Каждая коробка или ящик с кольцами, предназначенными для розничного использования в качестве запасных частей, должна сопровождаться инструкцией по установке колец в поршень.
Какой тепловой зазор у поршневых колец является нормой?
Конструкция компрессионного кольца проста: это кольцо с зазором, который позволяет его упругости распространяться, а рабочей кромке прижиматься к стенкам цилиндра. Материал — высокопрочный чугун, реже — высоколегированная сталь.
Условия эксплуатации верхнего компрессионного кольца являются сложными из-за высоких температур и давления. В момент воспламенения давление достигает 90 бар, а температура приближается к 1500 градусам. По мере износа цилиндр теряет свой равномерный диаметр, и при каждом ходе поршня вверх и вниз кольцо должно сжиматься и разжиматься, способствуя возникновению усталостных напряжений. По крайней мере, верхнее кольцо должно иметь высокопрочное хромовое покрытие для повышения долговечности.
Второе компрессионное кольцо работает в более легких условиях — в этом положении поршень уже более холодный, и прямая теплопередача от горячих газов не оказывает на него никакого влияния. Поэтому на него не может быть нанесено покрытие.
Первоначально кольца стеклоочистителя были изготовлены из цельного чугуна, с двумя уплотнительными кромками и канавкой между ними. Масло, вытекающее на нижнем конце, захватывалось верхним концом в эту канавку, проходило через радиальные отверстия в отверстия в юбке поршня и направлялось во внутреннюю часть поршня. Эта конструкция имела серьезный недостаток: обе кромки работали одновременно, и в изношенных двигателях, где кольцо перекашивалось вместе с поршнем, за кольцом возникали утечки масла. Поэтому была придумана сложная конструкция: В этой конструкции два тонких кольца прижимались к краям канавок расширяющейся пружиной, через которую собранное масло поступало в поршень. Благодаря узкой ширине каждого кольца и способу их работы, эта конструкция сохраняет свои рабочие характеристики при деформации поршня.
Требования к тепловому зазору
Эксплуатационные требования к тепловой разгрузке обеспечивают:
- Отвод тепла от поршня в момент воспламенения смеси. В противном случае поршень выгорит под температурой камеры сгорания.
- Функция уплотнения поршневого пространства. Появляющееся давление должно равномерно прижимать кольца к стенкам цилиндра. Достижение такового прикасания требует установки правильного расстояния.
- Требования к маслосъёмным кругам, отвечающим за подачу нужного количества смазывающего материала. Соблюдение этого правила сохраняет расход масла, бензин на уровне заводских норм.
Параметры
Указанный кольцевой зазор
Зазор должен составлять 0,6-0,3 мм, а зазор в боковой стенке не должен превышать 0,08-0,04 мм.
Это значение предполагает, что выхлопные газы воздействуют на кольца изнутри и прижимают их к стенке. Согласованное взаимодействие компрессионных и маслосъемных колец обеспечивает полное сгорание смеси. Это зависит от их положения в канавке поршня.
Поэтому низкое значение между кромками после предварительного нагрева приводит к травлению поверхности цилиндра.
Зазор измеряется с помощью датчика и фиксируется на значении 0,2-0,5 мм. На двигателях модели ВАЗ величина уплотнительных колец составляет 0,25-0,04 мм. Кольца с концами имеют величину 0,25-0,5 мм.
Первое кольцо сверху (компрессионное кольцо) изготовлено из легированного чугуна и хромировано. Пористое покрытие этого металла способно удерживать необходимое количество моторного масла.
Молибденовый слой, нанесенный на кольца, имеет плазменное покрытие и обеспечивает износостойкость и низкое трение в цилиндре.
Памятка
Замок клетки окрашен в синий цвет.
При выборе ремонтного размера обратитесь к названию изделия, включая модель двигателя, номер комплекта и размер изделия. Кроме того, проверьте маркировку на определенной части изделия (ближе к концу). Пружины расширения с нижней поверхностью тщательно осматриваются.
Для чего нужен зазор?
Каков тепловой зазор? Любая деталь автомобильного двигателя, подвергающаяся воздействию высоких температур, обладает свойством, называемым расширением. Многие знают это еще со школы. Теперь, когда компонент расширяется, его параметры изменяются. Поэтому изменение размера компонента может привести к износу или повреждению других частей двигателя, которые тесно связаны между собой.
Когда тепловое пространство теряется из-за теплового расширения, муфты сжимаются, что имеет неприятные последствия как для втулок, так и для поршня.
