シリンダーのホーニングは湿式で行いますか?乾式で行いますか?

ウェットまたはドライ: オートバイのシリンダーをホーニングするための直接的な答え

研ぐとき オートバイシリンダー 、 ほとんどの場合、ウェットホーニングが推奨される方法です 。プロセス中にホーニングオイルまたは石油ベースの軽い潤滑剤を使用すると、金属粒子が除去され、ホーンの切断がきれいに保たれ、砥石の光沢が防止され、ボア壁により一貫したクロスハッチパターンが生成されます。ドライホーニングは、非常に特殊なシナリオでのみ使用されます。通常は、鋳鉄の穴に特定の柔軟なブラシホーンを使用します。その場合でも、経験豊富な機械工は、少なくとも軽い霧状の潤滑剤を好むことがよくあります。

この答えが重要なのは、答えを間違えるとピストン リングの装着状態に直接影響するからです。オートバイのシリンダーのホーニング作業が不適切であると、オイルの消費、圧縮不良、リングの早期摩耗が発生し、エンジンが正常に動作しなくなります。単気筒 250cc トレイルバイクでも、ビッグボア V ツインでも、ホーニングプロセスを詳細に理解することは交渉の余地がありません。

ホーニング加工がオートバイのシリンダーに与える影響

ホーニングは、シリンダーボアの内面を研磨する研磨加工プロセスです。これは主に 2 つの目的を果たします。1 つはボーリングによって残った小さな幾何学的欠陥を修正すること、もう 1 つはエンジン オイルを保持し、ピストン リングがボア壁に適切に装着できるようにする特定の表面テクスチャ (クロスハッチ パターン) を作成することです。

オーバーサイズのピストンを受け入れるためにオートバイのシリンダーを穴あけする場合、または使用済みシリンダーを再調整する場合、ボア表面にはボーリングバーによる比較的粗い仕上げが残ります。ホーニングは、表面を正確な平均粗さ (Ra) まで磨き、通常はマイクロインチまたはマイクロメートルで測定されます。 ほとんどのオートバイシリンダーメーカーは、仕上げボア Ra 値を 15 ～ 30 マイクロインチ (約 0.38 ～ 0.76 マイクロメートル) と指定しています。 従来の鋳鉄またはクロムライニングのボアに対応しますが、ニカシルおよびセラミック複合ライナーの仕様はより厳密です。

クロスハッチ角度も同様に重要です。 45 度のクロスハッチ (ホーン マークが両側で約 45 度で交差することを意味します) は、ほとんどの 4 ストローク オートバイ エンジンの業界標準です。この角度により、リングが上下にスライドする間にオイルをボア全体に均等に分配するマイクロチャネルが形成され、過剰なオイルが燃焼室に入るのを防ぎながら燃焼ガスを密閉します。

知っておくべき表面テクスチャ用語

• Ra (平均粗さ): 完全に平らな線からの表面の平均偏差。マイクロインチまたはマイクロメートル単位で測定されます。これは最もよく引用される仕様です。
• Rz (平均粗さ深さ): 測定された長さにわたる 5 つの最も高い山と 5 つの最も深い谷の平均。リング着席時の動作にさらに関連します。
• Rk (コア粗さ深さ): プラトーホーニング仕様で使用されます。この値は、リングの摩耗を増加させることなく、オイル保持力に影響を与えます。
• クロスハッチ角度: 砥石がボアの壁に跡を残す角度。浅すぎるとリングの着座が遅くなります。急すぎるとオイルの過剰消費が発生します。

オートバイのシリンダーではなぜ湿式ホーニングが乾式ホーニングよりも優れているのか

湿式ホーニングの背後にある化学と物理学は、潤滑がこれほど大きな違いを生む理由を説明しています。潤滑剤を使用せずに砥石で金属を切断すると、いくつかの問題が急速に悪化します。

熱の蓄積により表面の一貫性が損なわれる

ドライホーニングでは摩擦により熱が発生します。中程度のドリル速度 (オートバイのシリンダー ボアでは通常 300 ～ 500 RPM) であっても、ドライ ホーニングではボア表面の温度が上昇し、不均一な摩耗が発生する可能性があります。金属は加熱すると膨張します。つまり、ストローク間で測定するボアの直径は、室温でボアが戻る直径と同じではありません。これは、鋳鉄 (約 11 × 10-6/°C) に比べて熱膨張係数 (約 23 × 10-6/°C) が高いアルミニウムシリンダーで特に問題になります。 アルミニウム製ボア内の温度が 50°F (28°C) 上昇すると、0.001 ～ 0.002 インチの寸法変化が発生する可能性があります。 — ピストンと壁の間の狭いクリアランス仕様を台無しにするのに十分です。

