Поршневая группа состоит из поршня, поршневых колец, поршневого пальца и деталей крепления пальца.
Поршни бензиновых двигателей отливаются из алюминиевого сплава в коккиль (металлическую форму) под давлением. Форма днища поршня определяется типом камеры сгорания. Для уменьшения теплопепередачи в поршень, уменьшения массы и простоты обработки днище должно быть плоским. Однако существует много причин, требующих изменения днища поршня. С точки зрения протекания процесса сгорания оптимальной является компактная камера сгорания с выемкой в днище поршня под свечой зажигания. Иногда в днище поршня приходится делать выемки в зоне расположения тарелок клапанов, чтобы предотвратить их контакт с поршнем в зоне верхней мертвой точки, когда клапаны находятся в приоткрытом положении. При этом приходится учитывать изменения размеров поршня и клапанов в следствии их нагрева. На форму днища поршня могут влиять и требования унификации. Например поршни выполняются с выемки под клапана, чтобы удовлетворить потребности установок различных головок блока устанавливаемых на этот мотор, хотя к некоторым головкам выемки не нужны. Изменяя только форму днища поршня можно выпускать различные модификации двигателей с различными степенями сжатия под разные бензины.
Поршни имеют высокий градиент перепада температур между днищем и юбкой. Поэтому цилиндрическая поверхность поршня в холодном состоянии имеет сложную форму и должна приобретать идеальную цилиндрическую форму при прогреве двигателя до рабочих температур. Обычно верхний пояс в зоне до первого компрессионного кольца имеет наибольшую температуру и соответственно наименьший диаметр, обеспечивающий зазор в холодном состоянии до 0.1 — 0.3 мм. Наличие этого зазора и объема находящегося в нем приводит к вялому сгоранию и повышенному выбросу углеводородов. В зоне верхнего пояса иногда делается проточка для снижения температуры в зоне верхнего компрессионного кольца.
Следующие пояса выполняются с постепенно уменьшающимся зазором. На юбках поршней старых двигателей иногда делался разрез, что нередко повышало вероятность поломки поршней. Поршни современных двигателей выполняются с конической или бочкообразной поверхностью юбки с учетом распределения температур по высоте поршня. Основная нагрузка приходится на поверхность юбки поршня перпендикулярно оси пальца. Поэтому в поперечном сечении юбка поршня делается овальной формы, а в зоне бобышек поршневого пальца (называемой холодильниками) зазор увеличивается, что предотвращает задир при перегреве поршня.
Для облегчения поршня, улучшения смазки и предотвращения задира в юбке выполняются отверстия (круглые, ромбовидные и другой формы). Однако это усложняет производство, уменьшает ресурс, поэтому такие поршни применяются для двигателей спортивных автомобилей.
В зоне верхней мертвой точки происходит так называемая перекладка поршня, то есть до верхней мертвой точки под действием давления газов он прижимается к одной части цилиндра, а после верхней мертвой точки к другой противоположной части. При большом зазоре и холодном двигателе появляется стук поршня, головка поршня перемещается относительно поршневых колец, при перекладке, что приводит к увеличению износа поршневых колец и торцов их канавок в поршне. Для уменьшения этого эффекта ось пальца смещается относительно оси цилиндра или ось цилиндра смещается относительно оси коленчатого вала (дезаксаж или дезаксиал) Для уменьшения зазора в верхней части поршня и, следовательно для уменьшения выбросов СН, а также уменьшения шума от перекладки и износа канавок и самих колец, при отливке поршня в коккиль закладываются жаропрочные вставки в зоне верхнего поршневого кольца. В некоторых конструкциях в зоне бобышек поршневого пальца в коккиль устанавливаются кольца или стальные пластины, предотвращающие его задиры. К числу оригинальных решений относится конструкция поршня у которого на поршневом пальце на отдельных бобышках сидят раздельные головка и юбка. Это позволяет уменьшить зазор в зоне юбки, снизить влияние перекладки поршня
Маркировка поршней позволяет судить не только об их геометрических размерах, но и материале изготовления, технологии производства, допустимом монтажном зазоре, товарном знаке производителя, направлении установки и многом другом. В связи с тем, что в продаже встречаются поршни как отечественного, так и импортного производства, то автовладельцы порой сталкиваются с проблемой расшифровки тех или иных обозначений. В данном материале собран максимум информации, позволяющий получить сведения об маркировке на поршне и разобраться что значат цифры, буквы и стрелки.
