Как проверить износ колец

Признаки износа поршневых колец

Сердцем автомобиля является мотор, индивидуальный срок службы которого, складывается из множества показателей. От качества составляющих его деталей, своевременной замены масла, фильтров, от того в положенный ли срок проводится технический осмотр, зависят его производственные свойства.

В моторе, в первую очередь, изнашиваются кольца поршня. Вследствие игнорирования первых признаков износа таковых, из строя выходят поршня, а затем коленчатый вал, что приводит автомобиль к дорогостоящему ремонту. Возникает вопрос:

Как определить степень износа поршневых колец

Главное действие, которое необходимо предпринять в данном случае, посмотреть на выхлопные газы, выходящие их глушителя, при заведенной машине, на холостых оборотах.

• Появление черного дыма знаменует, что какая-то часть газов, вместо того, чтобы совершать толкательные моменты поршня, просочилась сквозь изношенные компрессионные кольца, в картер двигателя. В таком случае, падает давление в цилиндрах, и происходит потеря мощности двигателя.
• Возможность переобогащения зажигательной смеси, также проявляется наличием черного дыма в глушителе, но сопровождается хлопками.
• Дым белого цвета демонстрирует попадание влаги или образование конденсата, особенно при холодной погоде. На прогретом двигателе, появление белых облаков из глушителя, указывает на износ маслосъемных колпачков, направляющих клапанов, маслосъемных колец ПГ двигателя.
• Появление голубого дыма с сизым оттенком, является свидетельством попадания масла в камеры сгорания, просачивающиеся через маслосъемные колпачки, втулки клапанов или через изношенную поршневую группу.

Далее нужно обратить внимание на свечи зажигания, вернее на их состояние. Масляный нагар и наличие масла на резьбе свечи, показывают о нарушении в камере сгорания цикла смесеобразования, что является износом поршневых колец или цилиндров.

Затем необходимо проверить в каком состоянии находится воздушный фильтр, внимательно осмотреть на предмет выявления масла в его корпусе и отводящий воздух гофре. Наличие признаков его присутствия, указывает на износ ПГ.

Следует посмотреть места установления сальников, прокладок, уплотнителей агрегата. Нет ли там подтеков масла. Если такое явление обнаружилось, то это признак недопустимого износа ПГ, вследствие чего создается сильное давление картерных газов в двигателе, и происходит выброс масла.

Так же необходимо послушать работу двигателя при холостом ходе. Если двигатель работает не ровно, рычаг переключателя передач трясется, то это говорит о наличии разного давления в цилиндрах двигателя, вследствие явного износа ЦПГ. Посторонние шумы и стуки в рабочем двигателе свидетельствуют о явных неполадках аппарата, передвигаться на такой машине категорически запрещается.

Следует проверить систему вентиляции картера. Для этого нужно снять шланг выхода газов (сапун) с системы, и посмотреть, как выходят отработанные пары и газы из шланга. Если они выходят в такт работе цилиндров, то налицо залегание колец в поршне.

Все перечисленные особенности являются признаками изношенности ПГ двигателя, вследствие неправильного его использования, перегрева двигателя или длительной работы без надлежащей смазки.

Явными неисправностями поршневых колец являются

• Потеря мощности агрегата (проверяется измерением компрессии).
• Повышенный расход масла (выхлопы в глушителе, протекание уплотнителей).
• Увеличение расхода топлива.

Приложив чистый листок бумаги к выходному отверстию глушителя, на работающем автомобиле, затем посмотрев на отпечаток, можно составить картину исправности двигателя и его некоторых узлов.

Диагностика износа цилиндропоршневой двигателя вакуумным методом

Для оценки текущего состояния (степени износа «железа») цилиндропоршневой группы (ЦПГ) бензинового или дизельного двигателя в наше время применяют четыре метода «механической» диагностики:

1. Оценка состояния ЦПГ по расходу картерных газов.

Этот метод имеет недостаточную точность, обусловленную влиянием утечек газов через сальниковые уплотнения. Свести к минимуму влияние утечек возможно лишь при принудительном отсасывании газов из картера для обеспечения в нем атмосферного давления при измерении расхода, что весьма трудоемко. На показания индикатора влияет также уровень вибрации ДВС.
Кроме того, данный метод не позволяет выявить отдельный неисправный цилиндр и, тем более, определить первопричины снижения работоспособности ЦПГ, а к утечкам через клапан вообще нечувствителен. По этим причинам устройство КИ-13761 вполне справедливо было названо индикатором.

