Коротко:

• Ремонтный размер — не мера изношенности мотора, а номер ступени в каталоге поршней. Растачивают в ту ступень, для которой поршень существует и его можно купить.
• Единого ряда ремонтных размеров не существует. Ходовая мировая практика по AERA — 0,25 / 0,50 / 1,00 мм; у ЗМЗ-511.10 ряд короче, 92,0 → 92,5 → 93,0 мм. Ряд своего мотора смотрят в каталоге поршней и в заводском руководстве.
• Шаг ряда записан по диаметру, а стенку он утончает вдвое меньше: расточка на 0,50 мм по диаметру снимает по 0,25 мм с каждой стороны.
• Ограничителя два — конец ряда поршней и толщина стенки. Кончится то, что кончится раньше.
• Толщину стенки не вычисляют, а меряют ультразвуком — и не на каждом ремонте: этот замер нужен перед последней ступенью ряда и перед гильзовкой.
• Поршень мерят строго перпендикулярно оси пальца, в нижней трети юбки, при 20 ± 3 °C: юбка нарочно сделана овальной и бочкообразной, и замер «где попало» промахивается мимо зазора целиком.
• У алюминиевых цилиндров Nikasil, Alusil и Lokasil ремонтного ряда нет вовсе, но причины разные: у Nikasil первая же ступень снесла бы тонкий гальванический слой, у Alusil и Lokasil покрытия нет вообще — там нет ни финишной операции вскрытия кремния, ни ремонтных поршней под такой блок.
• Когда ряд размеров исчерпан, мотор не заканчивается: гильзовка возвращает цилиндр к номиналу, и ряд ремонтов начинается заново.

Что разбираем: ряд размеров, клеймо на поршне и предел расточек

Разбираем систему ремонтных размеров по учебному пособию цеха: откуда берётся ряд размеров и где найти его для своего мотора, как читать клеймо на поршне, где мерить юбку, чем ограничено число расточек, почему у алюминиевых цилиндров Nikasil, Alusil и Lokasil ремонтного ряда нет вовсе и что делают, когда ряд закончился.

Ремонтный размер — это ступень, на которую цилиндр растачивают под заводской поршень увеличенного диаметра. Диаметр зеркала на ней равен наибольшему диаметру поршня плюс монтажный зазор; у ЗМЗ-511.10 этот зазор 0,024–0,048 мм. Цилиндр и поршень работают парой, и зазор между ними есть всегда.

Motorservice определяет его так: монтажный зазор поршня — зазор между поршнем и цилиндром, обеспечивающий свободу перемещения нового поршня в цилиндре при сборке и в работе. Последние два слова и есть суть. Алюминиевый поршень расширяется от нагрева заметно сильнее чугунной стенки, а в работе он горячее её — то есть к моменту, когда мотор прогрелся, часть зазора уже съедена. Поэтому зазор задают не «чтобы влезло», а так, чтобы после прогрева от него что-то осталось.

Отсюда следует главное: диаметр зеркала — величина не произвольная. AERA формулирует её одной строкой: посадочный зазор есть разность между диаметром цилиндра и наибольшим диаметром поршня. В рабочем виде это выглядит так:

Диаметр зеркала = наибольший диаметр поршня + монтажный зазор

Если растачивать «пока не уйдут задиры», на выходе получится диаметр, под который в природе нет поршня. Поэтому завод заранее назначает несколько ступеней — их и называют ремонтными размерами — и под каждую ступень выпускает свой поршень увеличенного диаметра. Расточка в ремонтный размер означает ровно одно: цилиндр выведен на ту ступень, для которой поршень существует и его можно купить.

Из этого же следует, зачем мастерская просит привезти поршни вместе с блоком, когда работа идёт под новые ремонтные. Размер зеркала считают от них: померили поршень, прибавили зазор из руководства по мотору — получили число, в которое надо выйти. Поменять поршни после расточки уже нельзя.

Что происходит, когда зазор задан неверно:

Единого ряда ремонтных размеров не существует — у каждого завода свой: ходовая мировая практика по AERA идёт ступенями 0,25 / 0,50 / 1,00 мм, а у ЗМЗ-511.10 ступеней всего две, 92,5 и 93,0 мм. Ниже собраны ряды, зафиксированные в нашем учебном пособии по расточке и хонингованию. Каждая строка относится к своему мотору или к своей отраслевой практике, и переносить числа со строки на строку нельзя.

Читается таблица так. Второй столбец — сами ступени, третий — на сколько растёт диаметр цилиндра за один ремонт. Ряды принципиально разные по густоте: в мотоциклетном ряду первая ступень 0,13 мм, у ЗМЗ — сразу 0,5 мм. Мелкий шаг означает, что ремонтов в ряду больше, но каждый снимает меньше металла; крупный — что ступеней мало и каждая дорого стоит стенке.

Как узнать ряд своего мотора:

• Каталог поршней. Ремонтные ступени идут там отдельными позициями, с указанием диаметра рядом с номинальной. Сколько позиций — столько ремонтов предусмотрел изготовитель.
• Заводское руководство по ремонту. Ряд стоит в одной графе с номиналом, предельным износом и монтажным зазором. Структура этой графы одинакова у всех производителей, различаются только числа.