Картинка интерактивна. При наведении появляется информация о расшифровке
Обсуждения вопроса о том, что означает маркировка на поршнях стоит начать с того, какую вообще информацию производитель наносит на изделие.
Содержание:
Кроме этих обозначений также существуют и другие, и они могут отличаться у разных производителей.
Многих автолюбителей интересует ответ на вопрос, где находится маркировка поршней. Это зависит от двух обстоятельств — стандартов конкретного производителя и той или иной информации о поршне. Так, основные сведения печатаются на его нижней части («лицевой» стороне), на ступице в районе отверстия под поршневой палец, на весовой бобышке.
По статистике, маркировкой ремонтных поршней чаще всего интересуются владельцы или мастера по ремонту двигателей автомобилей ВАЗ. Далее приведем информацию по различным поршням.
Для примера возьмем двигатель автомобиля ВАЗ-2110. Чаще всего в данной модели используются поршни с маркировкой 1004015. Изделие производится непосредственно на ОАО «АвтоВАЗ». Краткая техническая информация:
Непосредственно на корпусе поршня может быть нанесена дополнительная информация. Например:
Основные маркировочные символы, наносимые на днище поршня:
Для ремонтных поршней ВАЗ также существуют два отдельных обозначения:
Для машин других марок ремонтные поршни обычно увеличены на 0,2 мм, 0,4 мм и 0,6 мм, но без разбивки по классам.
Обратите внимание, что для различных марок машин (в том числе для разных двигателей) значение отличия ремонтных поршней нужно смотреть в справочной информации.
Другим популярным «ВАЗовским» поршнем является 21083-1004015. Он также производится на ОАО АвтоВАЗ. Его технические размеры и параметры:
Он имеет аналогичные обозначения, что и ВАЗ 2110-1004015. Остановимся немного подробнее на классе поршня по наружному диаметру и классе отверстия под поршневой палец. Соответствующая информация сведена в таблицы.
Наружный диаметр:
Диаметр поршня 82,0 (мм) | 81,965-81,975 | 81,975-81,985 | 81,985-81,995 | 81,995-82,005 | 82,005-82,015 |
Диаметр поршня 82,4 (мм) | 82,365-82,375 | 82,375-82,385 | 82,385-82,395 | 82,395-82,405 | 82,405-82,415 |
Диаметр поршня 82,8 (мм) | 82,765-82,775 | 82,775-82,785 | 82,785-82,795 | 82,795-82,805 | 82,805-82,815 |
Интересно, что модели поршней ВАЗ 11194 и ВАЗ 21126 выпускаются только в трех классах — A, B и C. При этом размер шага соответствует 0,01 мм.
Таблица соответствия моделей поршня и моделей двигателя (марки) автомобилей ВАЗ.
Модель поршня | |||||||||||||
2101 | |||||||||||||
21011 | |||||||||||||
2103 | |||||||||||||
2104 | |||||||||||||
2105 | |||||||||||||
2106 | |||||||||||||
21073 | |||||||||||||
2121 | |||||||||||||
21213 | |||||||||||||
21214 | |||||||||||||
2123 | |||||||||||||
2130 | |||||||||||||
2108 | |||||||||||||
21081 | |||||||||||||
21083 | |||||||||||||
2110 | |||||||||||||
2111 | |||||||||||||
21114 | |||||||||||||
11183 | |||||||||||||
2112 | |||||||||||||
21124 | |||||||||||||
21126 | |||||||||||||
21128 | |||||||||||||
11194 |
Отверстия под поршневой палец:
Диаметр отверстия под поршневой палец(мм) | 21,982-21,986 | 21,986-21,990 | 21,990-21,994 |
Другая категория автовладельцев, интересующихся маркировкой поршней, имеет в своем распоряжении моторы марки ЗМЗ. Они устанавливаются на автомобили ГАЗ — Волга, Газель, Соболь и другие. Рассмотрим обозначения, имеющиеся на их корпусах.
Обозначение «406» означает, что поршень предназначен для установки в двигатель ЗМЗ-406. На днище поршня выбито два обозначения. По букве, нанесенной краской, на новом блоке поршень подбирается к цилиндру. При ремонте с расточкой цилиндров требуемые зазоры выполняются в процессе расточки и хонингования под заранее приобретенные поршни с нужным размером.