2. Диагностика ЦПГ пневмотестером, позволяет оценить величину утечек из камеры сгорания при полностью закрытых клапанах.

Этот метод позволяет выявлять конкретный неисправный цилиндр. Поршень проверяемого цилиндра, выставляется при медленном прокручивании коленвала на рабочий такт сжатия или расширения (при перекрытых клапанах). В цилиндр подается сжатый воздух и по разнице показаниях на манометрах (на входе в камеру сгорания и в самой камере сгорания) оценивается пневмоплотность цилиндра. Данный метод может быть реализован только в стационарных условиях при наличии источника сжатого воздуха (компрессора).
Недостатки метода: необходимо выставить поршень хотя бы в две позиции — на середине и в конце такта сжатия. Технически проделать эту операцию довольно сложно, особенно если двигатель оснащен АКПП. Во-вторых, при проверке последних цилиндров мы получим худшие результаты, в следствие утечки к моменту проверки части масла в картер. В-третьих, достоверно можно оценить только утечки в клапанах по повышенной интенсивности падения давления и наличию «свиста» во впускном или выпускном коллекторах. О состоянии колец или износе гильзы этот метод достоверно не указывает.

3. Замер компрессии.

Это самый популярный метод диагностики среди автомехаников. Положительные качества его очевидны — простота, доступность, универсальность. Однако этот метод позволяет лишь определить наличие или отсутствие компрессии в цилиндре. Одним замером практически невозможно определить откуда происходят утечки давления связано это с не герметичностью клапанов или виноваты компрессионные кольца. Приходится производить два замера компрессии по цилиндру с закрытой и полностью открытой дроссельной заслонкой или добавлять 3-5 мл масла для усиления масляного клина в сопряжении компрессионное кольцо — гильза. Кроме того, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 1-2 атмосферы. Помимо этого, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильно влияет излишнее количество масла или топлива и цилиндре, сопротивление во впускном патрубке, температура масла паразитный объем переходного устройства и т.д. В самом щадящем варианте методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению сжатия (компрессия) составляет не менее 30%.

Четвертый способ диагностики состояния цилиндропоршневой группы двигателя: оценка степени износа вакуумным методом при помощи прибора АГЦ. Этот метод наиболее информативен, а сама диагностика проста как и замер компрессии, да и производится так же. Диагностика сводится к замеру двух параметров вакуума в каждом цилиндре двигателя, что позволяет точно разделить утечки через клапана и кольца и достоверно определить текущее состояние поэлементно деталей ЦПГ: герметичность клапанов, износ гильзы и состояние поршневых колец (нормальное, закоксовка, залегание или поломка).

Диагностика элементов ЦПГ при помощи Анализатора Герметичности Цилиндров (АГЦ, АГЦ-2)

1. Полный вакуум (-Р1) и остаточный вакуум (-Р2)
Величину максимального разряжения в цилиндре, которое способна создать ЦПГ, называют полным (полезным) вакуумом (-Р1). Эта величина показывает утечки из камеры сгорания через клапана, прогоревшее днище поршня или прокладку ГБЦ. Благодаря эффекту масляного клина, величина полного вакуума при удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов не бывает ниже определенного значения (-Р1min) для каждого типа ДВС и практически не зависит от состояния поршневых колец. Поэтому в зависимости от величины полного вакуума (-Р1) мы можем сделать вывод о состоянии гильзы цилиндра (эллипсность, наличие задиров).
Величину потерь давления рабочего тела через в цилиндре ДВС при максимальном давлении в цилиндре называют остаточным (паразитным) вакуумом (-Р2). Эта величина показывает утечки через поршневые кольца. При удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов величина остаточного вакуума характеризует состояние поршневых колец — степень износа, залегание (закоксовка), поломку перемычек на поршне, поломку колец. Пневмоплотность закрытия клапанов, а также наличие трещин в днище поршня, в головке блока ДВС в большей мере влияет на значение величины соотношения Р1/Р2, соответственно в случае пониженного значения величины Р1/Р2 от номинально допустимых, можно выявить неполадки, связанные с клапанами, трещинами в деталях. Причем степень расхождения с номинальными значениями Р1/Р2 позволяет разделить не герметичность клапанов или же трещины в деталях.