Ориентир, от которого можно оттолкнуться до похода в каталог: чаще всего ремонтные ступени идут через 0,25 и 0,50 мм по диаметру — именно этот ряд AERA описывает как общую отраслевую практику. Числовой таблицы «марка мотора — ремонтный ряд» для массовых легковых двигателей в наших источниках нет, и придумывать её мы не станем. У ЗМЗ первая ступень сразу 0,50 мм, у большинства дизелей отечественный учебный источник называет +0,7 мм, а есть моторы, где ремонтных поршней не выпускают вовсе. Поэтому ряд смотрят по своему мотору, а не по общему правилу.

Строка УМЗ-421 устроена иначе. Там ремонтный размер 100,1 мм получают одним хонингованием, без расточки. Условие жёсткое: некруглость и нецилиндричность не более 0,08–0,1 мм. Больше этого либо износ по диаметру более 0,1 мм — уже расточка в 100,5 мм. Это тот самый случай, когда решение «расточка или только хон» принимается по замеру, а не по привычке мастера.

Отечественные числа в таблице взяты из заводских руководств по моторам ЗМЗ и УМЗ — моторам прежних поколений. Приведены они как иллюстрация метода: как устроен ремонтный ряд, где записана граница между хонингованием и расточкой, как читать заводскую графу. Сама структура заводского документа — «номинал, размерные группы, ремонтные размеры, предельный износ, зазор» — одинакова у всех производителей, и по ней ищут нужную строку в руководстве по любому двигателю.

Каждая ступень утончает стенку вдвое меньше своего шага: расточка на 0,50 мм по диаметру снимает по 0,25 мм с каждой стороны. Отсюда и считается, сколько ремонтов блок ещё выдержит. Причина в том, что ремонтный ряд записывают по диаметру, а металл снимается со стенки с двух сторон поровну.

Второй столбец посчитан нами: это половина шага, взятого из первого столбца. Сами шаги — из таблицы ремонтных рядов выше.

Теперь то же самое по конкретному ряду. Возьмём ЗМЗ-511.10 — у него ряд короткий и завод прямо указал, чем он заканчивается.

Вторая колонка — номинал ремонтного поршня, то есть название ступени в каталоге. Фактический диаметр зеркала всегда чуть больше: к размеру поршня прибавляется монтажный зазор. В сквозном примере ниже под ступень 92,5 считается зеркало 92,536 мм.

Вот и весь «сколько ресурса осталось» в чистом виде. У ЗМЗ-511.10 ответ жёстко записан заводом: два ремонта, дальше замена гильзы. У блока без сменных гильз вместо этой строки будет гильзовка. А у мотора, для которого ряд поршней шире, ответ считают так же — по числу оставшихся ступеней.

Какой размер стоит в моторе сейчас, показывают два источника: клеймо на днище поршня и замер цилиндра нутромером с индикаторной головкой 0,001 мм. Первый из них — клеймо: завод выбивает на днище номинальный диаметр, и по нему видно, номинал в моторе или ремонт.

Motorservice ставит рядом условие годности детали, а не пожелание. Диаметр новых поршней должен быть измерен и записан перед установкой. Если измеренное значение расходится с номинальным диаметром, выбитым на поршне, поршень применять нельзя.

Здесь важно правильно понять, что считать расхождением. Клеймо — это номинал, а фактический диаметр поршня законно гуляет внутри поля размерных групп: у ЗМЗ-511.10 групп пять, по 0,012 мм каждая, всё поле — 0,060 мм. Микрометр, показавший 92,03 мм при клейме 92,0, ничего не нарушил — деталь попала в свою группу.

Вот как это выглядит у ЗМЗ-511.10 целиком. Обратите внимание на последнюю графу: зазор во всех пяти строках один и тот же — ради него группы и заведены.

Брак начинается там, где замер вышел за пределы поля размерных групп. Важно, что поле лежит относительно клейма несимметрично: у ЗМЗ-511.10 юбка поршня укладывается в 91,988–92,048 мм при клейме 92,0 — то есть от 0,012 мм вниз до 0,048 мм вверх. Поршень 92,055 отстоит от клейма меньше чем на 0,060, но не попадает уже ни в одну группу. Значит перед вами поршень другой модификации или другого ремонтного размера, и в этот цилиндр он не пойдёт.

Второй источник — замер цилиндра нутромером. Он и решает спор, потому что клеймо говорит о поршне, а работать поршню в конкретном отверстии. Требование к прибору жёсткое: индикаторная головка с ценой деления 0,001 мм, обнулённая по эталонному установочному кольцу.

Цилиндр обходят по нескольким направлениям и по нескольким поясам сверху вниз — двух привычных осей мало, они пропускают четырёхлепестковую форму целиком. Так получают диаметр, овальность и конусность. Сколько брать точек, под какими углами и где у двухточечного прибора принципиальная граница — разобрано в статье нутромер для цилиндров.

Именно на этом шаге всплывает самая частая неожиданность: блок приезжает «как будто в номинале», а фактический диаметр цилиндров показывает, что его уже растачивали. Мотор мог пройти капремонт до предыдущего хозяина, документов на это нет, а клеймо на старых поршнях никто не смотрел. Выяснять фактический диаметр надо до начала работ: от него зависит и выбор ступени, и режимы расточки.

Главная ловушка — буква на детали

У моторов с размерными группами на гильзе и на поршне стоит одна литера, и её принимают за ремонтный размер. Это не ремонт, а размерная группа внутри номинала.

Буква на поршне и на гильзе — не ремонтный размер, а заводская сортировка внутри номинала: у ЗМЗ-511.10 таких групп пять, A–E, шириной 0,012 мм каждая. Устроена сортировка так. Завод не выдерживает диаметр с точностью нужного зазора: у ЗМЗ-511.10 зазор в паре 0,024–0,048 мм, а собственный допуск на диаметр — 0,060 мм, в два с половиной раза шире всего поля зазора. Поэтому детали не подгоняют, а сортируют: меряют, клеймят буквой и собирают одноимённые. У ЗМЗ-511.10 таких групп пять, A–E, по 0,012 мм каждая; ту же градацию — не более 0,012 мм — требует для гильз бензиновых моторов ГОСТ Р 53809-2010.

Для ремонтного цеха отсюда два следствия. Первое: буква на детали ничего не говорит о том, растачивали цилиндр или нет, — искать надо число. Второе: групп у нас нет. Мы не сортируем детали, а растачиваем каждый цилиндр под тот поршень, который в нём будет работать, то есть попадаем в середину поля зазора по факту замера, а не через подбор одноимённых деталей.

Заводская таблица групп при этом всё равно нужна, но не как способ подбора. Из неё достают монтажный зазор: отдельным числом в тексте руководства его может не быть вовсе, а в таблице он записан парой диапазонов — «гильза такая, поршень такой». Вычли одно из другого — получили зазор, который дальше прибавляют к фактическому замеру своего поршня. Как это делается, показано в сквозных примерах ниже.

Пересчитывать размер зеркала заставляют пять ситуаций, и все пять ломают одно и то же — связку «этот поршень в этот цилиндр». Повторяются они в цехах из недели в неделю. Слева ситуация, справа то, чем она заканчивается по требованиям источников.

Общий знаменатель у всех пяти один. Размер зеркала — это не свойство блока и не свойство поршня по отдельности, а свойство пары. Пока пара не собрана на бумаге — конкретный поршень закреплён за конкретным цилиндром, оба промерены, зазор взят из руководства, — финишный размер зеркала не посчитать. Решение же «в номинал, в ремонт или на гильзу» принимают раньше, по промерам одного только блока.

У поршня УМЗ-421 юбка овальная на 0,39–0,43 мм при монтажном зазоре 0,024–0,048 мм: промах по направлению замера даёт ошибку на порядок больше самой величины, которую вы ищете. Поршень только выглядит цилиндром. Возьмём числа из заводского руководства по двигателю УМЗ-421 (номинальный диаметр 100 мм) — это единственное место в нашей базе, где геометрия поршня расписана числами.

Сопоставьте первую строку с последней. У этого поршня овальность юбки 0,39–0,43 мм, а монтажный зазор 0,024–0,048 мм: овал больше зазора примерно в одиннадцать раз. Бочкообразность больше зазора вдвое с лишним. Померили поршень не в том направлении или не на той высоте — ошибка вышла на порядок больше самой величины, которую ищете. Это не «неточно», это бессмысленно.

Числа в таблице — этого мотора, старого и крупного, диаметром 100 мм; у поршня меньшего диаметра они будут свои и меньше. Не меняется другое: юбка сделана овальной и бочкообразной нарочно, наибольший диаметр лежит в одном определённом месте, и мерить надо именно там. Замер в стороне от этого места к делу не относится — независимо от того, какой мотор перед вами.

Обе неправильности сделаны нарочно. Овал нужен потому, что в плоскости оси пальца металла больше — бобышки, прилив под палец, — он греется и расширяется сильнее. Чтобы горячий поршень стал круглым, холодный делают сжатым в этом направлении. Бочка нужна потому, что верх поршня горячее низа. Требовать от поршня круглости так же нелепо, как требовать её от кулачка распредвала.

Юбку мерят микрометром строго перпендикулярно оси поршневого пальца и в нижней её трети, при 20 ± 3 °C. У УМЗ-421 наибольший диаметр лежит на 57 мм от днища, и замер в стороне от этого места к делу не относится.

Правила замера, одинаковые у всех источников:

• Направление — строго перпендикулярно оси поршневого пальца. Там наибольший диаметр. Руководство ЗМЗ-511.10 говорит это прямым текстом: контрольная лента размещается в плоскости, перпендикулярной оси пальца, «то есть по наибольшему диаметру поршня».
• Высота — нижняя треть юбки. Motorservice: наибольший размер поршня (Dmax) находится в нижней трети юбки. У УМЗ-421 эта точка названа числом — 57 мм от днища.
• Есть измерительные окна — мерить в них. У поршней с покрытием юбки в покрытии оставляют овальные проплешины голого алюминия специально под микрометр. Заводские руководства добавляют: окна слишком малы для микрометра с плоскими пятками, нужен с ножевидными или шариковыми. Motorservice требует того же — измерительные поверхности микрометра не должны быть больше окна.
• Окон нет, а покрытие есть — спросить у изготовителя поршней. Motorservice предлагает вычесть из результата замера двойную толщину покрытия, примерно 2 × 0,015 мм. Но 0,030 мм — это почти весь монтажный зазор, а покрытие приработочное и частично истирается: вычтете вслепую там, где вычитать было уже нечего, — получите зазор на три сотки больше нужного. Надёжнее взять у изготовителя поршней сам наибольший диаметр (Dmax) — он его указывает. Порядок обращения к источникам здесь тот же, что и с зазором: первой идёт спецификация того, кто эти поршни сделал.
• Инструмент — микрометр, не щуп. Hastings в чек-листе по расходу масла: меряйте цилиндры и поршни микрометром, щупы перекрывают выработку и не дают верной картины.