Римская цифра на поршне указывает на нужную группу поршневого пальца. Диаметры отверстий в бобышках поршня, головке шатуна, а также наружные диаметры поршневого пальца делятся на четыре группы, помеченные краской: I — белая, II — зеленая, III — желтая, IV — красная. На пальцах номер группы также обозначен краской на внутренней поверхности или на торцах. Он должен совпадать с группой, указанной на поршне.
Непосредственно на шатуне номер группы аналогично должен отмечаться краской. При этом упомянутый номер должен или совпадать или находиться рядом с номером группы пальца. Такой подбор обеспечивает ситуацию, когда смазанный палец с небольшим усилием перемещается в головке шатуна, однако не выпадает из него. В отличие от поршней ВАЗ, где направление указывается стрелкой, на поршнях ЗМЗ производитель прямо пишет слово «ПЕРЕД» или просто ставит букву «П». При сборке выступ на нижней головке шатуна должен совпадать с этой надписью (быть на той же стороне).
Существует пять групп, с шагом, равным 0,012 мм, которые обозначаются буквами А, Б, В, Г, Д. Эти размерные группы выбираются по наружному диаметру юбки. Они соответствуют:
Значение группы поршня клеймится на его днище. Так, существуют четыре размерные группы, которые маркируются краской на бобышках поршня:
Метки группы отверстия под палец могут также быть нанесены на днище поршня римскими цифрами, при этом каждой цифре соответствует свой цвет (I — белый, II — зеленый, III — желтый, IV — красный). Размерные группы подобранных поршней и поршневых пальцев должны совпадать.
Двигатель ЗМЗ-405 устанавливается на автомобиль ГАЗ-3302 «Газель Бизнес» и ГАЗ-2752 «Соболь». Расчетный зазор между юбкой поршня и цилиндром (для новых деталей) должен быть равен 0,024…0,048 мм. Он определяется как разность размеров минимального диаметра цилиндра и максимального диаметра юбки поршня. Существует пять групп, с шагом, равным 0,012 мм, которые обозначаются буквами А, Б, В, Г, Д. Эти размерные группы выбираются по наружному диаметру юбки. Они соответствуют:
Значение группы поршня клеймится на его днище. Так, существуют четыре размерные группы, которые маркируются краской на бобышках поршня:
Таким образом, если на поршне двигателя ГАЗ стоит, например, буква В, то это означает, что двигатель дважды подвергался капитальному ремонту.
В ЗМЗ 409 почти все размеры те же, что и в ЗМЗ 405, за исключением выемки (лужа), она глубже, чем в 405. Делается это для компенсации степени сжатия, размер h увеличивается на поршнях 409. Также компрессионная высота у 409 равна 34 мм, а у 405 — 38мм.
Приведем аналогичную информацию для двигателя марки ЗМЗ 402.
Размерные группы:
Надпись «Селективный подбор» на поршнях
Обратите внимание, что с октября 2005 года на поршнях 53, 523, 524 (устанавливаются в том числе на многие модели двигателей ЗМЗ), на их днище устанавливается печать «Селективный подбор». Такие поршни изготавливаются по более прогрессивной технологии, о которой отдельно написано в технической документации к ним.
53-1004015-22; 523.1004015; 524.1004015; (410.1004014). | Товарный знак ЗМЗ | На ступице в районе отверстия под поршневой палец | Литье |
Обозначение модели поршня | На ступице в районе отверстия под поршневой палец | Литье | |
«Перед» | На ступице в районе отверстия под поршневой палец | Литье | |
Маркировка диаметра поршня А, Б, В, Г, Д. | На днище поршня | Травление | |
Клеймо БТК | На днище поршня | Краской | |
Маркировка диаметра под палец (белый, зеленый, желтый) | На весовой бобышке | Краской |
Аналогичная информация поршня 406.1004015:
406.1004015; 405.1004015; 4061.1004015; 409.1004015. | Товарный знак ЗМЗ | На ступице в районе отверстия под поршневой палец | Литье |
«Перед» | |||
Модель «406, 405, 4061,409» (406- АР; 406-БР) | |||
Маркировка диаметра поршня А, Б, В, Г, Д | На днище поршня | Ударный | |
Маркировка диаметра под палец (белый, зеленый, желтый, красный) | На весовой бобышке | Краской | |
Материал изготовления «АК12ММгН» | В районе отверстия под поршневой палец | Литье | |
Клеймо БТК | На днище поршня | Травлением |
У поршней на двигателях «Тойота» также имеются свои обозначения и размеры. Например, на популярной машине Land Cruiser поршни обозначаются английскими буквами A, B и C, а также числами от 1 до 3. Соответственно, буквы означают размер отверстия под поршневой палец, а цифры — размер диаметра поршня в районе «юбки». Ремонтный поршень имеет +0,5 мм по сравнению к стандартному по диаметру. То есть, у ремонтных меняются лишь обозначения букв.