Преимущества вакуумного метода диагностики перед существующими методиками диагностирования состояния ЦПГ.

На основе представленных нормативных значений рассчитаем информативность и методическую погрешность метода на примере бензинового ДВС. Итак, диапазон изменения параметра 0,84-0,17=0,67 (кгс/см2), соответственно информативность 067/0,84=80%. Абсолютная методическая погрешность находится в пределах 0,04 (кгс/см2), а относительная 0,04/0,67=6%. В сравнении с методической погрешностью (30%) и информативностью (

20%) компрессометра вакуумный метод выглядит гораздо предпочтительней, т.к. позволяет не только «распознавать» неисправность , но и прогнозировать остаточный ресурс.
Основные преимущества перед существующими методами диагностики:

• Простота. Не требуется длительной диагностики и дорогостоящего оборудования.
• Доступность. Сравнительно низкая стоимость плюс отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании делают АГЦ (АПЦ/АГЦ-2) доступным для любого автомеханика.
• Достоверность. Методика основана на естественных условиях работы элементов ЦПГ и поэтому снижается влияние субъективных оценок и косвенных признаков.
• Надежность. Простота конструкции и отсутствие сложных систем анализа снижает количество отказов и ошибок.

Данная методика разработана ГОСНИТИ (Государственный научно-исследовательский институт ремонта и эксплуатации автотракторной техники). Нашими специалистами были усовершенствованы и дополнены диаграммы состояния нормативных показателей Р1 и Р2 для разных марок автомобильного топлива.

2.1. Замеры величин (-Р1) и (-Р2).

Замер полного вакуума (-Р1). При движении поршня вверх на такте сжатия (Рис. 1) рабочее тело через редукционный клапан практически полностью выталкивается из камеры сгорания в атмосферу. Далее после ВМТ поршень начинает двигаться вниз, редукционный клапан закрывается, и в цилиндре создается разряжение. Посредством вакуумного клапана фиксируется максимальное значение разряжения, которое способна создать ЦПГ двигателя в данном цилиндре. Значение величины полного вакуума (-Р1) фиксируется на вакуумметре.

Замер остаточного вакуума (-Р2). Если при движении поршня вверх (Рис. 2) на такте сжатия надпоршневое пространство будет перекрыто, т.е. в камере сгорания будет нагнетаться максимальное давление, то часть рабочего тела через поршневые кольца будет проникать в картер двигателя, соответственно масса рабочего тела в начале такта сжатия в конце такта рабочего хода будет уменьшаться на величину утечек dm через поршневые кольца. Эта величина на рис.2 обозначена как h. Соответственно, не доходя h до НМТ в цилиндре будет возникать разряжение, которое фиксируется вакуумным клапаном и величина которого снимается с показания вакуумметра.

Во время замера (-Р2) прибором АГЦ необходимо, перед тем, как начать вращение КВ, нажать на кнопку сброса и держать 2-3 сек. после начала вращения КВ. Отпустив кнопку сброса, отследить значение (-Р2). Это необходимо делать потому, что во время остановки двигателя до подключения АГЦ к цилиндру поршень может находиться выше НМТ на такте сжатия, т.е. начал движение вверх, или при движении вниз на рабочем ходе не опустился до НМТ. Если не открывать клапан сброса в этих ситуациях, то вакуумный клапан зафиксирует часть значения полного вакуума (-Р1), что как правило, значительно больше по величине, чем значение остаточного вакуума (-Р2). Более того, в процессе замера (-Р2) рекомендуется несколько раз подряд сбросить показания нажатием кнопки сброса для подтверждения значения (-Р2), зафиксированного на вакуумметре, в процессе вращения КВ.

2.2. Анализ состояния ЦПГ по величинам значений (-Р1) и (-Р2).

Как было отмечено выше, минимальное значение полного вакуума при плотно закрытых клапанах не зависит от состояния поршневых колец благодаря эффекту «масляного клина». В свою очередь, величина (-Р2) при плотно закрытых клапанах отражает количество утечек через поршневые кольца, т.е. характеризует пневмоплотность поршневых колец. Пневмоплотность закрытия клапанов, а также наличие трещин, влияет на величину (-Р1) и (-Р2) одновременно. Экспериментальные исследования, подкрепленные большим статистическим материалом, позволили обосновать основные нормативные значения показателей (-Р1) и (-Р2) для дизельных и бензиновых двигателей.

