Для обеспечения высокой компрессии в двигателе, а это сильно влияет на его КПД и прочие способности по отдаче, лёгкости запуска и удельному расходу, поршни должны стоять в цилиндрах с минимальным зазором. Но сводить его к нулю невозможно, из-за разной температуры деталей двигатель заклинит.
Поэтому зазор определяется расчётным путём и строго соблюдается, а необходимое уплотнение достигается применением пружинных поршневых колец в роли газового и масляного уплотнения.
Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром
Конструкторы автомобилей стремятся, чтобы детали двигателя работали в режиме жидкостного трения.
Это такой способ смазки трущихся поверхностей, когда благодаря прочности масляной плёнки или подаче масла под давлением и при требуемом расходе непосредственного соприкосновения деталей не происходит даже под значительной нагрузкой.
По теме: Как понять что пробита прокладка ГБЦ
Не всегда и не во всех режимах подобное состояние можно удержать. Влияют на это несколько факторов:
- масляное голодание, подвода смазывающей жидкости, как это делается в подшипниках скольжения коленчатого и распределительного валов, под давлением в зону между поршнем и цилиндром не производится, а прочие способы смазки не всегда дают стабильный результат, лучше всего работают специальные масляные форсунки, но по разным причинам ставят их неохотно;
- некачественно сделанный или изношенный рисунок хонингования на поверхности цилиндра, призван он удерживать масляную плёнку и не давать ей полностью исчезнуть под усилием поршневых колец;
- нарушения температурного режима вызывают обнуление теплового зазора, исчезновение масляного слоя и появление задиров на поршнях и цилиндрах;
- применение некачественного масла с отклонением по всем значимым характеристикам.
Кажется, парадоксальным, но больше изнашивается поверхность цилиндра, хотя она обычно изготовлена из чугуна, это цельный чугунный блок или различные сухие и мокрые гильзы, залитые в алюминий блока.
Даже если гильза отсутствует, поверхность алюминиевого цилиндра подвергается специальной обработке, и на ней создаётся слой специального твёрдого износостойкого покрытия.
Связано это с более стабильным давлением на поршень, которое при наличии смазки почти не снимает с него металл при движении. А вот цилиндр подвержен грубой работе пружинных колец с высоким удельным давлением из-за малой площади контакта.
Это интересно: Как проверить датчик положения распредвала ДПРВ
Естественно, поршень тоже изнашивается, даже если это происходит с меньшей скоростью. В результате суммарного износа обеих поверхностей трения зазор непрерывно увеличивается, причём неравномерно.
Как подобрать поршневые кольца
Подбор поршневых колец означает, что размеры поршневых колец в обязательном порядке должны соответствовать как размерам поршней, так и размерам цилиндров. Добавим, что производить подбор поршневых колец по размеру немного легче сравнительно с подбором самих поршней. Так происходит благодаря тому, что ремонтные поршневые компрессионные и маслосъемные кольца для различных моделей двигателей в большей или меньшей степени сегодня являются взаимозаменяемыми. Это означает, что можно приобрести как оригинальные поршневые кольца, так и подобрать детали стороннего производителя.
Подбор колец по размерам
Подбирать кольца необходимо с учетом следующих базовых параметров:
- высота поршневого кольца;
- диаметр поршневого кольца;
Любой качественный аналог, который имеет необходимые размеры, зачастую становится без всяких проблем. Для полной уверенности необходимо также учитывать радиальную ширину поршневых колец, а точнее соответствие данной ширины канавкам поршня. Другими словами, глубина канавок в отдельных случаях может оказаться недостаточной.
Что касается компрессионных колец, такие кольца конструктивно схожи, зачастую имеют одинаковую или практически одинаковую радиальную ширину, так что проблем после установки правильно подобранных по размеру колец из этой группы обычно не возникает. Подбор маслосъемных колец, напротив, требует повышенного внимания как к самой конструкции кольца (коробчатые, наборные маслосъемные кольца), так и дополнительного уточнения их радиальной ширины по специальным каталогам изготовителя колец.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если поршневые кольца залегли. Из этой статьи вы узнаете о причинах залегания колец, самостоятельной диагностике проблемы и способах ремонта данной неисправности своими руками.