金属粒子の負荷によりホーンが詰まる

ホーンがシリンダーボアを摩耗させると、小さな金属粒子が放出されます。これらの粒子を運び去るための潤滑剤がないと、粒子は砥石に埋め込まれてしまいます。これをローディングと呼ぶプロセスです。負荷がかかったホーンはきれいに切れなくなります。代わりに、金属を切断するのではなく、穴全体に金属を塗りつけて表面を磨きます。これにより、表面は滑らかに見えますが、油保持特性が劣ります。ピストンリングが研磨されたボアに接触すると、最初の高摩擦の慣らし運転中にオイルを保持するための微小な谷が存在しないため、適切に慣らすことができません。

ウェットホーニングにより、より均一なクロスハッチが生成されます

ホーニングオイルは冷却剤と切削液の両方の役割を果たします。砥石とボアの間の摩擦が軽減され、ストローク全体を通じて研磨剤が一貫して切断できるようになります。その結果、クロスハッチ角度がより均一になり、ボアの上部から底部までより一貫した Ra 値が得られます。湿式ホーニングと乾式ホーニングの結果を比較した研究では、同じ条件下で乾式ホーニング加工されたボアの±6 ～ ±10 マイクロインチと比較して、湿式ホーニング加工されたボアは±2 ～ ±3 マイクロインチのばらつきで、より厳しい Ra 公差を実現していることが一貫して示されています。

ドライホーニングが許容される場合

ドライホーニングが使用される、または許容される状況は限られています。大幅な材料除去のためではなく、鋳鉄製の穴の素早い光沢除去作業に使用されるフレックスホーン (ボールホーンまたは「ボトルブラシ」ホーン) は、乾燥状態で、または最小限の潤滑で使用できる場合があります。鋳鉄の柔らかい性質と、ブラシホーンの柔軟で自動調心設計により、多少寛容性が高まります。ただし、 このシナリオでも、ほとんどのプロのエンジンビルダーは、フレックスホーンを作動させる前に、少なくとも WD-40、灯油、または専用のホーニング オイルを軽くスプレーします。 なぜなら、潤滑剤を使用しない場合よりも潤滑剤を使用した方が結果が明らかに優れているからです。

オートバイのシリンダーに使用されるホーンの種類

すべてのホーニングツールが同じというわけではなく、使用するホーニングの種類によってテクニックと潤滑要件の両方が変わります。オートバイのシリンダーには、小型 2 ストローク エンジンの約 38 mm から大排気量 V ツインの 100 mm 以上まで、幅広いボア径があり、ホーニング ツールはボア サイズと作業内容に適合する必要があります。

リジッドホーニングストーン（スプリング式ホーン）

自動車やバイクのエンジン機械工場で最もよく使われているタイプです。硬いホーンは、制御された圧力の下でボア壁に押し付けられるバネ仕掛けのアームに取り付けられた 2 つまたは 3 つの砥石で構成されています。石はさまざまなグリットで入手可能で、通常は 80 ～ 400 グリットの範囲です。より粗いグリット (80 ～ 120) はボーリング後に材料を除去するときに使用され、より細かいグリット (220 ～ 400) は仕上げと最終的なクロスハッチ パターンの作成に使用されます。

剛性ホーニングには、一定の RPM とストローク速度を維持する剛性ドリルまたはホーニング マシンが必要です。オートバイのシリンダーの場合、ほとんどの技術者は、約 300 ～ 450 RPM で、45 度のクロスハッチ マークが生成されるストローク速度で電気ドリルを使用します。 式は簡単です: ストローク速度 (インチ/分) = RPM × ボア円周 × tan(クロスハッチ角度/2) 。 45 度のクロスハッチをターゲットとした 400 RPM で 90 mm のボアの場合、これは 1 分あたりおよそ 45 ～ 55 ストロークになります。