Замена поршня: когда и как ее проводят?

Смотрите также

Колоссальные нагрузки и экстремально высокие температуры в процессе работы двигателя оказывают разрушительное воздействие на основные детали цилиндро-поршневой группы – цилиндры и поршни.

В результате постоянного контакта данная пара испытывает трение, сила которого увеличивается при недостаточной смазке, слишком малых зазорах и деформационных изменениях элементов.

При первичном возникновении проблем в работе поршневой группы ограничиваются, как правило, заменой колец. Сами поршни могут прослужить намного дольше (2-3 таких замены), однако рано или поздно они также потребуют обновления. Вместе с этим обычно производится расточка цилиндров в целях восстановления их правильной геометрии.

Далее рассмотрим, какие элементы поршня больше других подвержены износу, как определить его степень и предотвратить нежелательные последствия.

Виды износа конструктивных элементов поршня

Тяжелые условия работы цилиндро-поршневой группы сказываются, прежде всего, на состоянии поршневых колец, юбки поршня и отверстия под палец.

Износ колец

Наибольшему трению о внутреннюю поверхность цилиндра подвергаются поршневые кольца, которые изнашиваются по наружному диаметру и по высоте вследствие трения о торцы канавок.

Быстрее других изнашивается первое кольцо и первая канавка поршня, так как они работают в условиях самых высоких температур и нагрузок, испытывают влияние абразивов и недостаток смазки. В результате внутренних напряжений кольца теряют свою упругость и разрушаются.

В канавках прежде всего изнашивается нижний торец, почти постоянно контактирующий с кольцами (за исключением такта всасывания) и подвергающийся усиленному давлению с их стороны.

Неравномерный износ и деформация канавок вызывает сильную вибрацию поршневых колец, повышенный расход масла и прорыв картерных газов.

Забитые дренажные отверстия в нижней канавке вызывают угорание масла.

При замене поршневых колец канавки восстанавливают на токарном станке – для улучшения прилегания элементов. Если этого не делать, новые кольца в изношенном цилиндре будут деформироваться значительно быстрее старых из-за несоответствия форм и неравномерного распределения удельного давления.

Износ юбки

Об износе юбки поршня свидетельствует появление на ней многочисленных задиров, из-за которых зазор между нижней частью юбки и стенками цилиндра увеличивается. Двигатель при этом начинает работать более шумно.

Пределом износа считается образование зазора, составляющего около 0,5 % диаметра цилиндра. То есть для цилиндров диаметрами 50, 70, 80 мм предельный зазор составляет соответственно 0,25; 0,35; 0,4 мм.

Величину зазора измеряют с помощью щупа или индикаторного нутрометра в разных частях цилиндра – сначала в нижней, менее изношенной, затем в средней.

Износ бобышек

С внутренней стороны юбки имеются приливы (бобышки), в которых просверлены отверстия для поршневого пальца. Оба его конца работают внутри бобышек, а средняя часть – в верхней головке шатуна.

Для проверки износа бобышек измеряется их диаметр. Величина фактического зазора между бобышками и пальцем, а также диаметр последнего в местах сопряжения с отверстиями должны соответствовать определенным нормам. Если допустимые пределы нарушены, поршень и палец подлежат замене.

Отверстия в бобышках из-за неравномерного износа со временем становятся овальными. Если их размер при этом не превышает установленную норму, форму исправляют разверткой.

Если при осмотре поршней на днище и жаровом поясе наблюдаются царапины, трещины и другие повреждения, вызванные чаще всего нарушением процесса сгорания топливно-воздушной смеси, поршни нуждаются в замене.

Что следует учитывать при выборе новых поршней?

При подборе новых поршней необходимо обязательно проверять их форму: диаметр верхней части (на участке рядом с кольцами) должен быть меньше диаметра нижней. При нагреве поршней, который происходит неравномерно (больше всего на днище, меньше – на юбке) конус превращается в правильный цилиндр.

Степень конусности поршней зависит от типа двигателей и их теплового режима – чем он выше, тем конусность больше.

