 작용을 생성합니다. 보어를 세게 문지르고 깨끗한 뜨거운 물로 완전히 헹군 다음 즉시 건조시키고 깨끗한 조립 오일을 도포하여 순간적인 녹이 발생하는 것을 방지합니다(주철의 경우 특히 중요함).

7단계: 최종 측정

청소 후 조립하기 전에 보어를 다시 측정하여 사양에 맞는지 확인하십시오. 플렉스 호닝을 사용한 가벼운 디글레이즈는 일반적으로 0.0005인치(0.013mm) 미만의 재료를 제거합니다. 이는 치수 변화 측면에서 무시할 수 있는 수준입니다. 측정 결과가 예상보다 더 많이 제거된 것으로 나타나면 기술을 다시 확인하고 그릿 선택을 연마하십시오.

오토바이 실린더 재료와 호닝 접근 방식에 미치는 영향

실린더 라이너 소재는 호닝에 접근하는 방식을 근본적으로 변화시킵니다. 다양한 재료에는 다양한 연마재, 다양한 입자, 다양한 윤활제 및 다양한 대상 표면 마감이 필요합니다.

주철 라이너

많은 구형 일본 4행정, 영국 오토바이 및 미국 V-트윈에서 발견되는 전통적인 주철 실린더 라이너는 연마하기 가장 관대합니다. 주철의 미세구조에는 윤활제 역할을 하는 유리 흑연이 포함되어 있습니다. 산화알루미늄 스톤과 잘 연마되며 플렉스 연마에 쉽게 반응합니다. 주철 오토바이 보어의 목표 Ra 값은 일반적으로 기존 링의 경우 20~35마이크로인치이고, 몰리면 링의 경우 15~25마이크로인치입니다. 주철은 빠르게 녹슬습니다. 청소를 완료한 후 몇 분 이내에 보어에 오일을 바르십시오.

알루미늄 실린더(라이너 없음)

일부 오토바이 실린더(특히 소형 2행정 엔진과 특정 최신 4행정 엔진)는 별도의 라이너가 없는 알루미늄 보어입니다. 여기에는 탄화규소 또는 산화알루미늄 연마가 필요하며 열 축적에 세심한 주의가 필요합니다. 더 부드러운 알루미늄 소재는 철보다 더 빨리 제거되고, 더 느슨한 결정 구조는 너무 공격적인 그릿이나 연마제를 너무 오랫동안 사용하면 실수로 간격이 빨리 열릴 수 있음을 의미합니다. 여기에서는 습식 호닝이 훨씬 더 중요합니다. 알루미늄과 강철 호닝 본체 사이의 열팽창 차이는 건식 호닝이 철보다 알루미늄에서 더 많은 치수 변화를 생성한다는 것을 의미합니다.

Nikasil 및 세라믹 복합 보어

Nikasil(니켈-실리콘 카바이드)은 BMW 박서, Rotax 기반 엔진 및 많은 일본 스포츠바이크를 포함한 많은 고성능 및 최신 오토바이 엔진의 보어에 사용되는 전기도금된 하드 코팅입니다. SCEM(Suzuki Composite Electrochemical Material) 및 NSS(Kawasaki)와 같은 세라믹 복합 코팅도 유사하게 작동합니다. 이러한 코팅은 매우 단단하며(일반적으로 비커스 경도 기준으로 800~1000) 기존의 산화알루미늄이나 탄화규소 연마재로는 연마할 수 없습니다. . 다이아몬드 또는 CBN(입방정 질화붕소) 연마재만이 이러한 표면을 효과적으로 절단할 수 있습니다.

Nikasil 보어 호닝은 전문 작업입니다. 목표 Ra는 주철보다 더 단단하며(일반적으로 10~20마이크로인치), 다이아몬드 연마는 수용성 절삭유와 함께 젖은 상태로 사용해야 합니다. 더 중요한 것은 에탄올로 오염된 연료(에탄올로 인해 시간이 지남에 따라 Nikasil이 점진적으로 용해됨)로 인해 손상된 Nikasil 보어를 호닝으로 저장할 수 없다는 점입니다. 실린더를 다시 도금하거나 교체해야 합니다. 이는 E10 이상의 에탄올 혼합물이 일반적인 시장에서 중요한 문제였으며, 특히 1990년대 중반의 구형 BMW R 시리즈 오토바이에 영향을 미쳤습니다.

크롬 라이닝 보어

경질 크롬 도금은 2행정 오토바이 실린더에 일반적으로 사용되었으며 일부 고성능 및 경주용 2행정 응용 분야에서는 여전히 사용됩니다. 왜냐하면 크롬의 경도와 낮은 마찰 계수는 2행정 엔진의 포트 노출 보어 환경에 이상적이기 때문입니다. 크롬 보어는 호닝을 위해 다이아몬드 연마재가 필요하며 표면 마감 사양이 엄격합니다. Nikasil과 마찬가지로 크롬 작업은 일반적으로 전문가에게 보내집니다.

2행정 대 4행정 오토바이 실린더 호닝 차이

2행정 엔진 설계와 4행정 엔진 설계의 근본적인 차이점으로 인해 두 가지 유형을 모두 다루는 기계공을 종종 혼란스럽게 만드는 서로 다른 연마 요구 사항이 발생합니다.

2행정 실린더

2행정 모터사이클 엔진에서 피스톤 포트는 보어를 지나 흡입 및 배기 통로를 열고 닫습니다. 이는 보어 표면이 포트 개구부에 의해 중단됨을 의미합니다. 즉, 호닝은 모든 스트로크에서 이러한 개구부를 통과해야 합니다. 이러한 포트의 가장자리는 연마석에 걸려 절단이 고르지 않게 발생하거나 연마기가 손상될 수 있습니다.

2행정 실린더는 일반적으로 주철 대신 크롬 또는 Nikasil 보어를 사용합니다. 포트가 더 부드러운 라이너 재료에 응력 상승을 생성하기 때문입니다. 포트 개구부가 있는 2행정 실린더를 호닝하려면 짧고 제어된 스트로크가 필요하며 호닝의 입구 및 출구 지점에 세심한 주의가 필요합니다. 많은 기술자들은 연마석이 걸릴 위험을 줄이기 위해 연마 전에 모따기 도구를 사용하여 포트 가장자리를 가볍게 디버링합니다.

피스톤 링 구성도 다릅니다. 2행정 피스톤은 일반적으로 링이 회전하여 포트에 걸리는 것을 방지하기 위해 위치 지정 핀이 있는 두꺼운 단일 링(때로는 2개)을 사용합니다. 2행정의 링-보어 인터페이스는 4행정과 다르며 필요한 크로스해칭 각도도 다를 수 있습니다. 일부 2행정 전문가는 4행정의 45도 표준보다 30~35도의 더 얕은 크로스해칭 각도를 선호합니다.

4행정 실린더

4행정 모터사이클 실린더는 더 일반적입니다. 즉, 보어의 포트가 아닌 헤드에 의해 작동되는 밸브를 사용하여 위에서 아래까지 연속적인 보어 표면을 갖습니다. 이로 인해 4행정 실린더의 호닝이 더욱 간단해지며 기존의 견고한 호닝과 플렉스 호인을 포트 가장자리에 대한 걱정 없이 자유롭게 사용할 수 있습니다.

4행정의 링 구성(일반적으로 상단 압축 링, 두 번째 압축 링 및 오일 제어 링)에는 압축 링에 대해 긴밀한 밀봉을 유지하면서 오일 링에 대한 오일 보유를 지원하는 보어 표면이 필요합니다. 45도 크로스해칭은 이 다중 링 구성에 최적화되어 있습니다. 오일 링의 확장 스프링은 상당한 힘으로 보어에 대해 이중 레일을 고정하고, 크로스해치는 오일 링 레일이 제대로 맞춰질 수 없을 정도로 거칠지 않으면서도 오일 보유를 위한 충분한 질감을 제공합니다.

오토바이 실린더 보어를 망치는 일반적인 호닝 실수

숙련된 정비사라도 오토바이 실린더를 연마할 때는 피할 수 있는 실수를 저지릅니다. 이는 링 장착 문제, 오일 소비 또는 재구축 후 조기 마모로 가장 일반적으로 나타나는 오류입니다.

잘못된 그릿 사용하기

최종 마감재로 거친 입자(80 또는 120 입자)를 사용하면 보어가 너무 거칠어집니다. 링 안착 공정은 훨씬 더 오래 걸리며 어떤 경우에는 거친 표면의 꼭대기가 실제로 접혀 보어 벽에 내장된 연마 입자를 생성합니다. 반대로, 보다 공격적인 절단이 필요한 보어에 사용되는 미세한 입자의 호닝은 시간을 낭비하고 빠르게 로드됩니다. 작업에 맞는 입자를 선택합니다. 보링 후 재료 제거를 위해 거친 입자, 최종 디글레이즈를 위한 고운 입자(240-320) 및 이미 사양에 맞는 보어에 크로스해칭을 사용합니다.