フレックスホーン（ボールホーンまたはブラシホーン）

フレックスホーンは、柔軟なシャフトに一定間隔で研磨ボールが取り付けられたものです。自動センタリング機能があり、ボアに自然に追従するため、硬いホーニング治具を持たない DIY メカニックにとっても扱いやすいです。フレックスホーンは、使用済みのシリンダーボアから艶出しされ硬化した表面を除去するデグレージングに優れており、すでに仕様の寸法内にあるボアにプラトーホーニング仕上げを施すのに効果的です。

フレックス ホーンに使用できるグリットの範囲は 60 ～ 800 です。ほとんどのオートバイのシリンダーのガラス除去作業には、240 グリットまたは 320 グリットのフレックス ホーンが適切です。 フレックスホーンは常に湿った状態で使用してください — メーカーの Brush Research Manufacturing (Flex-Hone ブランドのメーカー) は、使用中は常にホーニング オイルまたは WD-40 を塗布する必要があると製品説明書に明記しています。

ダイヤモンドホーンズ

ダイヤモンドホーニングツールは、従来の酸化アルミニウムや炭化ケイ素砥石の代わりに工業用ダイヤモンド砥粒を使用します。これらは主に、従来の砥石をすぐに破壊してしまうニカシル (ニッケル - シリコンカーバイド)、セラミック複合材、クロムボアなどのハードボアコーティングに使用されます。ダイヤモンドホーンはほぼ独占的に湿式で使用され、ここでは潤滑剤の選択がより重要になります。石油ベースのオイルは一部のダイヤモンドホーンバインダーと反応しにくいため、水溶性切削液が好まれることがよくあります。

二輪車シリンダー用ホーン種類比較

オートバイのシリンダー作業に適したホーニング潤滑剤の選択

すべての潤滑剤がホーニングに同様に効果を発揮するわけではありません。間違ったオイルを使用すると、ボアが汚染されたり、砥石の劣化が早まったり、切断動作が妨げられたりする可能性があります。ここでは、何が機能し、何が避けるべきかを実際に詳しく説明します。

専用ホーニングオイル

Sunnen ホーニング オイル、Goodson ホーニング オイルなどの製品、および同様の目的に合わせて配合された製品がゴールド スタンダードです。これらのオイルは、研磨加工に適切な粘度、切削液の特性、および潤滑性を提供するように特別に設計されています。切断ゾーンから金属粒子を洗い流し、石の負荷を軽減し、後続のエンジン組み立てステップを妨げる汚染物質を残しません。 2 ストローク 125cc であろうと 1200cc クルーザーであろうと、本格的なオートバイのシリンダー作業を行う場合は、専用のホーニング オイルが正しい選択です。

灯油またはミネラルスピリット

灯油 (パラフィン オイル) は、現場で専用ホーニング オイルの代替品として最も一般的に使用されており、適度に効果があります。粘度が低いため、切断ゾーンに浸透し、金属粒子を効果的に除去します。多くのプロの機械工は何十年にもわたって灯油を使用しており、一貫して良好な結果をもたらしています。ミネラルスピリットも同様の効果があります。どちらも専用のホーニングオイルほど効果的ではありませんが、数年に一度オートバイのシリンダーを 1 つホーニングする DIY 整備士にとって、最終的なボアの品質の違いはわずかです。

WD-40

WD-40 は、フレックスホーン (ボールホーン) 用途のホーニング潤滑剤として広く使用されています。軽くて浸透が良くて使いやすいです。これは、デグレージング作業には許容可能なオプションです。ただし、WD-40 は切削液ではありません。主に水を置換する潤滑剤および軽度の腐食防止剤です。硬いホーンを使用して重い材料を除去する場合、砥石の負荷を防ぐのに十分な潤滑が提供されず、その軽いフィルムでは切断ゾーンを適切に冷却できない可能性があります。

使用してはいけないもの

• モーターオイル： 粘度が高すぎると、ボア表面を汚染する残留物が残り、リングの着座に干渉する可能性があります。
• トランスミッション液 (ATF): 砥石を詰まらせ、表面に汚染物を残す可能性がある摩擦調整剤と添加剤が含まれています。
• ブレーキ液: 吸湿性があり、化学的に攻撃的です。完全に除去しないと近くのゴム部品に損傷を与え、アルミニウムを侵す可能性があります。
• 水のみ: ホーニング直後に鋳鉄の穴にフラッシュ錆が発生し、新しく準備された表面が台無しになります。
• 切削油（濃硫化）： 濃い色の切削油に含まれる硫黄化合物は、一部のエンジンのベアリングに使用されている銅合金と反応し、アルミニウムのボアに汚れを残す可能性があります。