Хотелось бы добавить, что подбирать поршневые кольца для дизельных двигателей сложнее. Компрессионные кольца для дизелей имеют молибденовое покрытие, а также отличаются трапецеидальным профилем, который дополнительно может иметь разные углы. Маслосъемные кольца в дизелях обычно коробчатые, но и данный факт необходимо проверять по каталогам, так как встречаются случаи установки на дизельный двигатель наборных колец.
Обратите внимание, что ставить на дизель поршневые кольца от бензинового двигателя крайне не рекомендуется. Одновременно с этим в отдельных случаях допускается вариант установки поршневых колец с дизеля на бензиновый мотор.
Какие поршневые кольца лучше
Помимо выбора из доступных номинальных и ремонтных размеров колец потребуется также отдельно подобрать материал изготовления. Вполне справедливо утверждение, что поршневые кольца для маломощного низкооборотистого двигателя, который был разработан 10-15 лет назад (даже при учете их полного соответствия по размерам), смогут нормально и долговременно функционировать в высокофорсированном силовом агрегате с турбонаддувом.
Дело в том, что материалы, нанесенное покрытие и допуски по геометрии колец вполне могут отличаться. На указанные факторы в процессе подбора следует обращать пристальное внимание, особенно в случае отсутствия точных данных в каталогах изготовителя. Также следует добавить, что кольца для новых двигателей обычно хорошо работают в старых ДВС, но не наоборот.
Верхнее кольцо является наиболее сильно нагруженным в процессе работы ДВС. По этой причине такие кольца изготавливаются из легированного чугуна, который также получает плазменное напыление хрома или молибдена. Хром имеет пористую структуру, что позволяет эффективно удерживать нужное количество моторного масла. Покрытие хромом или молибденом позволяет повысить уровень износостойкости колец, а также обеспечивает низкий коэффициент трения во время контакта со стенками цилиндра.
Достаточно качественными принято считать чугунные поршневые кольца. Такие детали выполнены из высокопрочного чугуна, который обладает улучшенными свойствами и активно противостоит износу. Маслосъемные кольца бывают хромированными, а также без покрытия хромом. Также в продаже представлены стальные кольца, дополнительно оборудованные пружинным элементом.
Хромированные кольца обычно устанавливаются на моторы с высокой степенью сжатия, что предполагает более серьезные нагрузки на ДВС и ЦПГ. Гражданские автомобили иностранного производства зачастую имеют поршневые маслосъемные кольца из нержавеющей стали. Такие кольца отличаются большим сроком службы, низким весом и приемлемой стоимостью.
Нормы соответствия
В исходном состоянии цилиндр полностью соответствует своему названию, это геометрическая фигура с постоянным диаметром по всей высоте и окружностью в любом сечении, перпендикулярном к оси. Однако, поршень имеет куда более сложную форму, к тому же он располагает термофиксирующими вставками, в результате чего неравномерно расширяется при работе.
Для оценки состояния зазора выбирается разница диаметров поршня в зоне юбки и цилиндра в средней его части.
Формально принято считать, что тепловой зазор должен составлять примерно от 3 до 5 сотых долей миллиметра по диаметру у новых деталей, а его максимальная величина в результате износа не должна превышать 15 сотых, то есть 0,15 мм.
Разумеется, это некие средние значения, двигателей великое множество и отличаются они как разными подходами к конструированию, так и геометрическими размерами деталей, зависящими от рабочего объёма.
Ремонтируем двигатель 21126 ВАЗ 2170 Приора после обрыва ремня ГРМ
Сегодня притащили одного из старых клиентов на Приоре, как выяснилось заклинившая помпа порвала ремень и как следствие загнулись клапана.
Но прогресс на АвтоВАЗе не стоит на месте и если на двигателях десятого семейства просто гнуло клапана, то на приоровских 126-ых еще и шатуны теряют центровку и, если их не поменять велика вероятность того что двигатель начнет кушать масло и соответственно ваши деньги. Слава конструкторам АвтоВАЗа!