일관성 없는 스트로크 속도

호닝 패스 중 스트로크 속도를 변경하면 크로스해칭 각도가 변경됩니다. 상단에서 더 빠르게 가고 하단에서 느리게 이동하면 상단에서 하단까지 일관되지 않은 크로스해칭 각도를 갖는 보어가 생성됩니다. 속도가 느려진 상단에서는 더 단단해지고 속도가 빨라진 하단에서는 더 얕아집니다. 이로 인해 오일막 분포가 일관되지 않고 링 안착이 고르지 않게 됩니다. 보어에 숫돌을 바르기 전에 일관된 스트로크 리듬을 연습하십시오.

보어 엔드를 지나 연마를 확장하지 않음

스트로크 중에 호닝이 보어의 상단 및 하단 가장자리를 지나 확장되지 않으면 해당 영역은 보어의 중앙보다 마모 효과가 적습니다. 그 결과, 중앙보다 상단과 하단(링 반전이 발생하는 곳)이 더 촘촘한 보어가 탄생했습니다. 이는 정확히 원하는 것과 정반대입니다. 매 스트로크마다 보어의 각 끝을 지나 호닝 길이의 약 1/4 정도 연장되도록 하십시오.

부적절한 사후 청소

위의 세척 단계에서 설명한 것처럼 뜨거운 비눗물 대신 용제를 사용하면 보어에 연마 입자가 남습니다. 그 결과는 심각합니다. 잘 문서화되어 있는 엔진 제작 사례 연구에서, 용제 세척(물 세척은 아님) 보어로 재구축된 엔진의 피스톤 링 마모 측정값은 500마일 후 0.003인치로 나타났습니다. 이는 적절하게 청소된 보어에서 일반적으로 50,000마일이 걸리는 양입니다. 내장된 그릿은 래핑 컴파운드 역할을 하며 링 마모가 눈에 띄게 표시될 때쯤에는 보어 자체가 다음 크기 제한을 초과하여 손상되는 경우가 많습니다.

이미 너무 큰 보어 호닝하기

기계공은 때로 흠집이나 마모 흔적을 없애기 위해 이미 최대 크기 제한에 도달한 보어를 연마하려고 시도합니다. 호닝으로 인해 보어가 최대 특대 사양을 초과하는 경우 적절하게 장착할 수 있는 특대 피스톤이 없습니다. 항상 호닝하기 전에 측정하고 금속을 제거하기 전에 다음 오버사이즈 단계를 위해 충분한 재료가 남아 있는지 확인하십시오.

보링이 필요할 때 Flex-Hone 사용

플렉스 호닝은 원형이 아니거나 테이퍼진 보어를 교정할 수 없습니다. 보어의 기존 모양을 따르고 모든 표면을 균일하게 마모시키므로 보어가 타원형이면 타원형을 유지합니다. 0.002인치(0.05mm)보다 큰 원형 외 조건 또는 0.002인치보다 큰 테이퍼에는 호닝이 아닌 보링이 필요합니다. 보링이 필요한 보어에 플렉스 호닝을 사용하면 새로운 크로스해칭 표시가 있지만 여전히 형편없는 형상과 제대로 밀봉할 수 없는 링이 있는 보어가 제공됩니다.

피스톤과 벽 사이의 간격과 호닝 정밀도가 중요한 이유

호닝은 궁극적으로 올바른 피스톤과 벽 간 간격을 달성하는 작업입니다. 이는 스커트 하단의 피스톤 스러스트 면(손목 핀 축에 수직)에서 측정된 피스톤 스커트와 보어 벽 사이의 간격입니다.

오토바이 엔진의 일반적인 피스톤-벽 간극 사양은 응용 분야에 따라 크게 다릅니다.

간격이 너무 좁으면 엔진이 작동 온도에 도달하고 피스톤이 팽창하여 남은 간격을 닫을 때 피스톤 긁힘이 발생합니다. 간격이 너무 크면 피스톤이 흔들리고, 링 블로우바이가 증가하며, 기계적 소음("피스톤 슬랩")이 발생하고, 종종 빠른 보어 및 피스톤 마모가 발생합니다. 호닝 공정은 최종 보어 직경이 대상 치수의 0.0005인치(0.013mm) 이내가 되도록 정밀하게 제어되어야 합니다. - 주의 깊은 측정과 제한된 재료 제거가 필요한 공차.

연마해야 할 때와 오토바이 실린더를 기계 공장으로 보낼 때

모든 실린더 상황에서 동일한 대응이 필요한 것은 아닙니다. 집에서 할 수 있는 작업과 전문적인 가공이 필요한 작업의 한계를 이해하면 비용이 많이 드는 실수를 방지할 수 있습니다.