オートバイのシリンダーを磨く方法: 段階的なプロセス

オートバイのシリンダーを正しくホーニングするには、細部への注意、適切な工具、そして忍耐が必要です。このプロセスは、寸法仕様内にあるアルミニウムまたは鋳鉄のシリンダー ボアに対して、機械工場の設備が必要なフルリボアではなく、艶消しや軽い再表面仕上げの作業を行っていることを前提としています。

必要な工具と材料

• 適切な直径のフレックスホーン (ボールホーン) — 適切なスプリング張力を得るには、通常ボア直径より 1 ～ 2 mm 大きい
• 300～500RPMを維持できる可変速電気ドリル
• ホーニングオイル、灯油、WD-40
• 糸くずの出ない清潔な布
• 熱い石鹸水とホーニング後の洗浄用のボアブラシ
• ボアマイクロメーターまたはダイヤルボアゲージ
• 虫眼鏡またはボアスコープ (オプションですが推奨)
• きれいなアセンブリオイル（ホーニング後のボア保護用）

ステップ 1: ホーニング前のボアを測定する

ホーンをシリンダーに接触させる前に、複数の場所、つまり少なくとも 3 つの深さ (リング移動ゾーンの上部、中間、下部付近) と、各深さの 2 つの垂直軸で穴の直径を測定します。これにより、テーパーまたは真円でない状態が識別されます。ボアが 0.002 インチ (0.05 mm) を超えて真円またはテーパーから外れている場合、フレックスホーンを使用したデグレーズだけでは十分ではありません。最初にシリンダーをボーリングする必要があります。

ステップ 2: シリンダーを固定する

ソフトジョーを使用してシリンダーを万力にしっかりと取り付けるか、作業面にクランプしてください。シリンダーはホーニング中に動いてはなりません。揺れたり移動するとホーンの軌道が変化し、ボアの形状が不均一になります。小型の単気筒オートバイ エンジンの場合、通常、シリンダー ジャグ全体をパッド付き万力に直接配置できます。大型の多気筒エンジンの場合、個々のシリンダーを固定プレートに取り付ける必要がある場合があります。

ステップ 3: ホーニングオイルをたっぷり塗布する

フレックスホーンとボア壁の両方にホーニングオイルをたっぷりと塗布します。ケチらないでください。表面に油の光沢が見えるくらい穴を濡らしてください。ホーニングプロセス中にさらに塗布できるように、追加のオイルを近くに置いてください。 乾いたホーンを数ストロークでも使用すると、研磨ボールに負荷がかかり、ホーンの切削効果が永久に低下する可能性があります。

ステップ 4: ドリル速度を設定し、ストロークを開始します

フレックスホーンをボアに挿入し、ドリルを約 300 ～ 450 RPM に設定します。目に見えるクロスハッチマークができる速度でホーンをボア内で上下にストロークし始めます。一般的に引用されるガイドラインは、ホーンが 1 ～ 1.5 秒ごとに 1 回の滑らかな動作でボアの全長 (プラス、各端を通過するホーンの長さの約 1/4) を移動するストローク速度を使用することです。

90mm のリングトラベルゾーンを備えた典型的なボア 100mm のオートバイシリンダーの場合、通常、表面の艶を落として新しいクロスハッチを作成するには、30 ～ 60 秒のアクティブホーニングで十分です。ホーニングをしすぎないでください。ホーニングをしすぎると、材料が過剰に除去され、仕様を超えてクリアランスが開いてしまいます。

ステップ 5: 停止、撤回、および検査

30 秒間ホーニングを行った後、ホーンがまだボア内にある間にドリルを停止し (回転しているホーンは絶対に取り外さないでください。ボールがボアの端に引っかかって損傷する可能性があります)、停止したホーンを引き抜きます。糸くずの出ない布で穴をきれいに拭き、明るい照明の下で表面を検査します。光沢のある光沢のある領域が残っていない、ボア全長を覆う均一なクロスハッチ パターンが表示されるはずです。釉薬の斑点が残っている場合は、新しいオイルを塗布し、ホーニングを続けてください。

ステップ 6: ボアを徹底的に清掃する

このステップは、多くの DIY エンジンビルダーが最も損害の大きい間違いを犯す場所です。ホーニングでは、ボア表面の微細な谷に研磨粒子と金属の破片が残ります。 この破片が完全に除去されていない場合、エンジン運転の最初の数時間、ピストンリングやボア壁に研磨剤が埋め込まれたように作用します。 、 causing accelerated wear that permanently damages the bore and rings.