Тепловой зазор в замке поршневого кольца является очень важной конструктивной особенностью, обеспечивающей надлежащее функционирование поршневых колец. Основным требованием для правильной работы является свободное вращение в пазу. Если он застревает в канавке, то уже не может обеспечить герметизацию и отвод тепла.
Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
Для изготовления колец используются различные материалы, такие как чугун, нержавеющая сталь, хром и молибден. Чугун сочетает в себе низкую стоимость и относительно высокие эксплуатационные характеристики, что является причиной его широкого применения.
Нержавеющая сталь содержит большое количество хрома для повышения тепло- и износостойкости. Благодаря этому втулки из нержавеющей стали, как и хромированные втулки, более устойчивы к высоким температурам, чем чугунные втулки. Поскольку первое компрессионное кольцо работает в условиях недостаточной смазки, этот фактор также необходимо учитывать при выборе материала. В качестве материала для покрытия лучше всего использовать тот же хром. Хромированные изделия гораздо более устойчивы к истиранию.
Молибден используется в качестве покрытия для износостойких колец для увеличения срока их службы. Кроме того, молибденовые поршневые кольца быстрее прирабатываются к стенке цилиндра, что особенно важно при их замене во время ремонта двигателя.
Анатомия поршневых колец
Не следует считать, что для всех втулок в комплекте используется один и тот же металл. На используемый материал в основном влияет расположение поршневых колец на поршне. Поскольку все поршневые кольца работают в разных условиях, требования к сплавам, из которых они изготавливаются, также различны.
Первое компрессионное кольцо
Первые компрессионные кольца подвергаются самым жестким условиям эксплуатации, поэтому к ним предъявляются самые высокие требования по тепло- и износостойкости. Обычно они изготавливаются из чугуна с молибденовой вставкой для предотвращения износа.
На первый взгляд, все компрессионные кольца выглядят одинаково, но их конфигурация может сильно отличаться. Например, верхняя часть может быть слегка скручена. Поэтому только его край касается поверхности цилиндра, а не вся поверхность. Это снижает потери на трение и сокращает время работы.
Другой тип — компрессионные кольца с L-образным сечением, особенностью которых является то, что степень уплотнения может изменяться в зависимости от давления, оказываемого рабочими газами на заднюю часть большого С-образного выступа. Под давлением они расширяются, улучшая сжатие (во время такта сжатия), а когда давление уменьшается, их диаметр уменьшается, снижая трение и износ деталей. Какое кольцо лучше — каждый решает сам, так как у всех есть свои преимущества.
Второе компрессионное кольцо
Условия эксплуатации менее напряженные, поэтому требования к материалу, из которого он изготовлен, менее жесткие. Второе компрессионное кольцо выполняет двойную функцию:
- обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
- работает наподобие скребка, препятствуя попаданию моторного масла в камеру сгорания.
Вторые компрессионные кольца часто обрезаются, т.е. верхняя часть имеет меньший диаметр, чем нижняя. Благодаря такой конструкции масло удаляется со стенок цилиндра при движении поршня вниз.
Оба компрессионных кольца имеют только одно правильное положение установки, их нельзя менять местами, иначе они не будут работать должным образом. Во избежание ошибок при установке они маркируются сверху, например, буквами «T» или «TOP».
Маслосъемные кольца
Они расположены под компрессионными заглушками. В отличие от последних, их поверхность не сплошная, а имеет окно, через которое может стекать моторное масло. В современных двигателях используется одно скребковое кольцо на поршень, тогда как в прошлом ими оснащались несколько поршней, особенно в двигателях для стационарного использования.
Подбор запчастей
При ремонте двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, так как неправильный подбор приведет либо к отсутствию компрессии, либо к застреванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных следов трения на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать комплектующие.
Имеется таблица с ремонтными размерами поршней и вкладышей, что облегчает выбор подходящего диаметра деталей. Основной диаметр цилиндров двигателя ВАЗ-2111 составляет 82 мм. Ремонтные поршни имеют больший диаметр: 0,4 мм для первого ремонта и 0,8 мм для второго. Втулки, соответствующие размерам общего ремонта, также имеют больший диаметр и имеют соответствующую маркировку.
В общем, общий ремонт двигателя ВАЗ-2111 происходит следующим образом: цилиндры в первом измерении общего ремонта вскрывают, оставляя небольшой запас для проточки. Затем старые поршни заменяются новыми поршнями большего диаметра и оснащаются поршневыми кольцами первого ремонтного размера.