На днище поршней указан их диаметр в районе колец. Однако при выборе новых деталей лучше ориентироваться на другую, наибольшую величину – диаметр нижней части юбки. Зазор между ней и стенками цилиндра должен составлять от 0,05 до 0,1 мм (более точные значения указаны в мануале).

Проверить правильность зазора несложно: после нагрева поршня и цилиндра до 150 °С поршень опускают в гильзу и следят за его прохождением. При нужном зазоре он плавно опускается под тяжестью собственного веса – не заклинивает и не падает.

Выбирая поршневые комплекты, следует обязательно обращать внимание на фирму-производителя и материал. Дешевые алюминиевые детали неизвестных марок вряд ли прослужат долго. Недорогие сплавы с отсутствием кремния не обладают высокой прочностью и не имеют должного теплового расширения.

Отличные рабочие характеристики двигателя и увеличение межсервисных интервалов обеспечивают только поршни из качественных износостойких материалов.

В целях повышения прочности и ресурса поршней многие производители обрабатывают их юбки специальными антифрикционными материалами. Сегодня они доступны не только крупным предприятиям, но и всем автовладельцам. Антифрикционные твердосмазочные покрытия выпускает российская компания «Моденжи».

Для работы с двигателем в их линейке существует специальный аэрозольный состав – MODENGY Для деталей ДВС с дисульфидом молибдена и графитом. Он может использоваться как для создания нового защитного слоя на юбках поршней, так и для восстановления изношенного заводского покрытия.

После нанесения на юбки поршня связующие вещества, входящие в состав покрытия, полимеризуются, а твердые смазочные частицы равномерно распределяются по трущимся поверхностям, образуя прочную протекторную пленку. Она предотвращает появление задиров и снижает фрикционный износ поршней.

Сбалансированная аэрозольная упаковка позволяет наносить покрытие быстро и равномерно. При комнатной температуре состав высыхает за 12 часов, при нагреве до +170 °C – за 20 минут.

MODENGY Для деталей ДВС может использоваться не только на юбках поршней, но и в дроссельных заслонках, вкладышах распределительных и коленчатых валов, шлицевых соединениях, штоках клапанов.

Перед использование покрытия обязательна предварительная подготовка поверхностей. Отличную адгезию и долгий срок службы покрытия гарантирует Специальный очиститель‑активатор MODENGY. Он выпускается как отдельно, так и в наборе с покрытием, что позволяет не только добиться наилучшего результата, но и сэкономить.

Как поменять поршни самостоятельно?

Проверить состояние цилиндро-поршневой группы и диагностировать возможные неисправности можно самостоятельно, без снятия двигателя. Однако для этого потребуются определенные знания и навыки.

• Для начала слейте имеющееся внутри ГБЦ масло. После демонтажа головки проанализируйте состояние прокладки, если оно вызывает опасения – удалите ее полностью
• Обязательно снимите нагар с верхней части цилиндра, в противном случае вытащить поршень и оценить его исправность будет проблематично
• Замеряйте диаметр цилиндра при помощи нутромера. Прокручивая коленвал, убедитесь, что на гильзе имеются расточки – глубокие риски, расположенные в вертикальном положении
• Демонтируйте поддон, слейте остатки масла и осмотрите дно на предмет наличия металлических обломков (колец, успокоителей цепи и пр.). Тщательно осмотрите масляной пленку – если на свету она не искрится – вкладыши изношены и требуют замены
• Аккуратно достаньте поршень вместе с шатуном и кольцами, проверьте их состояние. Если на юбке имеются глубокие задиры, наблюдается прогорание днища и поверхности в зоне первого компрессионного кольца, износ верхней канавки больше допустимого – необходимы дальнейшие действия по разборке поршня, а также его замене вместе с пальцем и бронзовой втулкой верхней головки шатуна
• Чтобы отделить поршень от шатуна, удалите из отверстий в бобышках стопорные кольца, с помощью пресса достаньте поршневой палец и шатун. В случае необходимости тем же прессом снимите бронзовую втулку
• Перед сборкой комплекта «поршень-палец-шатун» убедитесь, что маркировка на этих элементах выполнена краской одного цвета – то есть они имеют одинаковые диаметры отверстий
• Соедините поршень с шатуном, проверив параллельность осей с помощью контрольного приспособления с индикаторными головками
• Запрессуйте палец в отверстия бобышек поршня и верхней головки шатуна, затем вставьте в канавки бобышек стопорные кольца
• В качестве заключительного шага установите поршни с шатунами в гильзы цилиндров.