正しい洗浄方法は、溶剤ではなく、ボアブラシを使用した熱い石鹸水です。ブレーキ クリーナーやミネラル スピリットなどの溶剤はオイルを溶解するのに優れていますが、ボア表面の微細な谷から研磨粒子を物理的に除去しません。食器用洗剤を入れた熱湯 (エンジン製造者のジョン・アーブ氏が推奨し、後にエンジン製造者のジョン・キャリーズ氏によって普及したもの) を使用すると、研磨粒子を物理的に持ち上げて除去するスクラブ作用が生じます。ボアを激しくこすり、きれいな熱湯で徹底的にすすぎ、すぐに乾燥させ、フラッシュ錆びを防ぐためにきれいなアセンブリオイルを塗布します (鋳鉄の場合は特に重要です)。

ステップ 7: 最終測定

洗浄後、組み立て前にボアを再測定し、仕様内に収まっていることを確認してください。フレックスホーンを使用した軽いデグレーズでは、通常、材料の除去は 0.0005 インチ (0.013 mm) 未満であり、寸法の変化という点では無視できます。測定値で予想よりも除去率が高かった場合は、テクニックを再確認し、砥石の選択を磨きます。

二輪車シリンダーの材質とホーニングアプローチへの影響

シリンダーライナーの材質は、ホーニングへの取り組み方を根本的に変えます。材料が異なれば、必要な研磨剤、砥粒、潤滑剤、対象表面の仕上げも異なります。

鋳鉄ライナー

多くの古い日本の 4 ストローク、イギリスのオートバイ、アメリカの V ツインに見られる伝統的な鋳鉄製シリンダー ライナーは、最も磨きやすいものです。鋳鉄の微細構造には遊離黒鉛が含まれており、これが潤滑剤として機能します。酸化アルミニウム砥石でよく研ぎやすく、フレックスホーンにもすぐに反応します。オートバイの鋳鉄ボアの目標 Ra 値は、通常、従来のリングの場合は 20 ～ 35 マイクロインチ、モリブデン フェイスのリングの場合は 15 ～ 25 マイクロインチです。鋳鉄はすぐに錆びます。洗浄が完了したら数分以内に穴に油を塗布してください。

アルミシリンダー（ライナーなし）

一部のオートバイのシリンダー (特に小型の 2 ストローク エンジンや一部の最新の 4 ストローク エンジン) は、別個のライナーのないむき出しのアルミニウム ボアです。これらには、炭化ケイ素または酸化アルミニウムのホーンが必要であり、熱の蓄積に細心の注意を払う必要があります。柔らかいアルミニウム素材は鉄よりも早く除去でき、結晶構造が緩いため、あまりにも強力な砥石やホーニングを長時間使用すると、誤ってすぐに隙間が開いてしまう可能性があります。ここでは湿式ホーニングがさらに重要です。アルミニウムとスチールホーンボディの熱膨張差により、乾式ホーニングでは鉄よりもアルミニウムの方が寸法のばらつきが大きくなります。

Nikasil およびセラミック複合ボア

Nikasil (ニッケル シリコン カーバイド) は、BMW ボクサー、Rotax ベースのエンジン、および多くの日本のスポーツバイクを含む、多くの高性能および最新のオートバイ エンジンのボアに使用されている電気めっき硬質コーティングです。 SCEM (スズキ複合電気化学材料) や NSS (カワサキ) などのセラミック複合コーティングも同様に機能します。 これらのコーティングは非常に硬く (通常、ビッカース硬度スケールで 800 ～ 1000)、従来の酸化アルミニウムや炭化ケイ素の研磨剤では研磨できません。 。これらの表面を効果的に切断できるのは、ダイヤモンドまたは CBN (立方晶窒化ホウ素) 砥粒だけです。

Nikasil ボアのホーニングは特殊な作業です。目標 Ra は鋳鉄よりも厳しく (通常は 10 ～ 20 マイクロインチ)、ダイヤモンドホーンは水溶性切削液で湿らせて使用する必要があります。さらに重要なことは、エタノールで汚染された燃料によって損傷したニカシルのボア (エタノールはニカシルを時間の経過とともに徐々に溶解させます) をホーニングでは救うことができず、シリンダーを再メッキまたは交換する必要があることです。これは、E10 以上のエタノール ブレンドが一般的な市場では重大な問題であり、特に 1990 年代半ばの古い BMW R シリーズ バイクに影響を与えています。

クロムライニングされたボア

硬質クロムめっきは、2 ストローク オートバイのシリンダーで一般的に使用されており、クロムの硬度と低い摩擦係数が 2 ストローク エンジンのポート露出ボア環境に最適であるため、一部の高性能およびレース用 2 ストローク アプリケーションで今でも使用されています。クロームボアはホーニングにダイヤモンド砥粒が必要で、表面仕上げの仕様が厳しいです。 Nikasil と同様、クロム作業は通常専門家に送られます。

2ストロークと4ストロークのオートバイシリンダーホーニングの違い

2 ストローク エンジン設計と 4 ストローク エンジン設計の根本的な違いにより、異なるホーニング要件が生じ、両方のタイプにまたがって作業する整備士が混乱することがよくあります。

2ストロークシリンダー

2 ストローク オートバイ エンジンでは、ピストン ポートがボア内で吸気通路と排気通路を通過して開閉します。これは、ボア表面がポート開口部によって中断されていることを意味します。ホーンはストロークごとにこれらの開口部を横切る必要があります。これらのポートの端がホーン砥石に引っかかり、不均一な切断を引き起こしたり、ホーンを損傷したりする可能性があります。

2 ストローク シリンダーでは、ポートがより柔らかいライナー材料に応力ライザーを形成するため、通常、鋳鉄ではなくクロムまたはニカシル ボアが使用されます。ポート開口部のある 2 ストローク シリンダーをホーニングするには、短く制御されたストロークと、ホーニングの入り口と出口のポイントに細心の注意を払う必要があります。多くの技術者は、ホーニング砥石が引っかかるリスクを減らすために、ホーニングの前に面取りツールを使用してポートのエッジを軽くバリ取りします。

ピストンリングの構成も異なります。 2 ストローク ピストンは通常、リングが回転してポートに引っかかるのを防ぐために、位置決めピンが付いた 1 つの厚いリング (場合によっては 2 つ) を使用します。 2 ストロークのリングとボアの境界面は 4 ストロークとは異なり、必要なクロスハッチ角度も異なる場合があります。2 ストロークのスペシャリストの中には、4 ストロークの標準である 45 度ではなく、30 ～ 35 度の浅いクロスハッチ角度を好む人もいます。

4ストロークシリンダー

オートバイの 4 ストローク シリンダーはより従来型で、上から下まで途切れのないボア表面を持ち、バルブはボア内のポートではなくヘッドによって操作されます。これにより、4ストロークシリンダーのホーニングがより簡単になり、従来のリジッドホーンやフレックスホーンもポートエッジを気にすることなく自由に使用できます。

4 ストロークのリング構成 (通常は上部圧縮リング、第 2 圧縮リング、およびオイル コントロール リング) では、圧縮リングの密閉性を維持しながら、オイル リングの油保持をサポートするボア表面が必要です。 45 度のクロスハッチは、このマルチリング構成に最適化されています。オイル リングのエキスパンダー スプリングは、ツイン レールを大きな力でボアに保持します。クロスハッチは、オイル リング レールが適切に適合できないほどの粗さなく、オイルを保持するのに十分な質感を提供します。

オートバイのシリンダーボアを台無しにするよくあるホーニングの間違い

経験豊富な整備士でも、オートバイのシリンダーをホーニングする際には避けられる間違いを犯します。これらは、リングの着座の問題、オイルの消費、または再構築後の早期摩耗として最も一般的に現れるエラーです。