Имеется таблица ремонтных размеров для всех двигателей и легко найти необходимый диаметр для любого двигателя, будь то ВАЗ или Subaru.
Модель двигателя (ВАЗ) | Размер кольца (мм) | ||
---|---|---|---|
нормальный | 1-й ремонтный | 2-й ремонтный | |
2101, 2103, 2108, 21081, 1111 | 76 | 76,4 | 76,8 |
21011, 2105, 2106, 2121 | 79 | 79,4 | 79,8 |
21082, 21213, 2110, 11113 | 82 | 82,4 | 82,8 |
ПРИЕМКА
3.1 Поршневые кольца подлежат демонстрации, приемке и периодическим испытаниям.
3.2 Испытания с макияжем — в соответствии с НД.
3.3 Приемочные испытания должны подтвердить соответствие поршневых колец требованиям пунктов 2.1.4 — 2.1.7.
3.4 Во время периодических проверок проходки должны проверяться на соответствие всем требованиям настоящего стандарта.
3.5 Объем отбора образцов, план контроля и порядок проведения периодического контроля и приемо-сдаточных испытаний — в соответствии с отраслевыми стандартами, техническими условиями или технической документацией на втулки определенных типов, согласованными между изготовителем и потребителем (заказчиком).
3.6 Приемка потребителем осуществляется в соответствии с правилами, изложенными в отраслевых стандартах, технических условиях или технических документах на втулки конкретных типов, согласованных между изготовителем и потребителем (заказчиком).
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
4.1 Требования к осмотру
4.1.1 Требования к условиям проведения линейных и угловых измерений — по ГОСТ 8.050; 4.1.2.
4.1.2 Допускаемые погрешности при измерении линейных размеров — ГОСТ 8.051, угловых погрешностей — не более 30% от допуска на изготовление.
4.2 Методы определения основных параметров и обработки результатов
4.2.1 Обнаружение вращения
Изгиб торцевых поверхностей кольца должен быть испытан, когда кольцо нагружено сосредоточенными силами.
Во время испытания кольцо помещается на горизонтально установленную плоскость и нагружается с торцевой стороны в осевом направлении в пяти точках вдоль центральной линии, как показано на рис. 1. Допускается смещение точек приложения силы относительно центральной линии.
Стол должен соответствовать требованиям класса 00 по ГОСТ 10905.
Сосредоточенные силы в каждой точке должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.
Диаметр кольца, мм
Концентрированная сила, Н
Поршневые кольца ВАЗ
Волжский автомобильный завод производит двигатели для передне- и заднеприводных автомобилей. Поршневые кольца для двигателей ВАЗ первоначально поставлялись Мичуринским заводом. Мичуринский завод имел многочисленные дефекты в своей продукции и с 1986 года организовал собственное производство в Тольятти. Сегодня существует множество различных производителей компьютеров для двигателей ВАЗ, в том числе и этот:
- АВТОВАЗ (Тольятти);
- СТК (Самара);
- GOETZE (Германия);
- MAHLE (Германия);
- NPR EUROPE (бывшее название SM, Япония).
Признаки и причины износа (поломки) поршневых колец
В автомобилях ВАЗ в процессе эксплуатации происходит износ двигателя, то же самое относится и к компьютеру. Кольца могут:
- ломаться на две или несколько частей;
- изнашиваться по толщине;
- иметь общий износ.
Перегрев двигателя часто приводит к выходу из строя компонентов, снижению компрессии в цилиндрах и потере мощности двигателя. Признаками неисправности компьютеров являются:
- сизый дым из трубы глушителя, особенно часто он проявляется после долгой работы на холостых оборотах при резком нажатии на педаль газа;
- повышенный расход масла в двигателе;
- падение мощности, мотор перестает тянуть;
- закоксовывание свечей зажигания.
При наличии признаков неисправности в поршневой группе в первую очередь заменяются поршневые кольца. Однако замена компьютера не всегда дает желаемый эффект; часто после ремонта двигатель продолжает дымить и терять масло. Причина проста: изношены сами цилиндры. В блоке гильзы обычно изнашиваются неравномерно — становятся овальными, поршневые кольца не плотно прилегают к стенкам цилиндра и не обеспечивают плотного уплотнения.
Двигатели устанавливаются на автомобили ВАЗ:
- 2101/2103/ 2105/2106 (ВАЗ-классика);
- 21213/ 21214/2130 (Нива);
- 2108/21083 (ВАЗ 2108-09-099);
- 2111/2112 (ВАЗ 2110-11-12);
- 21114 (ВАЗ 2113-14-15);
- 11186 (Лада Гранта);
- 11194 (Lada Kalina).