Присоединяйтесь

• О компании
• Пресс-центр
• Дилерская сеть
• Мы и общество

• Наши услуги
• Отраслевые решения
• Статьи

• MODENGY
• EFELE
• Molykote
• DOWSIL
• Xiameter
• PermabondMerbenit

© 2004 – 2020 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Признаки износа или залегания поршневых колец двигателя

Срок службы поршневых колец двигателя автомобиля может варьироваться в разных пределах. Для двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2105, 2107 это 150-200.000 км пробега. Во многом скорость износа поршневых колец зависит от тяжести условий эксплуатации двигателя, применения качественного или наоборот некачественного моторного масла, правильности работы двигателя (наличия перегрева, детонации), качества изготовления самих колец.

Признаки износа (поломки, залегания) поршневых колец двигателя

Сильное дымление из глушителя

Дым серо-синий (сизый). Дымит постоянно: и при пуске, и при работе на холостых, и при движении. Кратковременное дымление при пуске или перегазовке является признаком износа маслосъемных колпачков.

Причины: моторное масло плохо удаляется со стенок цилиндров при работе двигателя и вместе с отработанными газами выбрасывается через выпускные клапана в выпускной тракт и далее в глушитель. Отсюда сизый дым. Капли масла можно ощутить на своей руке подставив ее к выпускному отверстию глушителя при работающем двигателе.

Моторное масло в корпусе воздушного фильтра

Изношенные или залегшие кольца пропускают газы, образовывающиеся в камерах сгорания при работе двигателя в поддон (картер двигателя). В картере повышается давление газов, которые через систему вентиляции картера двигателя выбрасываются в корпус воздушного фильтра. Они насыщены моторным маслом, забивают воздушный фильтр двигателя и карбюратор.

Течь моторного масла под сальники и уплотнители двигателя

Повышенное давление газов в картере двигателя заставляет моторное масло сочится, откуда только можно (сальники распределительного и коленчатого валов, прокладка и маслозаливная горловина клапанной крышки, прокладка поддона).

Сильное дымление из сапуна

Будет заметно, если снять крышку с корпуса воздушного фильтра двигателя. Тут сильная струя сизого дыма хлопками выходит из отверстия вентиляции картера. Аналогичную картину наблюдаем сняв шланг с сапуна двигателя.

Его воздушные жиклеры ГДС обеих камер

— Черный нагар на свечах зажигания

Черный нагар на электродах свечей зажигания плюс замасливание резьбы.

— Двигатель «троит» на холостых

— Провалы при нажатии на педаль «газа»

— Повышенный шум при работе двигателя

Если после проведения замера компрессии установлено, что указанные признаки имеют причиной износ или залегание поршневых колец, то сначала проводим раскоксовывание поршневых колец и если не помогло, то производим их замену (на двигателях автомобилей 2108, 2109, 21099 можно не снимать двигатель для выполнения этой процедуры, а на 2105, 2107 его придется снимать).

Примечания и дополнения

— Сопутствующими неисправностями к износу поршневых колец могут быть: износ цилиндров, износ поршней.

— Залегание поршневых колец – потеря ими упругости в результате перегрева или закоксовывание канавок под кольца в результате применения некачественного моторного масла. В результате кольца перестают выполнять свою функцию – эффективно снимать моторное масло со стенок цилиндров и создавать определенное давление при движении поршня вверх (компрессия).

— Бывают ситуации, когда залегает или выходит из строя только маслосьемные кольца, а компрессионные работают. В такой ситуации двигатель будет дымить и расходовать масло, но компрессия будет в норме.

Ремонт поршней. Определяем и устраняем неисправности деталей двигателя

Смотрите также

Одним из важнейших рабочих элементов двигателя внутреннего сгорания является цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), включающая в себя поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, а также гильзу цилиндра.

Детали ЦПГ работают в условиях высоких температур и повышенных нагрузок. В результате на рабочих поверхностях поршней и цилиндров возникают задиры, они быстро изнашиваются и требуют ремонта.

