Подбор и установка поршневых колец
Перед установкой поршневых колец необходимо очистить поршень от нагара и удалить все отложения из смазочных каналов поршня и шатуна, а также тщательно осмотреть все детали. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, поршневом пальце, шатуне и его крышке не допускаются.
Для обеспечения работоспособности и ресурса деталей поршневой группы большое значение имеет торцевой зазор в канавке поршня. Для верхней канавки он обычно равен 0,045…0,070 мм, средней 0,035…0,060 мм, маслосъемной – 0,025…0,050 мм. Увеличенный зазор в верхней канавке необходим, чтобы исключить пригорание кольца. В дизельных двигателях зазор в канавке верхнего кольца обычно больше чем в бензиновых двигателях. Максимально допустимый торцевой зазор не должен превышать 0,10…0,15 мм. Превышение этого зазора приводит к повышенному расходу масла, быстрому износу торцов колец и разбиванию канавок вследствие дополнительных динамических нагрузок при изменении направления движения поршня.
Зазор между поршневыми кольцами и их канавками проверяется набором щупов; при этом кольцо со щупом вставляют в проверяемую канавку (рис. 4.18).
Рис. 4.18. Проверка зазора между поршневым кольцом и канавкой
При подборе колец проверяют также зазор в замке (между концами) кольца. В зависимости от модели двигателя он составляет 0,25…0,60 мм, а среднее его значение — примерно 0,4 мм. Для измерения желательно использовать калибр, имеющий диаметр, равный номинальному диаметру кольца с допуском ±0,003 мм. При отсутствии калибра допускается проверка зазора в замке кольца, вставленного в цилиндр (рис. 4.19). Предельный зазор для колец автомобилей всех марок составляет 1 мм.
Рис. 4.19. Проверка зазора в замке поршневого кольца, вставленного в цилиндр (подбор по цилиндру)
Кольцо при проверке зазора должно располагаться в плоскости, перпендикулярной к оси цилиндра, поэтому продвигать его следует с помощью перевернутого поршня. Кольцо устанавливается в нижней части цилиндра в пределах зоны перемещения колец, если оно подбирается для эксплуатировавшегося ранее, но не обработанного цилиндра, или в верхней части цилиндра на расстоянии 10…15 мм от верхней кромки, если оно подбирается для перешлифованного цилиндра.
При недостаточном зазоре в замке концы кольца в пределах рекомендуемых размеров можно обработать бархатным напильником; при этом стыки необходимо подтачивать так, чтобы их плоскости были параллельны (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Увеличение зазора в замке поршневого кольца
При установке поршневых колец их смазывают моторным маслом и ориентируют замками относительно поршневого пальца так, чтобы они были расположены под углом друг к другу (т. е. не на одной линии). Сначала устанавливают нижнее маслосъемное кольцо 3, затем компрессионное конусообразное кольцо 2 и потом компрессионное кольцо бочкообразной формы 1 (рис. 4.22 А).
Рис. 4.20 А Схема установки поршневых колец:
1 – верхнее компрессионное кольцо; 2 – второе компрессионное кольцо; 3 – маслосъемное кольцо
При установке маслосъемного кольца сначала вставляют расширитель, если он имеется, затем само кольцо, разместив его разрез на 180° от разреза расширителя. При установке второго компрессионного кольца необходимо чтобы его маркировка (цветная точка или надпись ТОР) была сверху, а ступенька в нижней части. Разрезы верхнего и второго компрессионных колец должны быть размещены на 120° с каждой стороны от разреза маслосъемного кольца.
Для установки колец используют специальное приспособление (рис. 4.21), а при его отсутствии — стальные полоски (рис. 4.22).
Рис. 4.21. Установка поршневых колец с помощью специального приспособления
Рис. 4.22. Установка поршневых колец с помощью трех стальных полосок
Поршни с установленными кольцами для четырехцилиндрового двигателя вставляются в цилиндры в следующем порядке:
— протирают салфеткой постели шатунов и их крышек, проверяют и вставляют в них вкладыши;
— проворачивают коленчатый вал так, чтобы кривошипы первого и четвертого цилиндров заняли положение, соответствующее НМТ;
— смазывают вкладыши, поршень, шатунную шейку вала и гильзу цилиндра чистым маслом для двигателя;
— разводят колец как указано выше;
— одевают на болты шатунов предохранительные латунные наконечники, сжимают кольца обжимкой или, пользуясь конусным кольцом, вставляют поршень в цилиндр, как показано на рис.. Если приспособление отсутствует, его можно изготовить из полоски жести. Перед установкой поршня следует еще раз убедиться, что номера, выбитые на шатуне и его крышке, соответствуют порядковому номеру цилиндра, проверить правильность положения поршня и шатуна в цилиндре.
— подтягивают шатун за нижнюю головку к шатунной шейке, снимают с болтов латунные наконечники, надевают крышку шатуна. Крышку шатуна следует ставить так, чтобы номера, выбитые на крышке и шатуне, были обращены в одну сторону. После наживления гаек наносят на резьбовую часть гаек по 2-3 капли (0,06 г) герметика «Унигерм-9» или «Стопор-6» и равномерно затягивают гайки. Окончательную затяжку гаек необходимо произвести динамометрическим ключом с необходимым моментом силы. В случае использования работавших деталей с гаек и болтов необходимо удалить остатки ранее примененного герметика, обезжирить их бензином и просушить.
— в таком же порядке вставляют поршень четвертого цилиндра;
— поворачивают коленчатый вал на 180° и вставляют поршни второго и третьего цилиндров;
— проворачивают несколько раз коленчатый вал, который должен легко вращаться от небольшого усилия.
Рис. 4.23. Установка поршневых колец с помощью обжимной втулки
После замены поршневых колец первые 10 тыс. км пробега следует эксплуатировать автомобиль на пониженных скоростях и невысоких нагрузках.
Источник
9 лучших производителей поршневых колец
Не стоит упускать из виду важность поршневых колец, ведь именно от них зависит динамика ДВС, расход топлива, пусковые свойства агрегата и токсичность выхлопных газов. Рассмотрим лучших производителей поршневых колец, а также их плюсы и минусы.
Содержание:
Лучшие производители поршневых колец
Нижеприведенный список основан исключительно на отзывах автовладельцев. Он поможет вам отыскать наиболее оптимальный вариант поршневых колец.
Mahle
Описание. Компания поставляет свою продукцию на конвейеры большинства известных автопроизводителей. Сотрудники Mahle трудятся над оптимизацией размеров колец по отношению к поршням и цилиндрам разных модификаций.
Благодаря таким стараниям, запчасти бренда используются на автомобилях, участвующих в гонках «Формула-1», «Ле-Мана» и соревнованиях грузовиков.
Производственные мощности Mahle расположены в 32 странах. Разработка и тестирование инновационных решений проводится в научно-исследовательских центрах Словении, Люксембурга, Испании, Германии, США, Бразилии, Китая, Японии и Индии.
Поршневые кольца Mahle выдерживают температуру до 2000°C. В дизельных двигателях они не деформируются при давлении свыше 20 бар. Для того, чтобы кольца плотно прилегали к стенкам цилиндра, их толщина приравнивается к листу бумаги.
Чтобы вылить качественные комплектующие, используется чугун с графитовыми включениями, чугун со сфероидальными выделениями графита или профильные формы стального проката. Для продления срока эксплуатации деталей, на их поверхность наносятся тончайшие слои хрома, нитрита, молибдена или хром-керамики.
Комплектация. Была изменена с мая 2020 года. Теперь в ней отсутствует бумажная инструкция. Документ в PDF-формате можно скачать в каталоге во вкладке «Инструкция по монтажу».
Срок службы. Ресурс колец составляет 90 000 км пробега.
Источник
Как выбрать поршневые кольца
Все автолюбители знают, что одним из основных элементов ДВС является поршень. Однако не все принимают во внимание тот факт, что без специальных колец поршни не могут нормально выполнять свои функции. Маслосъемные и компрессионные кольца являются важными деталями двигателя внутреннего сгорания, так как от них зависит разгонная динамика авто, расход масла и топлива, токсичность выхлопа и пусковые свойства агрегата. Эксперты Авто.про решили разобраться с тем, как устроены поршневые кольцами и с какими проблема могут столкнуться водители, владеющие автомобилей с изношенными кольцами.
Назначение и конструкция
Для начала стоит определиться с тем, какими бывают поршневые кольца. Это понятие охватывает кольца двух типов и одного промежуточного подтипа . На первый взгляд подобные изделия практически одинаковы – незамкнутые кольца, которые при установке утапливаются в канавки поршней. Однако различия в их конструкции все же есть:
- Компрессионные кольца. Они предотвращают попадание горячих газов в картер двигателя из камер сгорания. Наружный диаметр таких колец несколько больше внутреннего диаметра цилиндров, так они имеют вырез, называемый замком;
- Маслосъемные кольца. Предотвращают попадание масла уже из картера двигателя в камеры сгорания. Как следует из названия, кольца снимают масло со стенок цилиндров. Имеют сквозные прорези, чем отличаются от компрессионных колец, а устанавливаются ниже последних;
- Компрессионно-маслосъемные. Ближе к компрессионным, однако имеют специфическую геометрию, благодаря которой они способны как удалять излишки масла, так и герметизировать камеру сгорания.
Стоит отметить, что некоторые автоконцерны проектируют двигатели из расчета на то, что они будут иметь повышенный расход масла. Как ни странно, обусловлено это специфической конструкцией поршневых колец . Несмотря на очевидную парадоксальность такого решения, в нем есть смысл. Во-первых, в таких двигателях потери на трения ниже, чем в тех, что экономнее расходуют масло. Во-вторых, цилиндро-поршневая группа подобных агрегатов изнашивается медленнее. Поршни подавляющего большинства двигателей оснащены тремся кольцами:
- Верхним компрессионным;
- Средним компрессионно-маслосъемным;
- Нижним маслосъемным.
Верхнее кольцо герметизирует камеру сгорания. Как правило, изнашивается быстрее остальных двух колец, так как воспринимает сильные нагрузки: высокие температуры, давление, контакт с химически агрессивными отработавшими газами. Повышенный расход масла в большинстве случаев обусловлен износом именно этих колец. Обычно их изготавливают из чугуна, легированного хромом, молибденом и никелем или же из легированных сталей с дополнительным износостойким покрытием .
Компрессионно-маслосъемные кольца берут на себя сразу несколько функций . Первая: дополнительная герметизация камер сгорания. Вторая: предотвращение излишнего расхода масла. По факту, кольцо одновременно и перекрывает доступ к камере сгорания, и снимает излишки масла по ходу движения поршня от верхней точки к нижней. Такие кольца имеют более сложную форму, нежели обычные компрессионные. В подавляющем большинстве случаев на изготовление таких колец идет легированный чугун с пластинчатым графитом – материал менее прочный, нежели, например, чугун, легированный молибденом.
Нижние маслосъемные кольца, как несложно догадаться по их названию, берут на себя задачу снятия масла со стенок цилиндров и дальнейшего его отведения в картер двигателя через специальные пазы или отверстия. Маслосъемные кольца бывают двух видов:
- Наборные, включающие в себя пару колец и двухфункциональный расширитель;
- Коробчатые с эспандерной пружиной.
Основное требования к маслосъемным поршневым кольцам: способность быстро и качественно прирабатываться к стенкам цилиндра. Проще говоря, кольцо должно по максимуму заполнять свободное пространство, так как это увеличивает эффективность снятия масла. На изготовление маслосъемных колец идет углеродистая сталь или же серый легированный чугун. Если гильзы цилиндров выполнены из чугуна, то маслосъемные кольца поршня должны быть хромированными.
Почему поршневые кольца выходят из строя
Читателю может показаться, что в силу простой конструкции и использования износостойких материалов поршневые кольца должны иметь огромный, практически неисчерпаемый эксплуатационный ресурс . Практика успела показать, что кольца даже самых надежных двигателей изредка нуждаются в замене, хотя и случаи, когда мотор эксплуатировался в течение многих лет без замены основных комплектующих, встречаются. Стоит понимать, что поршневые кольца, а в особенности верхние компрессионные, страдают от:
- Перепадов давления;
- Влияния химически агрессивной среды;
- Перепадов температур;
- Сухого трения.
Последний пункт стоит разобрать подробнее. Когда поршень приближается к критической точке, в месте расположения компрессионного кольца количество смазка быстро уменьшается. При этом возрастает давление и температура. Как только поршень останавливается, масляная пленка разрывается. Дальнейший путь до нижней точки компрессионное кольцо может и вовсе пройти в условиях сухого трения, что приводит к его быстрому износу . По этой причине именно верхние кольца проверяют самыми первыми – они изнашиваются быстрее остальных. Компрессионно-маслосъемные кольца испытывают намного меньшие нагрузки, так что и выходят из строя они намного реже обычных компрессионных. Так как кольца берут на себя сразу две функции, они имеют особую форму: коническую с небольшим углом наклона. На их эксплуатационном ресурсе это практически не сказывается.
По факту самыми живучими являются маслосъемные кольца – они испытывают небольшие нагрузки, так как отвечают лишь за отвод излишков масла. В предыдущем разделе уже было указано, что такие кольца имеют более сложную форму, чем компрессионные: два пояса, собирающие остатки масла, а также специальная кромка для отвода смазочного материала . Усложнение конструкции негативно сказывается на эксплуатационном ресурсе изделия, но в силу малых нагрузок, оно редко нуждается в замене.
Признаки неисправности
Первое, на чем читателю стоит заострить свое внимание, так это на величине зазора поршневых колец. Принимая форму канавок поршня, кольца образуют зазор в 0.15-0.50 мм. В технической документации двигателя указана точная величина зазора, однако в среднем она попадает в указанный диапазон. При значительном увеличении зазора будут наблюдаться проблемы с двигателем. К основным признакам неисправности поршневых колец обычно относят:
- Падение мощности силового агрегата, обусловленное снижением компрессии;
- Повышение расхода горючего;
- Серьезное увеличение расхода масла.
Пробег недорогих поршневых колец обычно не превышает 150 тыс. км. Более дорогие аналоги от известных производитель могут «отходить» порядка 300 тыс. км, хотя известно немало случаев, когда пробег колец превышал отметку в 500 тыс. км. Неисправность поршневых колец бывает сложно выявить без непосредственного осмотра поршней . Однако определить степень их износа можно по неявным признакам. К ним относят:
- Появление черного дыма. Причина кроется в том, что часть газов из камер сгорания проходит через компрессионные кольца с попадает в картер двигателя. При этом падает давление в цилиндрах и, соответственно, мощность двигателя;
- Появление голубого дыма, имеющего сизый оттенок. Указывает на факт попадание смазочного материала в камеры сгорания;
- Появление выхлопа белого цвета. Обычно появление белого выхлопа обусловлено наличием влаги. Если цвет выхлопа не изменился после продолжительного прогрева двигателя, имеет смысл проверит маслосъемные кольца;
- Изменение состава топливно-воздушной смеси. Зачастую смесь переобогащается, на что указывает едкий черный дым и хлопки в системе выхлопа.
Источник