Отдельный пункт — температура, и здесь ловушка, в которую попадают все. Заводское руководство Harley-Davidson предупреждает: если долго держать поршень в руке, результат уходит на величину до 0,051 мм. Это переводное число из американского документа: округлять его до тысячных не нужно, требование там задано грубее, чем выглядит. Наш расчёт выше давал для Ø100 мм вдвое меньше, но порядок тот же — десятки микрон от одной ладони.

И это верхняя оценка источника — то, что бывает при значительном нагреве. Минута в ладони даёт меньше, и полезнее не запоминать «универсальную константу», а один раз посчитать самому, потому что число зависит от диаметра детали. Считается оно в одну строчку: диаметр × коэффициент расширения × нагрев.

Для алюминиевого поршня Ø100 мм, взятого в руку и нагретого на 13 градусов до температуры ладони, выходит 0,028 мм; для того же поршня Ø80 мм при том же нагреве — уже 0,023 мм. Коэффициент расширения алюминия справочный — около 22 микрон на метр на градус. Порядок величины важнее третьего знака: при монтажном зазоре порядка сорока микрон собственная ладонь съедает больше половины искомой величины.

Греется не только деталь, но и микрометр

Скоба микрометра стальная, вы держите её в руке, она удлиняется — пятки расходятся, и микрометр занижает размер. Два эффекта идут навстречу друг другу, и предсказать, какой перевесит, нельзя, поэтому их не «компенсируют», а устраняют. Микрометр берут за теплоизолирующие накладки, а не за скобу, деталь ставят на пятки, а не держат в горсти. Отечественные руководства требуют того же и точнее — замер при 20 ± 3 °C, детали сухие, без масла. Поршни, блок, микрометр, нутромер и эталонное кольцо отлёживаются в помещении замера вместе, несколько часов: чугунный блок остывает долго.

На алюминиевом блоке ±3 °C — не формальность

Дело в эталонном установочном кольце, по которому обнуляют нутромер: оно стальное. Если деталь чугунная, разница коэффициентов расширения между ней и кольцом ничтожна, и уход температуры на пять градусов даёт доли микрона — этим можно пренебречь. Если деталь алюминиевая, разница коэффициентов около 11 микрон на метр на градус, и те же пять градусов на диаметре 80 мм дают 4,4 микрона. Это ровно весь четырёхлепестковый сигнал, ради которого цилиндр и обходят по нескольким направлениям: цех промахнётся на всю величину, которую искал, и не заметит этого.

Снятый с мотора поршень мерить как новый нельзя

Это снимает целый класс споров на приёмке. Формулировка Motorservice здесь такая: за первые часы работы поршень получает остаточную пластическую деформацию, и у большинства поршней диаметр уменьшается на несколько сотых миллиметра. Сколько именно из этих сотых приходится на саму усадку металла, а сколько на истёршееся приработочное покрытие юбки и приработку микрорельефа, источник не разделяет. Для дела это неважно: считать по такому поршню зазор для новой пары нельзя в любом случае — размер у него уже не тот, с которым он пришёл с завода.

Ограничителей два: сколько ступеней осталось в каталоге поршней и сколько миллиметров осталось в стенке. Срабатывает тот, который кончится раньше.

В цехе этот вопрос звучит короче: «выйдет или не выйдет». Выйти в размер — значит, что после расточки на всю окружность зеркала не осталось ни одного следа старой выработки, а до финишного диаметра ещё есть припуск под хон. Не вышел — значит, в цилиндре сохранился участок прежнего износа, и ступень надо брать следующую либо переходить на гильзу.

Принцип AERA формулирует коротко и жёстко: ответ всегда один — растачивать до предельной ступени, для которой ремонтные поршни ещё выпускаются. Гильзовка — то, к чему переходят, когда ремонтные поршни 0,25 мм, 0,50 мм и даже 1,00 мм исчерпаны.

Первый ограничитель — конец ряда поршней: ступеней в каталоге столько, сколько назначил завод, и придумать новую негде. Второй — толщина стенки. Расточка съедает стенку, а стенка держит давление сгорания и отводит тепло. Дошли до предела — дальше только гильза.

Минимальная толщина стенки блока между цилиндрами не публикуется ни одним производителем гильз. Наша база фиксирует это как открытый вопрос. То, что есть, — практические ориентиры отраслевых авторов, и разброс у них велик.

Числа первого столбца, кроме последней строки, — переводные: в американских источниках они заданы круглыми величинами. Читать их надо как ориентиры, а не как допуск с точностью до сотой доли миллиметра.

Разброс между «3,18 мм в критических местах» и «8–10 мм для тяжёлых дизелей» — почти втрое, и это нормально: речь о разных моторах и разных нагрузках. Пользоваться этими числами надо так: найти строку, ближе всего описывающую ваш случай, и держаться её. Усреднять их нельзя.