Существует также множество других модификаций двигателя внутреннего сгорания, все двигатели ВАЗ — последовательно четырехцилиндровые, с общим числом клапанов 8 или 16. Двигатели ВАЗ имеют несколько стандартных размеров цилиндров:
Каждый размер имеет увеличение на 0,4 и 0,8 мм для ремонта, а ремонтные поршни и вкладыши изготавливаются в первом и втором ремонтных размерах. Для двигателей предлагаются поршневые кольца диаметром 76 мм:
Первый ремонтный размер ПК для этих двигателей составляет 76,4 мм, а второй ремонтный размер — 76,8 мм. Для моделей ДВС производятся как поршни, так и поршневые кольца диаметром 79 мм:
Для всех этих двигателей также существует два ремонтных размера ПК — 79,4 мм (первый ремонт) и 79,8 мм (второй ремонт). Наиболее распространенный размер ПК — 82 мм, и многие современные автомобили ВАЗ используют этот размер поршня. На двигателях встречаются диаметры поршневых колец 82 мм:
- 21083;
- 21213;
- 21214;
- 2130;
- 2123(Chevrolet Niva);
- 2111;
- 21114;
- 11183 (Калина и Гранта);
- 2112;
- 21124;
- 21126(Приора);
ДВС ВАЗ имеет и отклонения от стандартных размеров, например устанавливается двигатель 11194 объемом 1,4 литра, диаметр поршня и ПК 76,5 мм, этот двигатель комплектуется Ладв Калина. Существует также нестандартный агрегат ВАЗ 21128 объемом 1800 куб. см с номинальным диаметром цилиндра 82,5 мм, но серийно двигатель АвтоВАЗа не выпускается.
Размеры поршневых колец: таблица (ВАЗ)
Двигатели устанавливаются на автомобили ВАЗ:
- 2101/2103/ 2105/2106 (ВАЗ-классика);
- 21213/ 21214/2130 (Нива);
- 2108/21083 (ВАЗ 2108-09-099);
- 2111/2112 (ВАЗ 2110-11-12);
- 21114 (ВАЗ 2113-14-15);
- 11186 (Лада Гранта);
- 11194 (Lada Kalina).
Существует также множество других модификаций двигателя внутреннего сгорания, все двигатели ВАЗ — последовательно четырехцилиндровые, с общим числом клапанов 8 или 16. Двигатели ВАЗ имеют несколько стандартных размеров цилиндров:
Каждый размер имеет увеличение на 0,4 и 0,8 мм для ремонта, а ремонтные поршни и вкладыши изготавливаются в первом и втором ремонтных размерах. Для двигателей предлагаются поршневые кольца диаметром 76 мм:
Первый ремонтный размер ПК для этих двигателей составляет 76,4 мм, а второй ремонтный размер — 76,8 мм. Для моделей ДВС производятся как поршни, так и поршневые кольца диаметром 79 мм:
Для всех этих двигателей также существует два ремонтных размера ПК — 79,4 мм (первый ремонт) и 79,8 мм (второй ремонт). Наиболее распространенный размер ПК — 82 мм, и многие современные автомобили ВАЗ используют этот размер поршня. На двигателях встречаются диаметры поршневых колец 82 мм:
- 21083;
- 21213;
- 21214;
- 2130;
- 2123(Chevrolet Niva);
- 2111;
- 21114;
- 11183 (Калина и Гранта);
- 2112;
- 21124;
- 21126(Приора);
ДВС ВАЗ имеет и отклонения от стандартных размеров, например устанавливается двигатель 11194 объемом 1,4 литра, диаметр поршня и ПК 76,5 мм, этот двигатель комплектуется Ладв Калина. Существует также нестандартный агрегат ВАЗ 21128 объемом 1800 куб. см с номинальным диаметром цилиндра 82,5 мм, но серийно двигатель АвтоВАЗа не выпускается.
Замена поршневых колец
На автомобилях ВАЗ, а также на всех других моделях легковых автомобилей поршневые кольца подлежат замене только в том случае, если:
- в цилиндрах нет выработки;
- не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.
Если гильзы сильно изношены, их необходимо переформовать, а если они уже были последнего размера, то необходимо переформовать блок цилиндров. РК может быть заменена на всех двигателях ВАЗ без снятия двигателя путем снятия головки блока цилиндров и масляного картриджа. Блок цилиндров заменяется, если зазор между шарнирами составляет менее 1 мм.