В данной статье мы рассмотрим самые распространенные причины выхода из строя поршней двигателя, способы профилактики проблем и их устранения.

Основные причины выхода поршней из строя

Поршень представляет собой подвижный элемент, перемещающийся между нижней и верхней точкой цилиндра. Движение поршня возникает вследствие давления газов при сгорании воздушно-топливной смеси.

В процессе работы поршень нагревается и существенно увеличивается в размерах из-за расширения металла. Избежать заклинивания внутри цилиндра позволяет консусообразная конструкция детали. Максимально увеличенная в диаметре нижняя часть поршня (юбка) нагревается и расширяется не так сильно, как головка. В результате при высоких температурах поршень приобретает цилиндрическую форму и свободно перемещается внутри цилиндра.

Охлаждению поршней способствует циркуляция моторного масла. При его дефиците ЦПГ перегревается, поршни увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются многочисленные задиры, могут возникнуть заедания и заклинивания.

Возможные причины перегрева поршней:

• Нарушение циркуляции моторного масла и охлаждающей жидкости
• Выход из строя термостата
• Засорение радиатора
• Повреждение помпы
• Неисправность вентилятора охлаждения

При недостатке смазки поршневой палец приобретает синий цвет, в зоне бобышек возникают зазоры. Перегрев головки поршня между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца ведет к образованию задиров.

Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования несоответствующего (низкооктанового) топлива, нарушения регулировки топливных форсунок, неисправности системы зажигания и т.д.

Чрезмерно высокая температура в ЦПГ может привести к разрушению поршневых колец и их посадочных мест, появлению трещин, оплавлению днищ и прочим повреждениям, полностью выводящим поршни из строя.

Виды износа поршней

Определить необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ можно по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

О том, что следует принимать меры, предупреждающие поломку двигателя, говорят следующие явления:

• Залегание поршневых колец
• Износ канавок
• Износ отверстий в бобышках
• Износ поршня по диаметру
• Трещины и задиры на юбке
• Нагар на днище поршня

Нагар с днища поршня счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Из канавок он удаляется при помощи специального приспособления.

Определить присутствие трещин на поршне можно на слух. Для этого деталь берется за головку, а по юбке наносятся легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин.

Поршни, имеющие трещины, глубокие царапины и большой износ по диаметру, не подлежат ремонту – только замене.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволяет устанавливать кольца большей высоты. Протачивать канавки необходимо с учетом размеров установленных ремонтных колец.

Износ отверстий в бобышках устраняется их развертыванием под увеличенный диаметр при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя, так как ими можно легко нарушить перпендикулярность оси пальца с осью поршня. После операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.

Делается это следующим образом. Поршень надевается на палец устройства и придвигается вплотную к стойке. Штифт индикатора, закрепленный на стойке, должен соприкасаться с поршнем. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение – его величину необходимо зафиксировать. Далее поршень снимается и надевается на палец другой стороной. Разница в полученных измерениях не должна превышать 0,05 мм. Если она больше, поршень забраковывается.

Если на юбку поршня было нанесено заводское защитное покрытие, которое повредилось в процессе эксплуатации, крайне желательно провести операцию по его восстановлению. Специальные антифрикционные покрытия снижают коэффициент трения, способствуют дополнительному охлаждению поверхностей и уменьшают износ деталей.

Восстановить покрытие или нанести новый защитный слой позволяют материалы, выпускаемые сегодня в качестве более простых в нанесении и эффективных альтернатив заводским составам.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия на юбку поршня на примере наиболее популярного материала – MODENGY Для деталей ДВС.

Первым делом поверхность юбки тщательно очищается доступным механическим или химическим способом от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия и пр. Затем на поршень надевается трафарет, чтобы защитить те участки, на которые попадание нежелательно.

Далее поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который обеспечивает высокую адгезию покрытия и максимальный срок его службы. Через 15 мин Очиститель полностью испаряется, оставляя полностью подготовленную поверхность (касаться ее руками нельзя).

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС упаковано в удобный аэрозольный баллон, который перед использование тщательно встряхивается.

Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедура производится быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут материал приобретает матовый оттенок и позволяет наносить второй слой покрытия (при необходимости). Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Поршни со свежим покрытием не рекомендуется перемещать до его полной полимеризации (12 часов при комнатной температуре или 20 минут в печи при температуре +200 °C).