Но нет худо без добра, есть комплекты поршней на 126-е моторы с проточками которые не гнут клапана. В данной статье мы опишем процедуру ремонта головки блока цилиндров, после обрыва ремня ГРМ, а так же замену поршневой. Снятие и установка ремня ГРМ описано в этой статье, поэтому на ней подробно останавливаться не будем.
Для выполнения данной процедуры наличие динамометрических ключей обязательно!
Я использую два ключа: 28-210 Нм с квадратом 1/2 и 5-25 Нм с квадратом 1/4.
Результат нарушения зазора
При увеличении зазора, а обычно оно связано ещё и с ухудшением работоспособности колец, всё больше масла начинает проникать в камеру сгорания и расходоваться на угар.
Теоретически при этом должна снижаться компрессия, но чаще она наоборот, повышается, из-за обилия масла на компрессионных кольцах, герметизирующего их зазоры. Но это ненадолго, кольца коксуются, залегают, и компрессия пропадает окончательно.
Поршни при увеличенных зазорах нормально работать уже не смогут и начинают стучать. Стук поршневой хорошо слышно на перекладке, то есть в верхнем положении, когда изменяет направление своего движения нижняя головка шатуна, а поршень проходит мёртвую точку.
Юбка отходит от одной стенки цилиндра и выбирая зазор с силой ударяет по противоположной. С таким звоном ездить нельзя, поршень может разрушиться, что приведёт к катастрофе всего мотора.
Как выбрать поршневые кольца: защита от подделки
В процессе подбора деталей необходимо в обязательном порядке придерживаться ряда правил и советов, которые помогут избежать приобретения поддельных запчастей. Начнем с того, что запчасти-заменители производства известных брендов не должны иметь слишком низкую стоимость по сравнению с оригинальными деталями.
Для изготовления качественной продукции производитель должен использовать качественные материалы и задействовать современные технологии производства. Перед поиском неоригинальных заменителей рекомендуется предварительно ознакомиться со стоимостью аналогичных оригинальных запчастей.
Поршневые кольцадолжны быть упакованы в фирменную упаковку. Сама коробка должна быть аккуратно склеена. Надписи на коробке должны иметь четкий и одинаковый шрифт, штампы, голограммы (при известном факте использования такой защиты на оригинальной упаковке). Фасуют детали в небольшие пакеты из полиэтилена, укладывая по три кольца.
На указанном пакете должны присутствовать следующие обозначения:
- номер комплекта;
- модель двигателя;
- размер поршневых колец;
Косвенным признаком также является общее количество пакетов с кольцами. Это количество должно соответствовать количеству цилиндров конкретного двигателя, для ремонта которого предназначен данный ремкомплект.
Дополнительно исследуйте маркировку колец. Поршневые кольца в автоматическом режиме маркируются специальной меткой на производстве, на которой указан размер колец и завод-изготовитель детали. Указанная маркировка располагается на кольце в четко определенном месте. Поддельные детали могут не иметь маркировки или быть маркированными в месте, отличном от места нанесения таких меток на оригинальной продукции.
Еще перед покупкой рекомендуется подробно осмотреть расширительные пружины. Указанные пружины должны быть с переменным шагом витков, а также обладать отшлифованной поверхностью в области торцов и наружного диаметра. Отсутствие таких признаков может указывать как на низкое качество изготовления деталей, что сильно отразится на сроке службы, так и на подделку.
Не лишним будет провести проверку профиля и высоты выступов. Если выступы минимальны или полностью отсутствуют, тогда кольца могут являться не новыми, а бывшими в употреблении. Для надежности воспользуйтесь микрометром, чтобы определить номинальный и ремонтный размер колец.
Во время подбора компрессионных колец тактильно прощупайте фаску, которая находится на одной или обеих сторонах по наружному диаметру кольца. На изделиях низкого качества указанные фаски отсутствуют. На качественных кольцах также просматриваются торцы, которые по оттенку светлее и имеют слегка закругленную форму.