Толщину стенки меряют ультразвуковым толщиномером. Нужен этот замер не на каждом ремонте, а перед последней ступенью ряда и перед гильзовкой: первая ступень снимает со стенки 0,125 мм на сторону, и ради такого съёма прибор не достают. Вычислить толщину нельзя, потому что снаружи к стенке не подобраться: там рубашка охлаждения.

Щуп посылает в металл сигнал, тот отражается от обратной стороны стенки, прибор считает толщину по времени возврата. На торец щупа наносят каплю смазки для контакта, щуп ставят строго под 90° к образующей, а обход ведут по всей окружности каждого зеркала, поясами сверху вниз — и по всем цилиндрам, а не выборочно.

Отдельно про калибровку, потому что здесь прибор проще всего заставить врать. Толщину он считает по времени возврата сигнала, а время зависит от скорости звука в металле — и она у разных материалов разная. У серого чугуна она к тому же меняется вместе со структурой, прежде всего с формой графита. Отсюда требование: ступенчатый эталон для калибровки должен быть из того же материала, что и блок. Откалибровали чугунный замер по стальной плитке — получили не толщину, а ошибку, причём заметную.

Обе точки, в которых этот замер обязателен, стоит назвать отдельно: перед последней ступенью ряда и перед гильзовкой. Во втором случае им же проверяют толщину уже установленной гильзы, до окончательной расточки, — чтобы не расточить со смещением и не провалиться в рубашку.

Зачем эта возня. Стенку отливают не идеально ровной, и виноват здесь не износ, а литьё: при уводе стержня металл смещается на одну сторону. Насколько далеко это заходит в худшем случае, показывает пример из наших источников. На блоке, где стенка задумана равномерной 4,06 мм, замер дал разброс от 1,5 до 6,6 мм — более чем вчетверо на одном и том же блоке. Это не норма серийного блока, а неудачное литьё; норма — стенка ровная.

Но узнать, что вам достался именно такой экземпляр, можно только замером. Фраза «блок такой-то модели растачивается до +0,040» описывает среднюю модель, а не тот блок, который стоит у вас на станке.

Два ограничения сверх толщины стенки, о которых предупреждают бюллетени AERA:

• Некоторые гильзы растачивать нельзя вообще. Isuzu 4BG1/6BG1: эти сухие гильзы хромированы и не могут быть расточены или отхонингованы под ремонтный поршень. Хромированное покрытие зеркала снимается расточкой целиком, и восстановить его в цехе нечем.
• Ремонтных поршней может не быть в природе. Заводское руководство по мотору XR 1200X: ремонтные поршни не поставляются, при превышении пределов износа заменить поршень и цилиндр. Прежде чем растачивать, надо убедиться, что ремонтный поршень существует и его можно купить.

У алюминиевых цилиндров Nikasil, Alusil и Lokasil ремонтного ряда нет ни у одного из трёх, но причины разные. У Nikasil гальванический слой толщиной порядка 0,1 мм снесла бы первая же ступень, снимающая 0,125 мм на сторону. А у Alusil и Lokasil покрытия нет вообще: под такой блок не выпускают ремонтных поршней, и в обычном цехе нет финишной операции вскрытия кремния.

Всё, что сказано выше про ремонтный ряд, относится к чугунному зеркалу — литому или гильзе. У части моторов BMW, Audi, Mercedes, Porsche и концерна VAG зеркало устроено иначе, и расточка к нему просто неприменима. Приезжает такой блок регулярно, поэтому разберём отдельно.

Nikasil — гальванически нанесённый композит никеля и карбида кремния на алюминиевой основе. По толщине покрытия источники расходятся: моторная пресса называет не более 76 мкм, метрологи описывают образец с 0,10–0,13 мм.

Сопоставьте это с арифметикой ремонтного ряда. Самая мелкая ходовая ступень, 0,25 мм по диаметру, снимает со стенки 0,125 мм на сторону. То есть покрытие уходит целиком или почти целиком, а под ним голый алюминий, работать по которому кольца не будут. Ремонта хонингованием там тоже нет: сняли лишнее — цилиндр уходит на повторное нанесение покрытия.

Масштаб допустимого износа другой на порядок: моторная пресса приводит соотношение десять к одному. Там, где обычный чугунный цилиндр набирает свой износ полностью, Nikasil набирает лишь десятую его часть.

Alusil и Lokasil — алюминиевые блоки, у которых рабочая поверхность армирована кремнием. У Alusil из высококремнистого заэвтектического сплава AlSi17 отлит весь цилиндр или весь блок. У Lokasil высококремнистая зона локализована вокруг цилиндра: кремниевую заготовку-каркас толщиной в миллиметры — её называют преформой — пропитывают алюминием при литье.

Обычного хонингования там нет вообще. Обработка сводится к удалению поверхностного алюминия и вскрытию частиц кремния. По вскрытым кристаллам, как по плато, ходит кольцо: они выступают над матрицей и несут нагрузку. А масло держат вытравленные углубления алюминиевой матрицы между ними.

Механизм тот же двухэтажный, что у плато-хонингования на чугуне, только этажи созданы не двумя абразивами подряд, а разницей в твёрдости двух фаз сплава. Сетки хона на таком зеркале не видно, и искать её бессмысленно.

Здесь надо развести три случая, которые часто сваливают в один. У Nikasil причина запрета на расточку прямая и арифметическая: гальванический слой порядка 0,1 мм на алюминиевом основании, а первая же ступень снимает 0,125 мм на сторону — покрытия не останется.

У Alusil и Lokasil покрытия нет вообще, и снимать нечего. Кристаллы кремния распределены по всей толще стенки, так что, расточив 0,125 мм, вы попадаете не в голый алюминий, а в тот же высококремнистый сплав.

Причина, по которой такой блок всё равно не идёт в обычный ремонтный ряд, другая, и она организационная. Во-первых, после расточки нужна отдельная финишная операция — вскрытие кремния травлением или щётками, — которой в обычном цехе нет. Во-вторых, ремонтных поршней с подходящим покрытием юбки под такой блок не выпускают, а без поршня ступень не существует.

Что сама поверхность обрабатываться в принципе может, видно и по нашему руководству. Для зеркал с покрытием и напылением и для заэвтектики оно даёт угол сетки хона 10–15 градусов. А у поверхности, которую нельзя обрабатывать, требования к углу сетки не бывает.

Вывод для всех трёх при этом один и тот же. По общему цеховому регламенту такие цилиндры не обрабатывают. У Motorservice требований по Nikasil, Alusil и плазменным покрытиям нет вовсе, и решение принимается либо по заводскому документу на конкретный мотор, либо после разговора с изготовителем. Путь к ремонту у них не «следующая ступень», а либо повторное нанесение покрытия, либо гильзовка — в блок ставят гильзу, и цилиндр получает обычное чугунное зеркало с обычным ремонтным рядом.

Когда ряд размеров исчерпан, цилиндр возвращают к номиналу гильзовкой: у ЗМЗ-511.10 руководство предписывает это прямо — после второго ремонтного размера, 93,0 мм, гильза заменяется. Конец ремонтного ряда звучит страшнее, чем есть на деле. Он означает не «блок в утиль», а смену технологии: вместо того чтобы расширять отверстие дальше, в него ставят новую гильзу, и цилиндр возвращается к номинальному диаметру. Ряд ремонтных размеров после этого начинается заново — от номинала, с полной толщиной стенки гильзы.

У ЗМЗ-511.10 гильза сменная, и меняют её целиком. У моторов без сменных гильз ту же роль играет гильзовка блока цилиндров: гильзу изготавливают под конкретный блок, запрессовывают и растачивают уже в ней. L.A. Sleeve добавляет ключевое для клиента: правильно гильзованный цилиндр может работать с зазором, рекомендованным заводом. То есть речь не о «костыле», а о возврате к заводским условиям работы пары. А что означает гильзованный двигатель для того, кто такую машину покупает, и что в нём проверять — разобрано отдельно.

Зазор после гильзовки алюминиевого блока считают заново

Всё сказанное выше верно для чугунного блока, а на алюминиевом зазор берут не от исходного мотора. Причин две, и они складываются.

Первая — тепловое расширение. В родном алюсиловом или никасиловом блоке пара была «алюминиевый поршень — алюминиевая стенка», коэффициенты расширения у них почти совпадают, и завод поэтому назначил малый зазор. После гильзовки пара стала «алюминиевый поршень — чугунная стенка», где алюминий расширяется примерно вдвое сильнее чугуна. Это ровно та ситуация, для которой на чугунных моторах зазоры всегда были больше.

Вторая — тепло. Лишний стык между гильзой и телом блока ухудшает отвод тепла от поршня, и поршень работает горячее, чем на родном цилиндре, то есть расширяется сильнее.

Расточники говорят об этом прямо: на алюминиевых блоках без чугунных гильз заводская спецификация написана под пару «алюминий по алюминию», и после гильзовки её приходится пересчитывать. Практика цехов сходится на том, что зазор у гильзованного алюминиевого блока имеет смысл делать больше исходного заводского — теплоотвод через лишний стык хуже, поршень работает горячее. Конкретную величину назначают по конкретному мотору и обязательно согласуют с заказчиком до расточки. Собственных замеров под этот вывод у нас нет, и выдавать чужую практику за норматив мы не будем.

Граница между расточкой и гильзовкой проходит по замеру, и критерий выглядит так:

У самой гильзы тоже есть предел, но единого числа для него нет, и честнее показать разброс. Отечественный учебник по ремонту автомобилей называет минимальной толщиной стенки ремонтной гильзы в окончательном виде 1,5 мм — это учебное издание, а не норматив. Практика производителей даёт другие цифры. L.A. Sleeve объявляет своим минимумом 0,74 мм финишной стенки, а в алюминиевом блоке V10 рабочей у них оказалась стенка 1,24 мм — более толстая, 2,54 мм, рвала отливку.

Наша собственная база фиксирует минимум стенки гильзы как нерешённый вопрос. Поэтому 1,5 мм мы держим как наш рабочий ориентир, ниже которого не идём без отдельного расчёта на конкретный блок, а не как отраслевую норму. Считают это в любом случае заранее, а не после запрессовки.

Три варианта, между которыми выбирает владелец мотора:

По деньгам порядок совпадает со сложностью: расточка дешевле гильзовки, гильзовка дешевле замены блока. Но выбирают не по этому, а по замеру. По ресурсу расточка преимущества не даёт. Гильзованный цилиндр возвращается к номиналу и на чугунном блоке работает с заводским зазором, а расточка в последнюю ступень оставляет самую тонкую стенку из всех вариантов — то есть покупает пробег ценой запаса. Отсюда практическое правило: если ступень в ряду есть и стенка позволяет — растачивают. Если ступень последняя, разговор о гильзовке заводят заранее, а не после того, как её уже израсходовали.

Что из этого следует для владельца мотора. Вопрос «сколько ресурса осталось у блока» решается не на глаз и не по пробегу, а тремя замерами: диаметр и геометрия цилиндров, фактический размер поршней, толщина стенки ультразвуком. Три числа — и ответ «ещё один ремонт», «последний ремонт» или «пора гильзовать» становится арифметикой. Этим и занимается расточка блока цилиндров: решение принимается по промерам, а не по привычке.

Что идёт до этих четырёх шагов

Замер цилиндров — не первая операция по блоку, и в цеховом чек-листе перед ней стоят три вещи. Контроль на трещины: незачем растачивать блок, который в сборку всё равно не пойдёт. Правка постелей коленчатого вала — её делают до расточки цилиндров, потому что она смещает ось коленчатого вала, а от этой оси отсчитывают и высоту цилиндра, и перпендикулярность его отверстия.

Фрезеровка привалочной плоскости — по той же причине: плоскость служит базой при установке блока на станок и опорой для технологической плиты, и правят её раньше, чем от неё начинают мерить. Порядок тут не формальность — каждая из трёх операций меняет числа, которые получатся на следующем шаге.

Что идёт после хона

Размером работа не заканчивается: после хона идут три обязательные операции. Промывка зеркала горячей водой со щёткой и моющим средством: растворитель сам по себе эту задачу не решает. Абразив из впадин микрорельефа он не поднимает, а разносит по стенке, и оставшиеся зёрна уходят прямо в свежую пару «кольцо — зеркало». Проверяют не метод, а результат: протереть зеркало белой ветошью, и на ней не должно остаться серого следа.

Снятие фаски у верхней кромки цилиндра — чтобы кольцо заходило в отверстие, не цепляясь за острый край. Защита от коррозии до сборки: чистое сухое чугунное зеркало ржавеет за считаные часы, поэтому сразу после мойки его консервируют, а блок хранят закрытым. Пропущенный любой из трёх пунктов возвращает мотору тот самый расход масла, ради которого его и разбирали.

Восемь пунктов, и каждый вытекает из одной формулы: размер зеркала = диаметр вашего поршня плюс зазор из руководства по вашему мотору.

Теперь про поршни отдельно, потому что это самый частый спор на приёмке. Под новые ремонтные поршни они нужны до работы, и обсуждать тут нечего. Каждый мерят, записывают и жёстко закрепляют за своим цилиндром — маркером по днищу и записью в наряде. Дальше цилиндр растачивают именно под этот поршень. Обменять поршни после такой расточки нельзя: другой поршень придёт в этот цилиндр с чужим зазором.

Если же цилиндры выводят в номинал или в размер, уже известный по каталогу, порядок гибче: тогда решают по задаче и промерам, и поршни подвозят к тому моменту, когда без них дальше не сдвинуться.

Чего не бывает ни в одном из вариантов, так это расчёта по снятым с мотора старым поршням. За первые часы работы поршень получает остаточную пластическую деформацию, и у большинства поршней диаметр уменьшается на несколько сотых миллиметра.

И про технологическую плиту, раз уж речь зашла про болты и прокладку. Ставят её по ситуации, а не на каждый блок подряд. Смысл плиты в том, чтобы воспроизвести деформацию цилиндра от затяжки головки: усилие болтов уводит стенку, и цилиндр, расточенный без плиты, в собранном моторе окажется другой формы. Чем больше точек нажима вокруг цилиндра, тем заметнее эффект — четыре болта на цилиндр дают ровно ту четырёхлепестковую форму, которую кольцо не отрабатывает совсем.

Нужна плита на этом моторе или нет, показывает замер: карту цилиндра снимают до затяжки плиты и после, и разница между картами и есть деформация от головки на ваших конкретных блоках. Коренные крышки, затянутые рабочим моментом, обязательны в любом случае — это условие не «по ситуации».

Случай первый: цилиндры изношены, идём в ремонтный размер. Мотор ЗМЗ-511.10. Промер нутромером показал, что в номинал уже не выйти — выработка глубже, чем можно снять, оставаясь в поле номинального диаметра. Смотрим ряд: 92,0 → 92,5 → 93,0. Ближайшая ступень — первый ремонтный размер 92,5 мм.

Прежде чем покупать под неё поршни, ступень проверяют на перекрытие. Выйти в размер — значит, что после обработки на всей окружности зеркала не осталось ни одного следа старой выработки. Значит, из карты промеров берут наибольший диаметр, найденный во всех точках всех цилиндров, и сравнивают его с будущим финишным размером.

Пусть худшая точка дала 92,28 мм. Финишный размер под ступень 92,5 посчитан ниже и равен 92,536 мм — на 0,256 мм по диаметру больше худшей точки. То есть 0,128 мм металла на сторону снимется даже там, где цилиндр разбит сильнее всего. Ступень перекрывает выработку, поршни можно покупать.

Если бы худшая точка показала, скажем, 92,55 мм, первая ступень не перекрыла бы её вовсе, и разговор шёл бы сразу про 93,0 мм или про гильзовку. А комплект ремонтных поршней 92,5, купленный заранее, поехал бы в магазин обратно.

Обратите внимание: формула не изменилась. Ремонтный размер не берут «по каталогу» — его считают от фактического замера ремонтного поршня, ровно так же, как в номинале. Каталожная ступень говорит только одно: какой поршень покупать.

Случай второй: блок остаётся в номинале, а зазор приходится доставать из таблицы групп. Клиент привёз блок ЗМЗ-511.10 и коробку поршней. Микрометр показал на поршне 92,03 мм. Какой размер ставить на зеркале? Отдельного числа зазора в руководстве нет — есть таблица размерных групп, и зазор спрятан в ней.

Ответ: при поршне 92,03 мм финишный размер зеркала — 92,066 мм, поле 92,060–92,072. Два способа расчёта — через таблицу групп и через число зазора — дали один результат.

Посмотрите теперь на точность. Поле допуска на размер зеркала — 0,012 мм, чуть больше сотки. Один градус разницы между деталью и эталонным кольцом даёт на диаметре 92 мм около 0,001 мм, то есть десятую часть поля. Пять градусов — 0,005 мм, около 40 % всего допуска. Поэтому размерная работа и метрология в цехе — не два разных дела, а одно.

И готовая фраза для тех, кто спрашивает, почему нельзя «просто расточить в ремонт»: размер зеркала считают от ваших поршней. Каждый мерят, к его размеру прибавляют зазор из руководства по вашему мотору — и получают столько разных размеров, сколько в моторе цилиндров, по одному на каждый. Поэтому поршни нужны до работы, а не после, и поменять их потом на другие уже нельзя.

Сколько это стоит. Цену по своему мотору можно посчитать самому: отмечаете нужные операции и сразу видите сумму — калькулятор работ по блоку цилиндров. Пока ступень ремонта не выбрана по промерам, любая цена остаётся приблизительной, поэтому начинают с дефектовки.

Замеров ровно три: диаметр и геометрия цилиндров нутромером, фактический диаметр поршней микрометром, толщина стенки ультразвуком. Всё остальное в статье — про то, как эти три числа получить и чем их легко испортить.

• Ремонтный размер — ступень в каталоге поршней, а не мера изношенности. Диаметр зеркала = наибольший диаметр поршня + монтажный зазор. Оба числа получают, а не вспоминают: первое меряют, второе берут из руководства по конкретному мотору.
• Единого ряда размеров не существует. Ходовая практика по AERA — 0,25 / 0,50 / 1,00 мм, у ЗМЗ-511.10 — 92,0 / 92,5 / 93,0 мм. Ряд своего мотора ищут в каталоге поршней и в заводском руководстве, в графе рядом с номиналом и предельным износом.
• Шаг по диаметру утончает стенку вдвое меньше. Расточка на 0,50 мм по диаметру снимает по 0,25 мм со стенки на сторону. Отсюда и считают, сколько ступеней ряда блок ещё выдержит.
• Толщину стенки меряют, а не вычисляют. Ультразвуковой толщиномер, эталон для калибровки из того же материала, обход по всей окружности каждого цилиндра поясами сверху вниз. Нужен этот замер не на каждом ремонте, а перед последней ступенью ряда и перед гильзовкой.
• Поршень не круглый и не цилиндрический — это конструкция, а не брак. Юбку делают овальной и бочкообразной нарочно, и наибольший диаметр лежит в одном определённом месте: перпендикулярно оси пальца, в нижней трети юбки. Мерить при 20 ± 3 °C: если долго держать поршень в руке, источник называет уход до 0,051 мм — сопоставимо со всем монтажным зазором, — а нагрев алюминиевого поршня Ø100 мм в ладони на 13 градусов даёт по расчёту около 0,028 мм (на Ø80 мм — 0,023 мм). Скоба микрометра при этом греется тоже и занижает размер, поэтому её держат за теплоизолирующие накладки. На алюминиевом блоке допуск 20 ± 3 °C критичен вдвойне: эталонное кольцо стальное, и пять градусов расхождения дают на Ø80 мм 4,4 микрона — целый четырёхлепестковый сигнал.
• Алюминиевые цилиндры Nikasil, Alusil и Lokasil — отдельный случай. Ремонтного ряда нет ни у одного из трёх, причины у них разные — разобраны в отдельном разделе, — а путь один: повторное покрытие либо гильзовка.
• Конец ряда — не конец мотора. Гильзовка возвращает цилиндр к номиналу и открывает ряд ремонтов заново; на чугунном блоке правильно гильзованный цилиндр работает с заводским зазором. На алюминиевом — нет: пара «алюминиевый поршень — чугунная стенка» расширяется иначе, чем родная «алюминий по алюминию», да и теплоотвод через лишний стык хуже, поэтому зазор там назначают заново и больше заводского.

Материал подготовлен техническим отделом «1 Микрон». Обновлено 20 августа 2026 года.