Обратите внимание, что при покупке бывшего в употреблении поршня необходимо замерить тепловой зазор между юбкой поршня и стенкой цилиндра. Он должен находиться в пределах 0,04…0,06 мм. В противном случае необходимо проводить дополнительную диагностику двигателя и при необходимости выполнять ремонт.
На многих отечественных и импортных машинах используются ремонтные поршни, изготовленные на производственных мощностях костромского производителя поршневых групп «Мотордеталь-Кострома». Данное предприятие выпускает поршни с диаметром от 76 до 150 мм. На сегодняшний день производятся такие типы поршней:
Поршни, выпущенные под указанной торговой маркой, имеют собственные обозначения. При этом информация (маркировка) может быть нанесена двумя способами — лазером и микроударом. Для начала рассмотрим на конкретных примерах маркировку, сделанную при помощи лазерной гравировки:
Теперь рассмотрим обозначения, нанесенные при помощи так называемого микроудара, на конкретных примерах:
Здесь же стоит отметить, что для производства разных поршней используются различные же алюминиевые сплавы с легирующими добавками. Однако эта информация не указывается прямо на корпусе поршня, но записывается в его технической документации.
Не нашли ответ на свой вопрос?
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Схема поршневой группы Ваз 21099: 1 — гайка шатунного болта, 2 — шатунные вкладыши, 3 — шатун, 4 — поршневой палец, 5 — канавка верхнего компрессионного кольца, 6 — канавка нижнего компрессионного кольца, 7 — канавка маслосъемного кольца, 8 — поршень, 9 — шатунный болт, 10 — крышка шатуна
Для удобства подбора поршней по цилиндрам цилиндры и поршни в зависимости от диаметра делятся на пять размерных групп: A, B, C, D, E.
В качестве запасных частей поставляются поршни номинального размера трех классов: A, C, E и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный размер увеличен на 0,4 мм, второй – на 0,8 мм.
По массе поршни делятся на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5 г. На двигателе должны устанавливаться поршни одной группы.
Для поршней ремонтных размеров поставляются в качестве запасных частей кольца ремонтных размеров, увеличенные на 0,4 мм и на 0,8 мм. На кольцах первого ремонтного размера выбита цифра “40”, а второго – “80”.
Размерная группа | Модель двигателя Ваз-2108 | Модель двигателя Ваз-21083 | ||
Диаметр цилиндра, мм | Диаметр поршня, мм | Диаметр цилиндра, мм | Диаметр поршня, мм | |
A | 76,00-76,01 | 75,965-75,975 | 82,00-82,01 | 81,965-81,975 |
B | 76,01-76,02 | 75,975-75,985 | 82,01-82,02 | 81,975-81,985 |
C | 76,02-76,03 | 75,985-75,995 | 82,02-82,03 | 81,985-81,995 |
D | 76,03-76,04 | 75,995-76,005 | 82,03-82,04 | 81,995-82,005 |
E | 76,04-76,05 | 76,005-76,015 | 82,04-82,05 | 82,005-82,015 |
Для подбора поршней к цилиндрам вычислите зазор между ними. Зазор определяется как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый – 0,15 мм. Если зазор не превышает 0,15 мм, можно подобрать поршни из последующих классов, чтобы зазор был как можно ближе к номинальному. Если зазор превышает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный размер и установите поршни соответствующего ремонтного размера.