Хромированные поршневые кольца и кольца без такого покрытия по цвету идентичны, но вариант с нанесенным хромом отличается от аналога без хрома особыми выступами. На кольцах без покрытия такие выступы несимметричны. Наличие хрома также придает компрессионным кольцам характерный матовый оттенок, в то время как поршневые кольца без хрома имеют стальной отблеск.
Стоимость замены
Вот примерны цены на замену поршневых колец в сервисах:
- легковые автомобили отечественного производства — от 7-8 тыс. рублей;
- Японские иномарки в кузовах седан, хэтчбек, универсал — от 10 тыс. рублей;
- джипы, кроссоверы, микроавтобусы — от 15 тыс. рублей.
А на замену поршневой цена, как правило, высокая. Это объясняется тем, что процедура входит в перечень капитального ремонта двигателя. Поэтому стоимость соответствующая — от 20 до 40 тыс. рублей.
Обкатка двигателя после замены поршневой
Замена поршневой группы всегда сопровождается обкаткой или проверкой работоспособности двигателя. Делается это просто — мотор запускается на холостых оборотах. Если в течение 5-10 минут работы нет спада оборотов и других признаков нестабильности, проводится обкатка на 2-3 тыс. километров (дизельные агрегаты обкатываются не менее 8-10 тыс. км). Желательно проводить её на третьей скорости. Перед обкаткой рекомендуется проверить состояние АКБ — она должна быть заряженной на 90-100%. И самое главное — первые 300 км рекомендуется преодолеть за один заезд по загородной трассе!
Совет, как избежать проблем во время первого заезда. Двигатель авто после замены поршневой нужно хорошо прогреть, а для этого лучше сделать так. Сначала дать ему поработать на холостых оборотах до 80 градусов. Затем остановить мотор, дать остыть до 40 градусов. Снова запустить на ХХ, дав прогреться до 80°. Процедуру повторить 8-10 раз.
- сильно нагружать автомобиль — например, сажать пассажиров или брать на буксир;
- резко ускоряться;
- ехать в гору;
- повышать обороты выше 3000/мин;
- тормозить двигателем;
- передвигаться на пониженных оборотах;
- ездить на недостаточно прогретом моторе.
Что даёт обкатка. Она позволяет новым деталям мотора после замены поршневой без лишних перегрузок приработаться. На СТО обкатка часто проводится посредством стенда. К двигателю машины после замены поршневой подключается электродвигатель, который и «притирает» его. В домашних условиях это делается прямо на машине, описанным выше способом.
люфтят поршни
машина не моя, двигатель SF карб, сняли голову для замены прокладки но обнаружили что люфтят поршни, масло не жрала, нормально ли вообще это что такой люфт присудствует или готовится к серьезному ремонту?
Комментарии 18
если машину делаешь для себя, лучше капиталь как только масло начнет подхедать
машина не моя, хозяин решил что еще так поездит только головку на капиталку отдал, не потянет глобальный ремонт
ладно ребят спасибо всем за то что откликнулись, решили что поршневую трогать не будем пока так поездит посмотрит, только голову на капиталку отдали)
у меня также было примерно, при этом компрессия 14 была, масла литра полтора съедала от замены до замены. мастер сказал, что можно ничего не трогать и она проездит ещё хрен знает сколько, но по-хорошему всё-таки надо делать… сейчас обкатываю, спокойно езжу, но даже на небольших оборотах чувствуется, что часть лошадей удалось воскресить =) на низах тянет заметно лучше, на следующей неделе поменяю масло и там уже посмотрю как в целом машина едет)
Ну вы сейчас насоветуете))) Щупом тут нечего делать. Бери нутромер у кого-нибудь и замеряй в 2-х плоскостях и 3-х точках по вертикали. Нужно посмотреть «бочковатость» цилиндров. Можно промерить не вынимая поршни, так тоже пойдет. далее смотреть по допускам производителя. если износ в пределах допусков, и компрессия в норме, то ездить дальше.