DIY 호닝은 다음과 같은 경우에 적합합니다.

• 보어는 치수 사양 내에 있습니다(원형 및 직선의 0.002인치 이내).
• 장기간 사용으로 인해 구멍이 윤이 나고 링이 더 이상 제대로 장착되지 않습니다.
• 새로운 피스톤 링은 보링 없이 설치되고 있으며 보어에는 링 침입을 위한 새로운 크로스해치가 필요합니다.
• 가벼운 표면 녹 또는 경미한 부식 구멍을 청소해야 합니다. (깊은 구멍은 보링이 필요함)
• 보어 재질은 Nikasil이나 크롬이 아닌 주철 또는 표준 알루미늄입니다.

다음과 같은 경우 전문 기계 공장 작업이 필요합니다.

• 보어가 0.002인치 이상 원형 또는 테이퍼형임 - 보링이 필요함
• 실린더에 피스톤 고착으로 인한 깊은 흠집이 있음 - 보링 또는 교체 필요
• 보어 재료는 Nikasil, 세라믹 복합재 또는 크롬입니다. 특수 다이아몬드 툴링이 필요합니다.
• 대형 피스톤을 수용하려면 피스톤과 벽 사이의 간격을 정확하게 설정해야 합니다.
• 보어 표면까지 확장되는 포트 손상이 있는 2행정 실린더
• ±0.001인치 이상의 치수 정밀도가 필요한 모든 상황

오토바이 실린더 보링 및 호닝에 대한 기계 공장 가격은 일반적으로 보어 직경, 재료 및 지역에 따라 실린더당 $40 ~ $120입니다. 진정한 기하학적 수정이 필요한 오토바이 실린더의 경우 이것은 돈을 많이 쓴 것입니다. 자동차 부품 상점에서 구입한 20달러짜리 플렉스 호닝으로 휘거나 너무 큰 보어를 고치려고 시도하면 여전히 기계 공장이 필요한 실린더와 낭비되는 플렉스 호닝만 남게 됩니다.

오토바이 실린더 연마 후 링 침입

적절하게 연마된 오토바이 실린더는 시작에 불과합니다. 조립 후 처음 몇 시간 작동하는 링 길들이기 과정은 링이 보어에 얼마나 잘 맞는지, 그리고 엔진이 얼마나 오랫동안 양호한 압축 상태와 낮은 오일 소비를 유지할 것인지를 결정합니다.

길들이는 동안 크로스해칭 패턴의 높은 지점(피크)은 링 압력에 따라 점차적으로 마모되어 링이 그 사이에 오일을 함유하는 계곡이 있는 평평한 꼭대기에 올라가는 고원 표면을 만듭니다. 이러한 평탄한 호닝 효과는 길들이기 도중 자연스럽게 발생하지만 초기 표면 마감이 정확해야 합니다. Ra가 너무 거칠면 길들이기 시간이 너무 오래 걸리고 링 마모가 과도해집니다. 너무 매끄러우면 링이 적절하게 일치할 만큼 충분한 마찰을 생성할 수 없습니다.

오토바이 엔진용 길들이기 프로토콜

1. 엔진을 시동하고 작동 온도에 도달하도록 하십시오. 일반적으로 다양한 스로틀에서 5~10분 동안 공회전을 피하십시오.
2. 엔진을 끄고 실온까지 완전히 식히십시오. 이 열 주기는 보어와 피스톤이 팽창 및 수축하여 표면을 서로 일치시켜 링을 안착시키는 데 도움이 됩니다.
3. 첫 라이딩 전에 열 사이클 과정을 2~3회 반복하세요.
4. 처음 500마일 동안에는 스로틀을 지속적으로 변경하고 높은 RPM이 지속되지 않도록 하십시오. 이렇게 하면 부분적으로 안착된 위치에서 링이 윤이 나는 것을 방지할 수 있습니다.
5. 링 시팅 과정에서 생성된 금속 입자를 제거하려면 500마일에 엔진 오일을 교환하십시오.
6. 가벼운 스로틀 러깅을 피하고 첫 번째 오일 교환이 완료될 때까지 지속적인 높은 RPM을 피하십시오. 두 극단 모두 적절한 링 안착을 방해합니다.

올바르게 깨진 링이 있는 잘 연마된 오토바이 실린더는 500~1000마일까지 안정적인 압축 판독값을 나타내며 엔진 수명 동안 해당 판독값을 유지해야 합니다. 1,000마일 후에도 압축 수치가 여전히 상승하거나 크게 변화하는 경우 호닝 또는 길들이기 과정이 이상적이지 않다는 신호입니다.