Рекомендуем снимать поршневые кольца Ваз 21099 специальным съемником. Если его нет, аккуратно раздвиньте замок кольца и снимите кольцо с поршня. Аналогичным образом снимите остальные кольца
С помощью специальной оправки выпрессуйте палец из шатуна
Осмотрите поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, глубокие царапины – замените поршни
Для определения зазора измерьте диаметр цилиндра и диаметр поршня, который измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня
Измерьте щупом зазор между кольцами и канавками на поршне в нескольких местах по периметру. Если зазор превышают предельно допустимый, замените поршни с кольцами
ставьте поршневое кольцо в специальную оправку и измерьте зазор в замке. Вместо оправки можно вставить кольцо в цилиндр и продвинуть его поршнем, чтобы кольцо встало без перекосов. Если зазор превышает предельно допустимый, замените кольцо (см. примечание 2). Если зазор меньше 0,25 мм, осторожно спилите надфилем концы кольца
Зазор между кольцами и канавками поршня Ваз 21099, мм | |
Номинальный: | |
верхнее компрессионное кольцо | 0,04-0,075 |
нижнее компрессионное кольцо | 0,03-0,065 |
маслосъемное кольцо | 0,02-0,055 |
Предельно допустимый зазор для всех колец | 0,15. |
Зазор в замках поршневых колец Ваз 21099, мм: | |
Номинальный | 0,25-0,45 |
Предельно допустимый | 1,0 |
Поршневые пальцы разбиты по диаметру на три класса (1-й, 2-й, 3-й) через 0,004 мм. Класс пальца маркируется на его торце краской.
Класс | Диаметр пальца, мм | Диаметр отверстия в поршне, мм | Маркировка | |
пальца | поршня | |||
1 | 21,970-21,974 | 21,982-21,986 | Синий | 1 |
2 | 21,974-21,978 | 21,986-21,990 | Зеленый | 2 |
3 | 21,978-21,982 | 21,990-21,994 | Красный | 3 |
Поршень на шатун устанавливается так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в противоположную сторону от номера детали, отлитого на шатуне. Если на нижней головке шатуна есть отверстие для выхода масла, стрелка на поршне должна быть направлена в сторону этого отверстия. Проверьте посадку поршневого пальца в поршне. Для этого смажьте поршневой палец моторным маслом и вставьте его в поршень. Палец должен входить в поршень свободно от нажатия большим пальцем руки. Переверните поршень так, чтобы палец встал вертикально, при этом он не должен выпадать из поршня под действием собственного веса. Если палец выпадает из поршня, возьмите палец следующего класса. Если из поршня выпадает палец третьего класса, замените поршень и палец
Осмотрите шатунные вкладыши. Если на них имеются трещины, задиры, выкрашивание – замените вкладыши
Осмотрите шатуны с крышками. Замените погнутые шатуны
Наденьте поршневой палец 2 на валик 1 приспособления для установки поршневого пальца с надетым на него дистанционным кольцом 5. Затем оденьте направляющую втулку 3 и закрепите ее винтом 4, не затягивая винт. Размеры дистанционного кольца: наружный диаметр 22 мм, внутренний – 15 мм, толщина – 4 мм
Нагрейте верхнюю головку шатуна до 240 °С в печи в течение 15 минут. Зажмите шатун в тисках, установите на него поршень (см. примечание), чтобы отверстия под палец совпали, и вставьте до упора приспособление с пальцем в отверстия поршня и шатуна. Для правильной установки пальца поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки
После охлаждения шатуна смажьте поршневой палец через отверстие в бабышках поршня.
Шатуны обрабатываются совместно с крышками, поэтому их нельзя разукоплектовывать.
Если при сборке шатунно-поршневой группы устанавливаются новые детали, подберите поршни к цилиндрам по классу, группе и по массе. Поршневые пальцы и поршни также нужно подобрать по классу
Сборку поршня с шатуном Ваз 21099 нужно производить как можно быстрее, так как шатун быстро охлаждается. После охлаждения шатуна изменить положение пальца будет невозможно.
Обозначение ремонтного размера: 1-й ремонтный – треугольник,
2-й ремонтный – квадрат.
Обозначение группы по массе: нормальная – “Г”, увеличенная на 5 грамм – “ ”,
уменьшенная на 5 грамм – “-”.
Смажьте моторным маслом поршневые кольца и канавки на поршне. Наденьте съемником или вручную поршневые кольца соответственно соориентировав их. Проверьте легкость перемещения колец в канавках
Если на кольце нанесена надпись “Верх”, “Top” или “Ваз”, установите кольцо надписью вверх, к днищу поршня. На нижнем копрессионном кольце имеется проточка. Кольцо должно устанавливаться проточкой вниз. Перед установкой маслосъемного кольца поверните пружинный расширитель так, чтобы его замок находился с противоположной стороны от замка кольца. Поверните поршневые кольца так, чтобы их замкирасполагались под углом 120° друг к другу
Вставьте вкладыш в нижнюю головку шатуна, при этом фиксирующий выступ на вкладыше должен войти в паз головки шатуна
Вставьте вкладыш в крышку шатуна так, чтобы фиксирующий выступ на вкладыше вошел в паз крышки шатуна.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453