После завершения работ сопло распылительной головки следует обязательно прочистить. Для этого нужно перевернуть баллон вверх дном и нажать на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. Удерживайте его в таком положении необходимо до тех пор, пока из сопла не начнет выходить чистый газ.

Как подобрать новый поршень и кольца?

Поршни подбираются в соответствии с ремонтным размером цилиндров. Маркировка ставится обычно на днище детали.

Каждый поршень выбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется с помощью специальной ленты-щупа, которая протягивается между цилиндром и поршнем. С противоположной от разреза юбки стороны устанавливается динамометр. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.

Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.

Помимо зазора, необходимо учитывать вес поршней – максимальная разница в весе деталей одного комплекта не должна превышать 5 грамм.

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, то стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.

Для подбора по поршню кольцо «прокатывается» по канавке детали. Если зазор слишком мал, кольцо заедает. В таком случае его торцевая часть подлежит шлифовке при помощи наждачной бумаги.

Упругость новых поршневых колец проверяется специальным прибором. Величина нагрузки должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Присоединяйтесь

• О компании
• Пресс-центр
• Дилерская сеть
• Мы и общество

• Наши услуги
• Отраслевые решения
• Статьи

• MODENGY
• EFELE
• Molykote
• DOWSIL
• Xiameter
• PermabondMerbenit

© 2004 – 2020 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Монтаж колец

шаг за шагом

Оглавление

• • 1-й шаг: Очистка поршней
  • 2-й шаг: Проверка кольцевых канавок
  • 3-й шаг: Проверка износа цилиндра
  • 4-й шаг: Очистка цилиндров
  • 5-й шаг: Проверка компонентов набора колец
  • 6-й шаг: Монтаж поршневых колец
  • 7-й шаг: Проверка действия / скручивание поршневых колец
  • 8-й шаг: Установка поршня в расточку цилиндра

1-й шаг: Очистка поршней

Сначала нужно тщательно очистить поршни и удалить все следы масляного нагара из кольцевых канавок. С помощью спирального сверла и воротка удалить масляный нагар из отверстий для обратного стока масла. Очистить канавки, не повреждая при этом их торцы. Произвести замену поврежденных или изношенных поршней.

2-й шаг: Проверка кольцевых канавок

Зазор в канавке

Если измеренное расстояние между новым компрессионным кольцом с параллельными боковыми сторонами и соответствующим торцом канавки равно или превышает 0,12 мм, то поршень чрезмерно изношен и подлежит замене.

3-й шаг: Проверка износа цилиндра

Если износ цилиндра превышает 0,1 мм у бензиновых и 0,15 мм у дизельных двигателей, то нужно произвести также замену цилиндра (износ пазухи).

4-й шаг: Очистка цилиндров

Удалить отложения масляного нагара по верху внутреннего диаметра цилиндра.

Контроль при помощи штангенциркуля KS с круглой шкалой, точность измерения 0,01 мм. Тов. № KS: 50 009 814

5-й шаг: Проверка компонентов набора колец

При замене поршневых колец мы, как правило, рекомендуем заменять весь набор колец. Высота колец проверяется с помощью штангенциркуля. При этом целесообразно сравнить полученные значения с данными нашего каталога.

Диаметр можно проверить с помощью измерительного (калибровочного) кольца или обработанного цилиндра; тепловой зазор – на основе субъективной оценки или при помощи щупа. При контроле диаметра кольца в изношенных цилиндрах/гильзах цилиндров учитывать то, что тепловой зазор может стать больше.

Запрещается монтаж хромированных поршневых колец в хромированные гильзы цилиндра.

Щипцы для установки поршневых колец
Тов. № KS: 50 009 815 для ø 50–110 мм
Тов. № KS: 50 009 829 для ø 110–160 мм

6-й шаг: Монтаж поршневых колец

Поршневые кольца вставить в соответствующие кольцевые канавки с помощью соответствующего монтажного инструмента. Избегать чрезмерного растягивания поршневых колец при надевании, так как это может стать причиной невосстановимых деформаций и отрицательно сказаться на функции поршневых колец.

Маркировка “TOP” должна указывать в сторону днища поршня, чтобы маслосъемный эффект был направлен на конец юбки поршня.

Особенность:
Монтаж пружинных колец со стальными пластинками