間違ったグリットを使う

最終仕上げとして粗い砥石（80 または 120 グリット）を使用すると、穴が粗すぎます。リングの固定プロセスにはさらに長い時間がかかり、場合によっては、粗い表面の頂点が実際に折り重なって、ボア壁に埋め込まれた研磨粒子が形成されることがあります。逆に、より積極的な切削が必要なボアに細かい粒度のホーンを使用すると、時間が無駄になるだけで、すぐに負荷がかかってしまいます。砥石は作業に合わせてください。ボーリング後の材料除去には粗め、最終的なデグレーズやすでに仕様にある穴のクロスハッチには細目 (240 ～ 320) を使用します。

ストローク速度が一定しない

ホーニングパス中のストローク速度を変更すると、クロスハッチ角度が変更されます。上部で速く、下部で遅くすると、上から下部まで一貫性のないクロスハッチ角度を持つボアが生成されます。速度を落とした上部ではきつくなり、速度を上げた下部では浅くなります。これにより、油膜の分布が不均一になり、リングの着座が不均一になります。ホーンをボアに当てる前に、一定のストロークリズムを練習してください。

ボアエンドを越えてホーンを伸ばさない

ストローク中にホーンがボアの上端と下端を越えて伸びない場合、これらの領域はボアの中央よりも研磨作用が少なくなります。その結果、ボアの上部と下部 (リングの反転が起こる場所) が中央よりもきつくなります。これは、希望するものとはまったく逆です。 ストロークごとに、ホーンがボアの両端を超えてその長さの約 4 分の 1 だけ伸びるようにします。

ホーン後の不適切な洗浄

上記の洗浄ステップで説明したように、熱い石鹸水の代わりに溶剤を使用すると、ボア内に研磨粒子が残ります。その結果は深刻です。十分に文書化されたあるエンジン製造ケーススタディでは、溶剤で洗浄した (ただし水でこすってはいない) ボアを使用して再構築されたエンジンでは、500 マイル走行後のピストン リングの摩耗測定値が 0.003 インチでした。これは、適切に洗浄したボアで通常 50,000 マイルかかる量です。埋め込まれた砥石はラッピングコンパウンドとして機能し、リングの磨耗が目に見えるまでに、ボア自体が次のオーバーサイズ限界を超えて損傷していることがよくあります。

すでにオーバーサイズのボアをホーニングする

メカニックは、多少の擦り傷や摩耗痕をきれいにすることを期待して、既にオーバーサイズの最大限界に達しているボアを研磨しようとすることがあります。ホーニングによりボアが最大オーバーサイズ仕様を超える場合、適切に適合するオーバーサイズ ピストンは存在しません。ホーニングの前に必ず測定し、金属を除去する前に次のオーバーサイズのステップに十分な材料が残っていることを確認してください。

ボーリングが必要な場合のフレックスホーンの使用

フレックスホーンは、真円でないボアや先細りのボアを修正することはできません。フレックスホーンは既存のボアの形状に適合し、すべての表面を均一に研磨するため、ボアが楕円形の場合は楕円形のままです。 0.002 インチ (0.05mm) を超える真円度外の状態、または 0.002 インチを超えるテーパーの場合は、ホーニングではなくボーリングが必要です。 ボーリングが必要なボアにフレックスホーンを使用すると、新しいクロスハッチマークがついたボアができますが、形状は依然として不十分であり、リングは適切にシールできません。

ピストンと壁のクリアランスとホーニング精度が重要な理由

ホーニングは最終的にはピストンと壁の間の正しいクリアランスを達成するために役立ちます。これは、ピストンのスカートとボア壁の間のギャップで、スカートの底部のピストンのスラスト面 (リスト ピンの軸に垂直) で測定されます。

オートバイのエンジンの一般的なピストンと壁のクリアランス仕様は、用途によって大きく異なります。

クリアランスが狭すぎると、エンジンが動作温度に達し、残りのギャップを埋めるためにピストンが膨張するときにピストンのスカッフィングが発生します。クリアランスが大きすぎると、ピストンのロックが発生し、リングの吹き抜けが増加し、機械的ノイズ (「ピストン スラップ」) が発生し、多くの場合、ボアとピストンの急速な摩耗につながります。 ホーニングプロセスは、最終的な穴径が目標寸法の 0.0005 インチ (0.013mm) 以内になるように、十分に正確に制御する必要があります。 — 慎重な測定と抑制された材料除去が必要な公差です。

オートバイのシリンダーをいつ研磨するか、いつ機械工場に送るか

すべてのシリンダーの状況で同じ応答が必要になるわけではありません。家庭でできることと専門的な加工が必要なことの限界を理解することで、コストのかかるミスを防ぐことができます。

DIY ホーニングは次のような場合に適しています。

• 穴は寸法仕様の範囲内です (円形およびストレートの 0.002 インチ以内)。
• 長期間の使用によりボアが曇り、リングが適切に固定されなくなっています
• 新しいピストンリングはボーリングなしで取り付けられており、リングの慣らしのためにボアには新しいクロスハッチが必要です
• 表面の軽い錆や小さな腐食孔は除去する必要があります（ただし、深い孔がある場合は穴あけが必要です）。
• ボアの材質は鋳鉄または標準アルミニウムであり、ニカシルやクロムではありません。

次の場合には専門の機械工場での作業が必要です。

• ボアが 0.002 インチを超えて丸くなっているか、テーパーになっています - ボーリングが必要です
• シリンダーにはピストンの焼き付きによる深い傷があり、ボーリングまたは再メッキが必要です
• ボアの材質はニカシル、セラミック複合材、またはクロムです - 特殊なダイヤモンド工具が必要です
• オーバーサイズのピストンを受け入れるために、ピストンと壁のクリアランスを正確に設定する必要がある
• ポート損傷がボア表面にまで及んでいる 2 ストローク シリンダー
• ±0.001インチ以上の寸法精度が要求されるあらゆる状況

オートバイのシリンダーのボーリングとホーニングの機械工場の料金は、ボアの直径、材質、地域に応じて、シリンダーあたり 40 ドルから 120 ドルの範囲が一般的です。本格的な幾何学的な修正が必要なオートバイのシリンダーの場合、これは十分なお金を費やしたものです。自動車部品店で購入した 20 ドルのフレックスホーンを使って、歪んだボアや大きすぎるボアを修正しようとすると、シリンダーがまだ機械工場に必要になるだけで、さらに無駄なフレックスホーンが必要になります。

バイクシリンダーホーニング後のリング慣らし

適切に研磨されたオートバイシリンダーは始まりにすぎません。リングのならしプロセス (組み立て後の最初の数時間の運転) によって、リングがボアにどの程度適合するか、またエンジンが良好な圧縮と低いオイル消費量をどの程度維持できるかが決まります。

慣らし運転中、クロスハッチ パターンの高い点 (頂点) はリングの圧力によって徐々に磨耗し、リングが平らな頂点の上に乗り、その間に油を保持する谷があるプラトー表面を形成します。このプラトーホーニング効果はならし運転中に自然に起こりますが、初期の表面仕上げが正しいことが必要です。Ra が粗すぎると、ならし運転に時間がかかりすぎ、リングの摩耗が過度になります。滑らかすぎると、リングが適切に適合するのに十分な摩擦を生成できません。

オートバイエンジンのブレークインプロトコル

1. エンジンを始動し、動作温度に達するまで待ちます。通常、スロットルを変化させながら 5 ～ 10 分間、アイドリング状態が続くのを避けます。
2. エンジンを停止し、室温まで完全に冷却します。この熱サイクルにより、ボアとピストンが膨張および収縮し、表面が互いに適合するため、リングが着座するのに役立ちます。
3. 最初の乗車前に、ヒートサイクルプロセスを 2 ～ 3 回繰り返します。
4. 最初の 500 マイルの間は、スロットルを継続的に変更し、高 RPM が持続することを避けてください。これにより、部分的に装着された位置でのリングの光沢が防止されます。
5. リング シーティング プロセスによって生成される金属粒子を除去するために、500 マイルでエンジン オイルを交換します。
6. 最初のオイル交換が完了するまで、軽いスロットルのラグを避け、高回転の継続を避けてください。 両方の極端な場合、適切なリングの着座が妨げられます。

正しく慣らしリングが施されたよく磨かれたオートバイのシリンダーは、500 ～ 1000 マイル走行しても安定した圧縮測定値を示し、エンジンの寿命の間その測定値を維持するはずです。 1,000 マイル走行後も圧縮測定値が依然として上昇しているか、大幅に変動している場合は、ホーニングまたは慣らしプロセスが理想的ではなかったことを示しています。