А поршни в холодном состоянии в районе головки всегда люфтят. Даже совершенно новые, это нормальное явление. В работе эта часть поршня сильно нагревается и расширяется. За счет этого зазор уменьшается. к тому же основную нагрузку по уплотнению несут компрессионные кольца. очень часть на наших моторах хватает просто сменить кольца, откапиталить ГБЦ — и мотор как новый, ну вкладыши можно сменить, если на них задиры и следы от посторонних включений.
так что не заморачивайся, этот люфт может оказаться нормальным.
да решили так и оставим, поездит посмотрит как оно будет, сейчас только головку на капиталку отдали)
Щупом померь зазор. Есть допуски, если в рамках положенного, то катайся дальше.
собрать если компрессия нормальная то лучше не трогать а пока головка снята залить клапана керасином и проверирть на герметичность.у меня тоже был небольшой люфт точить не стал а только кольца поменял вот уже тысч 130 полет нормальный.расточить тоже могут так что будешь каждые пол года кольца меять.у меня на ниве раньше за месяц стачивались до состояния фальги руки поотрывать таким токорям.
Такого люфта не должно быть, можешь собрать и так, но будет потеря мощности.
я когда свою бывшую капиталил так же было… новая вообще четко встала…такого не было и повезла на много лучше.
ну обычный износ поршневой. а шо там с компрессией было то? вообще это уже хорошо что есть этот люфт. но впринципе если ехала нормально можно и забить но потихоньку деньгу собирать уже можно
я не знаю говорит компрессию не мерил, но год назад мерил везде по 12 но за год многое могло поменяться
Источник
Ремонт ГБЦ
Все гидрокомпенсаторы маркируем цифрами при помощи обыкновенного канцелярского штриха и убираем подальше. Вытащить их поможет обыкновенный магнит. Рассухариваем клапана и снимаем маслосъемные колпачки (сальники клапанов), клапана в металлолом, сальники в мусор. Вычищаем все каналы. Головку отвозим на шлифовку, на всякий случай. Промыв после шлифовки еще раз керосином и продув воздухом начинаем собирать.
Недавно купленные клапана расставляем в последовательности, в которой они будут стоять в ГБЦ и по очереди начинаем притирать. Стержень клапана смазываем чистым маслом, а на кромку наносим притирочную пасту.
Вставляем клапан на свое место и надеваем на стержень клапана приспособление для притирки клапанов. В магазинах продается приспособление для ручной притирки, но поскольку на дворе двадцать первый век механизируем процесс. Берем старый клапан и отрезаем от него стержень, на него подбираем резиновую трубку такого диаметра, что бы одевалась с натягом. Стержень в реверсивную дрель, один конец трубки на него, другой на притираемый клапан. На малых оборотах начинаем притирать клапан, постоянно меняем направление вращение и периодически то прижимаем его к седлу то ослабляем усилие. В среднем на клапан уходит секунд двадцать. Вынимаем его и протираем.
Клапан считается притертым если на фаске появилась равномерная серая полоска шириной не меньше 1,5 мм.
Такая же полоска должна появится на седле клапана.
Какие инструменты нужны для замены поршней
Следующий набор инструментов обязателен для проведения замены поршневой двигателя:
- гаечные ключи;
- тяжёлый молоток;
- съёмник поршневых колец, представляющий собой щипцы — если такого приспособления нет, можно использовать обычную тонкую отвёртку с плоским жалом;
- тиски;
- горелка;
- микрометрический нутромер;
- динамометрический ключ;
- направляющая втулка и оправка с ручкой и резьбовым отверстием на конце специального или самодельного исполнения — можно выточить на токарном станке;
- выколотка под размер пальца поршня — должна заходить внутрь отверстия;
- напильник;
- деревянные бруски;
- трещотка с головками различного размера.
Безусловно, надо подготовить новый комплект поршней. Рекомендуется обратить внимание на качество колец и внешний вид упаковки — наименование изготовителя, материал. На кольцах должна иметься маркировка, указывающая на верхнюю сторону. В целях максимального увеличения ресурса поршней на юбки изделий наносят антифрикционное покрытие. Например, подходит такой вариант — твёрдая смазка Modengy.