Например, если рассматривать замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, то такие работы следует проводить в яме или на подъемной платформе:
- выключаем зажигание, ставим КПП на нейтральную передачу, скидываем с АКБ минусовую клемму;
- сливаем тосол, снимаем корпус воздушного фильтра вместе с патрубком (гофрой инжектора);
- снимаем клапанную крышку, распредшестерню, ослабляем ремень ГРМ и отводим его в сторону;
- отсоединяем от ГБЦ в\в провода, патрубки системы охлаждения, откручиваем болты головки;
- раскручиваем гайки приемной трубы глушителя;
- полностью освобождаем ГБЦ от всех креплений, которые мешают ее снять, производим съем головки блока;
- если под двигателем есть защита, демонтируем ее;
- подставляем емкость под поддон двигателя, отворачиваем пробку на картере, сливаем масло;
- снимаем нижний лючок корпуса КПП (три болтика);
- головкой с воротком на 10 или торцевым ключом откручиваем все болты масляного поддона;
- отворачиваем гайки шатунов, снимаем нижние шатунные крышки, аккуратно выбиваем поршни с шатунами наверх. Поршни следует выбивать через выколотку из мягкого металла или через деревянный брус. Сначала нужно аккуратно выбить шатунный болт, не повредив на нем резьбу, затем выколотку наставить на торец шатуна – ни в коем случае нельзя бить по вкладышам или посадочному месту под ними;
- шатуны рекомендуется вынимать по одному, и сразу же на них наживлять крышки, между собой крышки путать нельзя, они назад ставятся строго по своим местам, и обязательно замок к замку;
- снимаем с поршней ПК, обломком старого кольца чистим поршневые канавки до чистого металла. Обязательно проверяем чистоту канавки по кругу, кокса в ней оставаться не должно;
- устанавливаем в канавки новые кольца, начинаем с нижнего МПК, затем ставим среднее компрессионное ПК, и в последнюю очередь верхнее. Для установки можно воспользоваться специальным приспособлением, но все же кольца удобнее ставить руками. Если МПК чугунные, их нельзя гнуть по своей оси, можно только аккуратно раздвигать. Компрессионные кольца выгибать тоже нужно аккуратно, по минимуму;
- устанавливаем на место поршень с помощью специальной оправки, забиваем деревянной ручкой молотка либо латунной или бронзовой выколоткой;
Раскоксовка поршневых колец
Если двигатель начинает дымить, возможно, что в канавках на поршнях сгорели втулки. В настоящее время существует несколько современных очистителей поршневых колец, и многие автомобилисты используют их для восстановления работоспособности двигателя. К наиболее популярным соединениям относятся:
- Nitrox Power;
- ЛАВР МЛ-202;
- Титан;
- LIQUI MOLY;
- WYNN’S.
Автомобилисты считают, что если двигатель дымит, нужно использовать крекинг, и двигатель будет работать как прежде, без расхода масла и без дыма. Действительно, иногда эти средства помогают, но только в тех случаях, когда двигатель долго работал (например, после зимы), а от влажности он остался ПК. Если автомобиль подлежит длительной консервации (на зиму он должен стоять в гараже), следует выкрутить свечи зажигания, залить масло в цилиндры и закрыть свечные отверстия. Это предохранит свечи зажигания от высыхания и предотвратит образование ржавчины на втулках.
Но если забывчивый автовладелец не предпринял профилактических мер, можно воспользоваться средством против атмосферных воздействий. Чтобы удалить ржавчину с цилиндров, выполните следующие действия:
- сдергиваем высоковольтные провода;
- выкручиваем все свечи зажигания;
- проворачиваем коленчатый вал так, чтобы все поршни находились в среднем положении;
- в каждый цилиндр заливаем по 45 мл жидкости, наживляем свечи зажигания; оставляем «отмокать» цилиндры на 6-7 часов;
- зачем выворачиваем свечи, несколько оборотов прокручиваем стартером, чтобы вся грязь из двигателя вылетела;
- снятые детали устанавливаем на место, запускаем мотор. Первое время он может сильно дымить, но затем дым пройдет.
Если поршневые кольца изношены, замена является единственным решением.
Если цилиндры повреждены, цилиндры больше не целы, цилиндры больше не целы, цилиндры больше не целы. Единственный способ найти то, что вам нужно, — задать свой вопрос на нашем форуме.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter .