Тепловой зазор поршневых колец

Поршни дизеля

На участке узловой сборки поршни подбирают по гильзам и устанавливают поршневые кольца.

Максимальное различие в весе поршней, устанавливаемых на один дизель, не должно превышать 10 г. При больших отклонениях в весе поршней динамическая уравновешенность быстроходных дизелей типа B2-300 и Д6 нарушается.

Поршни дизеля ( рис. 199 ) комплектуют по двум признакам: по весу и по зазору в гильзах блока.

Рис. 199. Поршень в сборе.

Зазор между поршнем в нижней части и гильзой блока допускается в пределах 0,45—0,7 мм. Если этот зазор менее 0,45 мм, появляется опасность заедания поршня в цилиндре.

Поршни дизеля из алюминиевого сплава при нагреве заметно расширяются, поэтому зазор в верхней части увеличивают до 1,20—1,50 мм.

Увеличение зазора в юбке свыше 0,7 мм вызывает стуки поршня о стенки цилиндра и, следовательно, преждевременный износ гильз и деталей поршневой группы.

Для гильз диаметром 150—150,20 мм (по зеркалу) подбирают поршни номинального диаметра (149.55-0,05 мм). Гильзы диаметром 150,20—150,40 мм комплектуют поршнями ремонтного диаметра (149,75-0,05 мм)- К гильзам диаметром 150,40—150,50 мм подбирают поршни следующих ремонтных диаметров: 149,95-0,05 или 150,05-0,05 мм.

Диаметральный зазор между деталями измеряют щупом длиной 100 мм.

Поршень должен легко поворачиваться вокруг своей оси при установке между его юбкой и гильзой щупа толщиной 0,35 мм.

На подобранном комплекте поршней на бобышке выбивают номер дизеля и цилиндровую группу (П — правая или Л — левая).

Поршневые пальцы комплектуют по отверстиям в бобышках поршней и в верхней головке шатуна. Палец должен запрессовываться в поршень с натягом 0,028—0,001 мм. Если отверстие в бобышке поршня имеет износ в пределах допуска, то палец разрешается устанавливать с зазором до 0,02 мм. Зазор пальца в отверстии головки шатуна должен быть 0,05—0,10 мм. Разница в весе комплекта поршневых пальцев не должна превышать 5 г.

При подборе заглушки по отверстию поршневого пальца должен быть обеспечен зазор в пределах 0,025—0,2 мм. Подобранные детали и бирку с номером дизеля укладывают в комплектовочный ящик.

Поршневые кольца подбирают по гильзам блока и поршням. При капитальном ремонте на дизель устанавливают новые поршневые кольца. Ввиду различия диаметров отремонтированных гильз, а также высоты канавок в поршнях при ремонте используют поршневые кольца номинального и ремонтных размеров.

По наружному диаметру поршневые кольца изготовляют трех размеров: 150, 150,2 и 150,4 мм. По высоте кольца изготовляют двух размеров: 2,38 и 2,68 мм. Таким образом, всего получается шесть видов поршневых колец: кольца одного номинального и пяти ремонтных размеров P1, P2, Р3 и т. д. На каждый дизель допускается установка поршневых колец только одной группы. Так, для гильзы диаметром 150—150,08 мм подбирают поршневые кольца номинального размера по диаметру 150 мм и номинального или ремонтного размера по высоте.

Гильзы диаметром 150,08—150,30 мм комплектуют с кольцами с диаметром 150,20 мм и высотой 2,38 или 2,08 мм.

Для гильз диаметром 150,30—150,50 мм подбирают кольца диаметром 150,40 мм.

Поршневые кольца подбирают по гильзе, запрессованной в блок; зазор и стыке замка определяют щупом. Для колец с разрезом под углом 45° этот зазор равен 0,5—0,7 мм, а для колец с разрезом под углом 60° зазор paвен 0,78—1,02 мм. При увеличении этих зазоров возможно проникновение газов в картер.

Затем подбирают поршневые кольца по высоте канавок в поршнях. Ввиду различных температурных условий допускаются разные зазоры для первого и второго компрессионных колец, а также и для маслосъемного кольца.

Для новых поршней и поршней с проточенными канавками установлены следующие зазоры колец в мм:

Техническая информация о ремонте цилиндро-поршневой группы.

РЕМОНТ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ

Поршни RPM для снегоходов изготовлены в соответствии со спецификациями производителей снегоходов. Эти п оршни продаются в комплекте с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами. Все эти части взаимозаменяемы с оригинальными.

Поршни RPM для гидроциклов в основном изготовлены в соответствии со спецификациями производителей гидроциклов однако стопорные кольца этих поршней выполнены методом штамповки в отличии от оригинальных стопорных колец которые обычно изготавливают из проволоки. Эти п оршни продаются в комплекте с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами.

Поршни WSM для гидроциклов изготовлены в соответствии со спецификациями производителей гидроциклов. Эти п оршни продаются в комплекте с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами. Все эти части взаимозаменяемы с оригинальными.

Как установить поршень:

Перед установкой нового поршня в двигатель необходимо точно установить причину по которой сгорел или заклинил предыдущий поршень и устранить эту неисправность. Чаще всего причиной такой поломки является слишком бедная смесь или подсос воздуха в картер двигателя.

Помните! Замена сгоревшего поршня на новый, без устранения причины поломки, не решает вашу проблему, а приводит к очередной поломке.

Тщательно измерьте цилиндр. Если его эллипсность или бочкообразность превышают 0,07 мм, такой цилиндр необходимо растачивать в новый ремонтный размер, а никосилевый цилиндр должен быть заменен или загильзован ремонтной чугунной гильзой.

В двухтактных двигателях снегоходов зазор в сопряжении «поршень-цилиндр» («поршневой зазор») должен составлять:

— для поршней диаметром менее 65,00 мм — 0,08-0,11 мм

— для поршней диаметром более 65,00 мм — 0,11-0,15 мм

В двухтактных двигателях гидроциклов зазор в сопряжении «поршень-цилиндр» («поршневой зазор») должен быть следующим:

KAWASAKI (все модели) — 0,10-0,12 мм

POLARIS 650/750/780 — 0,11-0,13мм

POLARIS 700/1050 — 0,14-0,16мм

SEA-DOO (все модели) — 0,11-0,13мм

YAMAHA (все модели) — 0,10-0,12мм

Внимание! Важно! Если вы устанавливаете поршень во вновь расточенный цилиндр, пожалуйста соблюдайте рекомендации раздела “Как установить и расточить гильзу”, который находится ниже.

Внимание! Перед установкой поршневых колец на поршень ОБЯЗАТЕЛЬНО проверьте зазор в замках колец.

Для двигателей снегоходов этот зазор должен быть в приделах 0,25-0,60 мм.

Для двигателей гидроциклов рекомендуемые зазоры приведены ниже:

KAWASAKI 650 и 900 — 0,25-0,40мм

KAWASAKI 750/1100 — 0,25-0,50мм

POLARIS 650/750/780 — 0,25-0,55мм

POLARIS 700/1050 — 0,25-0,55мм

SEA-DOO (все модели) — 0,25-0,45мм

YAMAHA (все модели) — 0,20-0,40мм

Помните! Невыполнение этого требования приведет к поломке двигателя!

Некоторые модели поршневых колец имеют клинообразный профиль. Обратите на это внимание при установке колец на поршень. Если кольцо не садится в канавку поршня, возможно вы вставляете его неправильной стороной.

При установке поршня в цилиндр стрелка на его дне должна смотреть на выпуск а стопорные штифты на впуск! Исключение составляют некоторые модели двигателей POLARIS у которых стрелка направлена в сторону магнето.

Стопорные кольца поршневого пальца необходимо устанавливать замком вверх.

Штампованные стопорные кольца устанавливают острой кромкой наружу.

Для установки стопорных колец необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО использовать специальный инструмент! Установка стопроных колец с помощью отвертки, плоскогубцев, молотка или другого подобного инструмента приводит к их деформации, и как следствие, к поломке двигателя.

Тщательно пороверьте положение стопорного кольца в канавке! Кольцо должно полностью сесть в канавку.

Стопорные кольца не рекомендуется использовать повторно.

Внимание! При несоблюдении вышеуказанных правил стопорное кольцо может выскочить из канавки во время работы двигателя, что приведет к его поломке.

Как установить и расточить гильзу:

Конструктивно, наиболее распространены три типа цилиндров:

— Цилиндры с алюминиевой рубашкой и запрессованной в неё чугунной гильзой. Для удаления гильзы из такого цилиндра достаточно его нагреть до 200-250 °С и немного придавив, выпрессовать старую гильзу.

Внимание! Не пытайтесь выпрессовать такую гильзу не нагревая цилиндр. Это приведет к повреждению поверхности отверстия рубашки и непозволит правильно установить новую гильзу.

— Цилиндры с алюминиевой рубашкой и залитой в неё чугунной гильзой. Гильзу из такого цилиндра можно удалить, только вырезав её в расточном станке, так как она имеет наружные ребра которые не позволяют ей выйти из рубашки.

Для ремонта таких цилиндров используют два варианта ремонтных гильз. В первом варианте ремонтная гильза имеет наружный размер немного больше чем та, которая была залита в цилиндр при его изготовлении. При этом вырезав полностью старую гильзу, новую, запрессовывают в алюминиевую рубашку непосредственно.

Второй вариант предусматривает, что старая гильза полностью не удаляется, а лишь растачивается до максимально возможного диаметра, после чего в неё запрессовывается ремонтная гильза.

— Никосилевые цилиндры не имеют внутри чугунной гильзы. Они представляют собой алюминиевую рубашку, в которой рабочая поверхность цилиндра это алюминий со специальным покрытием, которое обеспечивает твердость поверхности цилиндра на глубину менее 0,1 мм. При повреждении поверхности такого цилиндра его нельзя расточить в больший ремонтный размер, как цилиндр с чугунной гильзой. Отремонтировать такой цилиндр можно запрессовав в него ремонтную чугунную гильзу. Для этого цилиндр необходимо расточить в расточном станке до наружного диаметра ремонтной гильзы.

Перед установкой гильзы в цилиндр необходимо проверить натяг в сопряжении цилиндра и ремонтной гильзы. Он должен быть в приделах:

— При запрессовке гильзы в алюминиевый цилиндр — 0,08-0,11 мм

— При запрессовке гильзы в старую чугунную гильзу — 0,04-0,07 мм

Для установки ремонтной гильзы в цилиндр необходимо его нагреть до температуры 200-250 °С, вставить гильзу в подготовленное отверстие и пржать ее небольшим усилием пока цилиндр не остынет.

После установки гильзы необходимо притереть ее верхнюю плоскость к плоскости цилиндра.

Все ремонтные гильзы производятся с внутренним диаметром на 1,0-1,5 мм меньше стандартного (номинального). Это значит, что для установки в новую гильзу стандартного поршня её необходимо расточить до соответствующего размера.

Настоятельно рекомендуем убедиться лично, что цилиндр расточен правильно. Проверьте цилиндр на бочкообразность, особенно в зоне окон.

После расточки и хонингования на кромках окон которые расположены поперек направления хода поршня необходимо снять фаски, остальные кромки необходимо притупить. Фаски должны быть сняты под углом 30° к рабочей поверхности цилиндра на глубину не менее 1мм.

Внимание! Информация приведенная в этом разделе не является учебным пособием по ремонту двигателей, а является рекомендацией для квалифицированных механиков.

Если вам необходимо отремонтировать двигатель, настоятельно рекомендуем обратиться к профессионалам.

MOTORZONA

При расточке блока и установке поршней в блок цилиндров, требуется следовать рекомендациям производителя поршней по обработке цилиндров, монтажу и установке деталей цилиндропоршневой группы. Основная информация нанесена на верней части поршня. Если какая либо информация не указана производителем поршней, ни на упаковке, ни на самом поршне, то необходимо следовать рекомендациям производителя автомобиля. Расшифровка символов и значений приведена ниже.

Информация на верхней части.

• Размер поршня. Некоторые производителей поршней наносят на днище поршня размер самого поршня в сотых долях миллиметра, этот контрольный параметр позволяет проверить качество изготовления поршней и точность размеров, пред непосредственной установкой. Например: 83.93. Это означает, что в измеряемых точках размер поршня не превышает указанного размера (с учетом поля допуска). Измерение следует производить при температуре поршня (+20 градусов), с помощью микрометра или аналогичного измерительного инструмента, с точностью измерения до одной сотой доли миллиметра (0,01мм).
• Монтажный зазор. Для того, что бы обеспечить уплотнение рабочей полости цилиндра и минимальную работу трения поршня, а так же предотвратить горячий поршень от заклинивания, между поршнем и стенкой цилиндра предусматривается монтажный (температурный) зазор ( Sp ). При повышенном зазоре между поршнем и стенкой цилиндра работа двигателя заметно ухудшается — имеет место прорыв газов в картер двигателя, ухудшается из-за этого качество масла, закоксовываются кольца и снижается мощность двигателя. Величина этого зазора задается производителем поршней для начальной температуры деталей цилиндропоршневой группы (обычно +20 градусов), и зависит в основном от разности температур, массы поршня и свойств материалов соприкасающихся деталей. Пример: Sp=0.04. Это означает, что зазор между поршнем (по максимальному размеру юбки поршня) и цилиндром должен быть 0,04 мм (с учетом поля допуска).
• Товарный знак. Каждый серьезный производитель поршней маркирует свою продукцию своим фирменным товарным знаком. Во первых, это часть борьбы с подделок своей продукции, а во вторых демонтировав при ремонте старый поршень сразу становится возможным идентифицировать его, с помощью номера отливки на днище поршня.
• Направление установки. Поршни современных двигателей имеют строго определенное положение в двигателе, в частности, это связано с тем ось поршневого пальца имеет некоторое смещение, относительно центрально оси симметрии поршня. Это сделано для уменьшения шума при работе двигателя, а точнее ударных нагрузок на стенки цилиндра при перекладке поршня в крайнем положении. Как правило, производители используют два способа изображения направления установки– (для двигателей размещаемых спереди и сзади автомобиля). На днище наносится либо стрелка, указывающее направление передней части автомобиля (направление движения), либо схематично изображается коленчатый вал с маховиком.

Направление установки поршней для двигателя, установленного в передней части автомобиля

Направление установки поршней для двигателя, установленного в задней части автомобиля

Номер отливки на внутренней части поршня.

Опытные мотористы часто сталкиваются в своей работе с трудностью, когда в ремонт поступает очень старый автомобиль, и нет какой либо возможности точно идентифицировать тип его двигателя. Часто просто бывает не корректная информация в документах, на автомобиль, например ошибка (опечатка) в VIN коде или в графе «ТИП ДВИГАТЕЛЯ». Но ремонтировать нужно, и необходимо правильно подобрать ремонтные поршни.
Тогда на помощь приходит информация о номере отливки на внутренней части поршня. Следует извлечь поршень из блока цилиндров, очистить от нагара внутреннюю полость и прочесть отлитые цифры и буквы. Подобный способ подходит не для всех поршней, но основные поставщики конвейеров европейских автомобилей MAHLE, Kolbenschmidt, AE, Nural позволяют расшифровать эти данные.
Что же такое «номер отливки»? Поршни, имеющие одинаковые основные параметры изготавливаются на одном и том же технологическом оборудовании (в частности в одной литьевой форме), затем подвергаются последующей механической обработке в зависимости от требуемого ремонтного размера и модификации. То есть для поршней имеющие STD и ремонтные размеры номера отливок совпадают. Как правило, одному номеру отливки соответствуют несколько поршней на один двигатель, это стандартный поршень и его последующие ремонты. Но есть исключения (когда номер отливки совпадет с несколькими модификациями поршня) тогда необходимо замерить контролируемые геометрические параметры.
Как расшифровать? Мы рекомендуем проверять ваши номера отливок через бумажные каталоги соответствующих производителей. Помимо этого вы можете расшифровать эти данные и с помощью on-line каталогов наших поставщиков.

Следует определить изготовителя старого поршня по торговой маркировке, а затем, используя его каталог (бумажный или электронный) ввести найденный номер. Значение номера отливки необходимо вводить непосредственно в поле поиска по артикулу детали ( Artikel # ) или поиска по замене номера (Reference No:). Не забывайте проверять полученные результаты по основным геометрическим размером со старыми деталями.

• Beatrice: What litirabeng knowledge. Give me liberty or give me death.
• Johnie: Most help articles on the web are inaccurate or inohcerent. Not this!
• Regina: I have a decent amount of scar tissue from a inguinal hernia surgery 3 years ago. Although I remain [. ]
• Magda: A really good answer, full of ralntiatioy!
• Mildred: Posts like this make the ineenrtt such a treasure trove
• Lakisha: Precious Elaoen,Yiur words, your heart for the Lord and for people is so beautiful.I am praying for [. ]

• Проблема выбора автомобиля с пробегом
• Летние шины Cordiant Sport 3 с успехом прошли еще одни независимые испытания
• Защита автомобиля с накладками на пороги и бампер
• Авиаперевозки груза по России
• Реклама на дорожных знаках: правила размещения и изготовления

Боковой зазор в поршневых кольцах. Зазор в замке поршневого кольца. Изгиб и кручение шатуна

Боковой зазор в поршневых кольцах

• С помощью щупа измерьте боковой зазор между поршневым кольцом и канавкой под кольцо в поршне.

Стандартные зазоры, мм

• Если зазор больше номинала, замените поршень и (или) поршневые кольца.

• Убедитесь, что цилиндр имеет стандартные размеры (см. раздел «Проверка зазора между поршнем и цилиндром»),

• Установите поршневое кольцо в цилиндр, поршнем протолкните кольцо на середину цилиндра и измерьте зазор в замке.

Стандартные зазоры, мм

• Измерьте изгиб и кручение шатуна с помощью устройства для проверки соосности головок шатуна.

0,15 мм (на 100 мм длины) Предельное кручение:

0,3 мм (на 100 мм длины)

• Установите крышку шатуна без подшипника, затяните гайки со стандартным усилием и измерьте внутренний диаметр отверстия в большой головке шатуна.

Внутренний диаметр малой головки шатуна

• С помощью нутромера измерьте внутренний диаметр малой головки шатуна.

Наружный диаметр поршневого пальца

• С помощью микрометра измерьте наружный диаметр поршневого пальца.

Расчёт масляного зазора во втулке шатуна

(Масляный зазор) = (Внутренний диаметр малой головки шатуна) — (Наружный диаметр поршневого пальца) Стандартный зазор: 0,005-0,017 мм

• Если зазор больше нормы, замените шатун и (или) поршень с поршневым пальцем в сборе.

• В случае замены поршня и поршневого пальца в сборе выберите поршень, соответствующий классу цилиндра (см. раздел «Порядок подбора поршня»).

Внутренний диаметр малой головки шатуна

Наружный диаметр поршневого пальца

Внутренний диаметр отверстия в шатуне

• О маркировке на днище поршня подробно см. «Порядок подбора поршня».

Смотрите также:

— Проверка осевого люфта… Осевой люфт коленвала • При помощи индикатора проведите измерение зазора между упорным подшипником и плечом кривошипа, перемещая коленвал вперёд и…
— Проверка. Осевой люфт коленвала.… Осевой люфт коленвала • При помощи индикатора измерьте осевой люфт коленвала, перемещая его вперед и назад. Осевой люфт коленвала: Стандартный:…
— Масляный зазор подшипника… Масляный зазор подшипника шатуна Измерение • Установите подшипник в шатун и крышку и затяните гайки шатуна с требуемым усилием. С…
— Ремонтные данные и спецификации… Подшипники шатунов Стандартный размер Номер сорта Толщина «Т», мм Ширина «W», мм Цвет маркировки 0 1,492 — 1,496 22,9 -…
— Деформация болта крышки… Деформация болта крышки коренного подшипника • Измерьте наружные диаметры d1 и d2 резьбовой части болта в точках, показанных на рисунке.…

Как промерить зазоры на кольцах и какими они должны быть

Когда производится ремонт двигателя, владельцы авто часто спрашивают, какой зазор должен быть на поршневых кольцах. Этот вопрос распадается на два отдельных. Как для компрессионных, так и для маслосъёмных поршневых колец нормируются два параметра – вертикальный (осевой) зазор и величина зазора в замке. Оба параметра должны находиться в определённых пределах, но заметим сразу, что слишком большой осевой зазор, равно как чрезмерный зазор в замке – это ерунда по сравнению с тем, что будет, если установить кольцо с очень малым концевым зазором. В последнем случае, конечно, речь шла о зазоре в замке – по-другому его называют «концевым», и об этой величине мы должны рассказать подробней.

Зачем на поршне три кольца?

Два верхних кольца, устанавливаемых в канавки поршней, нужны для поддержания компрессии. На рисунке эти элементы обозначены цифрами «1» и «2». А нижнее кольцо, обозначенное как «3», является маслосъёмным:

Меньше, чем 3 кольца на поршне, в 4-тактных ДВС не используется

При работе двигателя происходит разогрев деталей, от нагрева металл расширяется, а величина всех зазоров уменьшается. Если зазор между концами кольца будет меньше, чем рекомендовано изготовителем, то после прогрева такое кольцо царапает стенки цилиндра. Замеры нужно производить без разогрева детали, причём само кольцо обязательно помещают в цилиндр:

Промер зазора нельзя выполнить, не имея доступа к блоку цилиндров

Чтобы узнать величину зазора, используют специальные щупы (планки). Обычно рекомендуемые величины находятся в следующих пределах: 0,2-0,5 мм. И всё же, обязательно сверьтесь с документацией!

Все знают, какой зазор является рекомендуемым для двигателей ВАЗ: на поршневых кольцах, создающих компрессию, он должен быть равен 0,25-0,4 мм (не меньше 0,25 мм). Для маслосъёмных колец подходят другие значения – 0,25-0,5 мм. Как видите, нижний предел здесь является одинаковым, но это верно не для всех ДВС.

Техника промера

Выше не было сказано, что такое вертикальный или осевой зазор. Суть этого параметра станет ясна в ходе выполнения действий:

1. Поднесите кольцо к боковой поверхности цилиндра;
2. Установите кольцо внешней стороной в ту прорезь, которая для него предназначена;
3. При помощи комплекта щупов определите величину зазора (см. рис.).

На схеме показано, как нужно измерять вертикальный зазор.

Именно так всегда промеряют осевой зазор колец

Теперь определим, какой зазор остаётся на поршневых кольцах между концами, если они, то есть кольца, находятся внутри цилиндра. Само кольцо погружают в моторное масло, а затем его нужно сдвигать по стенкам одного из цилиндров – того же, где оно будет «трудиться»:

Зазор промеряют, когда кольцо зажато стенками цилиндра

Для выполнения этой операции обычно используют поршень, если последний уже был демонтирован. Смысл в том, чтобы довести кольцо примерно до того уровня, на котором оно находится при работе мотора. Допустим, расточка блока производилась недавно. Тогда кольцо перемещают вниз на 3-5 мм (этого достаточно). А дальше, используя комплект щупов, операцию доводят до завершения.

Моторное масло, используемое для смазки колец, может быть любым. В двигателе успешно сгорает всё!

Номиналы для разных ДВС Lifan

При установке новых моторных колец, не имеющих внешних дефектов, промер осевых зазоров проводить не обязательно. Как раз потому в литературе по ремонту значения этих зазоров не приводят. А вот зазор в замке кольца нужно измерять и оценивать, пользуясь рекомендациями изготовителя. Ниже перечислены предельные значения зазоров в замке.

Solano 620

Мотор седана Solano 620-й модели – это аналог двигателя Toyota 4A-FE, объём которого равен 1,6 л. Так что будем пользоваться рекомендациями этой компании (Toyota):

• Верхнее компрессионное: 0,250 – 0,450 (1,050);
• Нижнее компрессионное (AE-92, AT-180): 0,150 – 0,400 (1,000);
• Нижнее компрессионное (AE-101, AT-190): 0,350 – 0,600 (1,200);
• Маслосъёмное: 0,100 – 0,500 (1,100).

В скобках указано предельное максимальное значение. При его превышении нужно проводить капремонт – растачивать блок и так далее.

Кроссовер X60

Здесь у нас находится двигатель, как в кроссовере Toyota RAV4 (1,8). Поэтому снова воспользуемся рекомендациями фирмы Toyota:

• Верхнее компрессионное: 0,250 – 0,450 (1,050);
• Нижнее компрессионное: 0,350 – 0,600 (1,200);
• Маслосъёмное: 0,150 – 0,500 (1,050).

Надеемся, вопросов здесь не возникнет. Значения подходят для двигателя 1ZZ-FE (1,8 л).

Видео с инструкцией: выполняем промер зазоров сами

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:

1. 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;
2. 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;
3. 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:

1. Наборные, включающие в себя пару колец и двухфункциональный расширитель;
2. 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:

1. Падение мощности силового агрегата, обусловленное снижением компрессии;
2. Повышение расхода горючего;
3. 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:

1. 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;
2. Появление голубого дыма, имеющего сизый оттенок. Указывает на факт попадание смазочного материала в камеры сгорания;
3. 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;
4. Изменение состава топливно-воздушной смеси. Зачастую смесь переобогащается, на что указывает едкий черный дым и хлопки в системе выхлопа.