Рейтинг: 5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

 Хромирование пары

 

       В последние годы произошел резкий скачок результатов в классе кордовых скоростных моделей. Скорость 285 км/ч, казавшаяся фантастической пять лет назад, стала реальной действительностью. Примерно десять спортсменов в стране более или менее стабильно показывают скорость 270 км/ч и выше. В чем причина столь высоких результатов? Их несколько. Рассмотрим одну из них. 

        Не секрет, что в скоростных моделях 90% успеха зависит от работы двигателя. История развития двухтактного двигателя не богата какими-то открытиями, находками. На протяжении почти 50 лет велась кропотливая работа по выбору наиболее рациональных форм впускного тракта и камер сгорания, подбору оптимальных фаз газораспределения.

Хромирование пары

 

       

        Шагом вперед явилось использование колебательных процессов в выпускном тракте. Были найдены оптимальные размеры и геометрические формы резонансных труб, обеспечивающие максимальное наполнение цилиндра и эффективность процесса продувки. Анализ работы двухтактного двигателя показал, что существует еще немало белых пятен. В последние годы ведущими спортсменами страны проводилась серьезная работа по подбору новых материалов для пары поршень — цилиндр. Цель этих исследований — уменьшение потерь на трение в цилиндре и, как следствие, — увеличение механического КПД двигателя.

         В настоящее время в качестве основного покрытия зеркала цилиндра используют электролитически осажденный хром. Он обладает рядом ценных свойств: высокой твердостью, износоустойчивостью и относительной термостойкостью. В зависимости от условий электролиза твердость хромового покрытия может меняться от 500 до 1200 ед. по Виккерсу. Характер влияния плотности тока и температуры электролита показан на рис. 1. Одним из серьезных недостатков хромового покрытия является изменение его твердости в зависимости от степени нагрева цилиндра (рис. 2), причем этот процесс необратим.

 

        Многие моделисты при хромировании цилиндров стремятся получить хром покрытия максимальной твердости. Однако в некоторых случаях, когда твердый, но хрупкий хром работает в паре с мягким и вязким металлом, например алюминием, наблюдается значительно больший износ зеркала цилиндра, чем поршня. Видимо, это связано с тем, что мелкие частицы покрытия откалываются и вдавливаются в алюминий, превращающийся в своеобразный самозатачивающийся абразив, который оказывается тверже гладкого хрома.

        Одним из способов устранения перечисленных недостатков явилось применение комбинированных покрытий, Например, никеля — бором, никосилом, хрома — молибденом. Хороши и покрытия, нанесенные методом химико-плазменного напыления. Но эти процессы сложны и трудоемки.

         В нашем двигателе используется также комбинированное покрытие, но процесс осаждения практически не отличается от электролиза обычного хрома. Хромвольфрам обладает повышенной твердостью (1300 ед. по Виккерсу), теплостойкостью. Пластичен, имеет более низкий коэффициент трения. Эксплуатация двигателей практически подтвердила эти свойства. Следует отметить, что хромированию подвергалась и шейка коленвала.

 

           Более подробно хотелось бы остановиться на технологии составления электролита и процессе электролиза. Химический состав и режим приведены в таблице.

   

  г/л

Хромовый ангидрид

Серная кислота

Вольфрамат натрия

 Фосфорная кислота

 Температура, °С

Плотность  тока,   А/дм2

250

2,5

15—20

0,8—1,0

55

50—60

              Технология приготовления электролита такова. 1. Растворить CrO3 и H2SO4 в литре дистиллированной воды. 2. Составить 50% раствор Н3РО4. 3. Растворить Na2WO4 в фосфорной кислоте. 4. Смешать оба раствора и долить водой  до  нужной  концентрации.

При составлении электролита желательно использовать химически чистые компоненты. При тщательном соблюдении технологии качественное покрытие должно получиться сразу. Оно имеет ровный матовый голубовато-перламутровый цвет.

        Особое внимание нужно уделить подготовке цилиндров из медных сплавов перед покрытием. Основа ее — снятие следов окислов и тщательное обезжиривание. Хорошие результаты дает обезжиривание с применением ультразвука. Мы используем для этих целей демонстрационную установку УД-76.

        Подготовка алюминиевых цилиндров значительно сложнее, особенно из сплава АК-4-1. Проводится она следующим образом. 1. Промывка в горячей воде с мылом. 2. Обезжиривание в бензине А-74 с ультразвуком. 3. Травление 2— 3 с в смеси HF(10%) и HNО3(40%). 4. Нанесение цинката в смеси ZnO — 75 г/л и NaOH — 400 г/л в течение 20 с. 5. Осветление 2—3 с в 50% растворе HNO3. 6. Повторное нанесение цинката.

Между операциями необходима тщательная промывка холодной проточной водой. Далее деталь быстро монтируется в приспособление и под током завешивается в ванну.

 

 

         Теперь об оборудовании. Блок питания и гальваническая ванна (рис. 3) особой сложности не представляют и были изготовлены собственными силами. Корпус 1 склеен из 12-мм фанеры. В него вставлен сварной кожух 2 (сталь Х18Н10Т). Полость между кожухом и корпусом заполнена стекловатой. В нижней части кожуха установлен ТЭНЗОО, обеспечивающий нагрев водяной рублики, В непосредственной близости от ТЭН расположен контактный термометр 3. На упорах кожуха фиксируется стеклянная ванна 4, имеющая объем 6 литров. В электролит вводится контрольный термометр 8 Верхняя часть ванны покрыта крышкой 5. На крышке, при помощи двух подставок 6 из оргстекла, расположены две медные контактные шины 7. При нагреве рубашки до 55° С контактный термометр через систему реле — пускатель отключает ТЭН, при охлаждении — включает. Во избежание потерь электролита зеркало ванны заполнено шариками из пенопласта. В связи с высокой токсичностью паров электролита ванна должна работать под вытяжкой.

        Выпрямитель имеет обычную схему. Состоит из мощного трансформатора, выпрямительного моста на диодах Д246 с радиаторами, конденсатора К-50 (256X30 000), амперметра (10 А), реостата, реле РЭС22 и пускателя. Предусмотрен переключатель для реверса тока. В корпусе сделаны жалюзи для охлаждения. Подвод напряжения к ванне осуществлен многожильным проводом ПХВ-4. Эксплуатация ванны в течение двух лет показала ее абсолютную надежность.

С.   ЩЕЛКАЛИН,   С.   КОСТИН,

мастера спорта Москва

Похожие материалы: