Работа двигателя внутреннего сгорания зависит от размера зазора между цилиндром и поршнем. Если зазор излишне велик, то большая часть выхлопных газов, которые образуются при сгорании топлива, будет уходить в масляный картер. В результате снизится компрессия мотора, возрастет расход топлива, а также снизятся смазывающие качества масла. Ведь смешиваясь с маслом, выхлопные газы будут образовывать нерастворимые соединения, которые превратят масло в абразивную жидкость.
Если же зазор между поршнем и цилиндром излишне мал, то температурное расширение приведет к заклиниванию мотора. Ведь расширившийся от температуры поршень сначала начнет задирать стенки цилиндра, затем его заклинит и двигателю понадобится дорогостоящий капитальный ремонт. Проблема в том, что цилиндр и поршни двигателя внутреннего сгорания изготавливают из разных металлов, поэтому и температурное расширение у них различно. Чтобы компенсировать это расширение и обеспечить необходимую величину зазора на любых режимах работы двигателя, применяют поршневые кольца.
В двигателях внутреннего сгорания применяют два вида поршневых колец – компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца обеспечивают герметизацию камеры сгорания и минимизируют проникновение выхлопных газов в масляный картер. Эти кольца расположены в два ряда и установлены над маслосъемным кольцом. Задача маслосъемных колец состоит в удалении капелек масла, которыми смазывают и охлаждают стенки цилиндров. Когда поршень движется вверх, форсунка в шатуне орошает стенки цилиндра. Во время рабочего и впускного тактов капельки масла могут попасть внутрь камеры сгорания, которую образуют поршень, цилиндр и головка блока цилиндров (ГБЦ).
Если это произойдет, то масло будет участвовать в сгорании топливовоздушной смеси. Это приведет к недостатку кислорода, неполному сгоранию топлива, закоксовыванию колец и клапанов и другим неприятностям. Маслосъемные кольца снимают капельки смазки со стенок цилиндров, не допуская их попадания в камеру сгорания. Когда двигатель холодный, зазоры между цилиндром и поршнем максимальны. Чтобы эффективно реагировать на изменение зазора, кольца изготавливают с разрезом на боку. Этот разрез называется замком. Размер замка на холодном двигателе до 0,4 мм. Чем сильней нагревается мотор, тем меньше размер замка (соответственно, лучше компрессия).
Чтобы проверить состояние поршневых колец, необходимо выкрутить свечи зажигания на бензиновом двигателе или калильные свечи на дизельном и измерить компрессию в каждом цилиндре. Для бензиновых двигателей нормальная компрессия 12 – 15 килограмм (атмосфер), для дизельного свыше 25 и одинакова во всех цилиндрах. Если компрессия укладывается в эти значения, компрессионные кольца в порядке. Если компрессия ниже указанных значений или разница давления в цилиндрах превышает 1 атмосферу, залейте в каждый цилиндр 10 – 20 мл моторного масла и через минуту повторите измерения. Если показания компрессии не изменились, проблема в клапанах ГБЦ. Если же давление поднялось и выровнялось, кольца закоксованы или изношены.
Бензин и солярка содержат большое количество различных масел. Если топливовоздушная смесь сгорает не полностью, то часть этих масел смешивается с выхлопными газами и оседает на поршневых кольцах и клапанах, этот процесс называют коксованием. Незакокосованные кольца установлены в прорезях цилиндра таким образом, что обладают подвижностью. Это позволяет им очищаться от нагара. Когда коксование становится слишком сильным, кольца теряют подвижность, поэтому перестают очищаться. Со временем закоксовывается замок колец, в результате чего они теряют возможность компенсировать температурное расширение. Это приводит к снижению компрессии на холодном двигателе и появлению задиров на зеркале цилиндра после прогрева мотора.
Раскоксовкой называют такие манипуляции с мотором, которые приводят к разрушению отложений и высвобождению колец. Наиболее популярный способ – заливка в цилиндры специальной жидкости, растворяющей отложения. Для этого используют как покупные препараты, так и самодельную смесь из равных пропорций бензина и керосина. Иногда в смесь добавляют 3 – 5 процентов ацетона.
Чтобы провести такую раскокосовку, выкрутите свечи и установите поршни всех цилиндров в среднее положение. Для этого включите высшую передачу и толкайте машину по ровной поверхности, визуально проверяя положение поршней. Подготовьте смесь и залейте ее через свечное отверстие в каждый цилиндр. Количество смеси 50 – 150 мл на каждый цилиндр. Накройте свечные отверстия чистой тряпочкой и подождите 10 – 15 часов. Снимите тряпочки с отверстий и с помощью стартера начинайте крутить двигатель, наблюдая за брызгами из них.
Если из свечных отверстий вылетает большое количество брызг или выплескивается жидкость, значит, раскоксовка не получилась и двигатель придется разбирать. Если же брызг нет, измерьте компрессию в цилиндрах. Увеличение и выравнивание компрессии говорит об успешности раскоксовки. Если же компрессия не изменилась, или возросла, но разница давлений в цилиндрах превышает 1 атмосферу, мотор придется разбирать, чтобы заменить кольца. После раскоксовки необходимо заменить масло и масляный фильтр.
Чтобы предотвратить коксование колец, используйте специальные средства, которые можно приобрести на большинстве автозаправок или в автомагазинах. Они называются «раскоксовкой» и предназначены для заливки в топливный бак. Достаточно одной заливки на 2 – 4 тысячи километров. Отрегулируйте зазоры клапанов и угол опережения зажигания (опережения впрыска топлива) в соответствии с рекомендациями инструкции по ремонту вашего автомобиля. Используйте только качественное горючее, соответствующее по октановому числу. Вовремя заменяйте воздушный фильтр, не дожидаясь снижения мощности мотора. Если возможно, иногда давайте мотору работать под нагрузкой на оборотах, превышающих ¾ от максимальных. Такой режим получается при движении на 3 – 4 (4-х скоростная коробка передач) или 4 – 5 (5-ти скоростная) передаче и соответствующих оборотах двигателя. Перед движением в таком режиме убедитесь, что дорога свободна и на ней нет поворотов.
Чтобы заменить поршневые кольца сделайте следующее:
Не превышайте обороты двигателя свыше 2,5 тысяч в течение 500 километров пробега. В течение следующих 1,5 тысяч километров не превышайте обороты свыше 3 тысяч. В течение следующих 3 тысяч километров не превышайте обороты свыше 4 тысяч. После 5 тысяч километров пробега двигатель полностью обкатан и может нормально работать на любых оборотах.
Маслосъемные кольца и колпачки иногда называют самыми важными элементами двигателя. Разберемся, что это за детали, где находятся и как производится замена –чтобы в любой момент оказать первую помощь своему железному коню.
Итак, поршневые кольца, к которым относятся и маслосъемные, играют огромную роль в устройстве транспортного средства. Состоит этот комплект из трех элементов: верхнее компрессионное, компрессионно-маслосъемное и нижнее маслосъемное кольцо. От их работоспособности зависит множество параметров: это и разгонная мощность, и токсичность выхлопных газов, и пусковые свойства движка, и расход топлива с маслом. Так что следить за их состоянием очень важно.
Итак, главная функция таких колец – отвод теплоты от поршня. В противном случае на нем появятся различные дефекты – прогары, задиры – что приведет к некорректной работе. Деталь будет заклинивать в цилиндре. Еще благодаря им обеспечивается герметичность камеры сгорания, а следовательно, минимизируется перемещение газов из цилиндра в картер и в обратном направлении. Кроме того, регулируется смазывание сопрягаемых элементов. Ведь и масляное голодание, и его избыток приводят к негативным последствиям. А поступление жидкости в камеру сгорания должно быть очень ограниченным либо же исключено полностью.
Прежде чем говорить о неисправностях, замене и раскоксовке маслосъемных колец, уделим немного внимания их конструкционным особенностям. Неразъемные детали на сегодняшний день утратили свою популярность и даже сняты с производства. Из-за повышенной жесткости они не могут достаточно прилегать к поверхности и тщательно удалять масло.
Существуют детали, состоящие из двух и трех частей. В комплект первых входит само кольцо и спиральная пружина. К их достоинствам относится повышенная гибкость, благодаря которой обеспечивается плотное прилегание к стенкам цилиндра. Пружина настолько прижимается к внутренней стороне кольца, что конструкция получается цельной. Трехэлементные кольца состоят из распорной пружины и двух стальных пластинок. В основном они нашли свое применение в бензиновых моторах. К плюсам следует отнести максимально плотное прилегание по всему периметру.
Самая большая нагрузка приходится на компрессионное кольцо, поэтому его изготавливают преимущественно из специальных легированных материалов. Также на его поверхность наносится износостойкое покрытие, ведь этот элемент должен выдержать давление газов и высокую температуру. Так, по мере приближения к верхней критической точке количество смазки уменьшается, а увеличение давления в цилиндре способствует более плотному прилеганию кольца к стенкам. Снижается и скорость движения, а полная остановка вовсе приводит к разрыву маслянистой пленки. Другими словами, деталь работает в режиме сухого трения, а значит, изнашивается очень быстро.
Среднее кольцо испытывает гораздо меньшие нагрузки. Оно производится из легированного чугуна. Для форсированных двигателей на компрессионно-маслосъемные элементы наносят износостойкое покрытие. Дело в том, что у замка повышенное давление сохраняется. Из названия понятно, что они выполняют не только компрессионные функции, но еще и принимают участие в управлении смазкой. Чтобы исключить вероятность попадания масла в камеру сгорания, наружная поверхность имеет коническую форму с углом наклона не более 0°80’. Главная задача таких элементов – снимать масло со стенок во время движения вниз и не давать ему попасть в камеру сгорания при ходе вверх.
Последние элементы отвечают только за снятие масла и отвод его в картер. Чтобы справиться с поставленной задачей максимально качественно, конструкцией предусмотрено два пояска, каждый из которых снимает остатки масла. В результате и между этими поясками, и на нижней кромке детали собирается жидкость. Чтобы ее устранить, нижние колпачки имеют продолговатые прорези либо отверстия, по которым вещество выводится на обратную сторону. Далее уже оно попадает в специальный поддон или на внешнюю сторону поршня.
Как видно, условия работы поршневых колпачков и колец нелегкие и поэтому естественного износа не избежать. Обычно комплекта хватает на 150 тысяч километров, хотя некоторые автовладельцы утверждают, что их двигатели проходят и по 500 тыс. км. Но о таких показателях можно говорить только при правильной эксплуатации автомобиля, в противном случае задуматься о ремонте движка придется намного раньше. Использование некачественного либо неподходящего масла и его несвоевременная замена негативно скажется на состоянии колец, что приблизит их залегание. Кроме того, необходимо следить за состоянием воздушного фильтра, особенно если приходится постоянно ездить по сильно запыленной местности. Немаловажна и исправность топливного фильтра.
Желательно не перегревать и не перегружать сам двигатель. Образование нагара в поршневых канавках приводит к залеганию маслосъемных колец. В этом случае поршень недостаточно плотно прилегает к цилиндру и автомобиль не может развивать необходимую мощность. Можно максимально отсрочить залегание маслосъемного кольца. Избегайте кратковременных поездок в зимнее время, так как движок не успевает прогреться до нужной температуры. Очень опасно в этот период давать и чрезмерные нагрузки. Если в системе не будет достаточно смазки, произойдет перегрев. Он приведет к заклиниванию и образованию на поверхностях поршня и цилиндра различных дефектов. В результате колпачки могут полностью испортиться, либо разрушатся перегородки между канавками. Опасны для автомобиля и постоянные простои в городских пробках.
Определить необходимость ремонта либо замены можно по следующим признакам износа маслосъемных колец. Значительно увеличится расход масла, может появляться сизый дым – во время начала движения после кратковременной остановки, например, на светофорах. Кроме того, тревожные признаки износа – протечки и испарения масла через уплотнительные прокладки, сальники (колпачки) и в прочих местах. Обратите внимание на цвет этой жидкости, если вы ее только поменяли, а она почернела, то замена уплотнителей неизбежна. Еще следует проверить свечи, они должны быть чистыми, в противном случае придется обращаться на СТО либо проводить ремонтные работы самостоятельно.
Итак, если вы обнаружили у своего авто какие-либо признаки износа, то нужно проверять маслосъемные кольца. Диагностика колпачков проводится достаточно просто. Необходимо отсоединить шланг системы принудительной вентиляции. Если давление картерных повышено, то дело в износе колпачков.
Но всегда ли необходима полная замена деталей или можно как-то продлить их жизнь? В случае нагара и залегания колец нередко помогает раскоксовка. Опытные мотористы делятся следующим рецептом восстановления подобных элементов без демонтажа. Готовится смесь из ацетона и керосина в равных долях. Затем следует вывернуть свечи зажигания и залить раскоксовыватель в цилиндр через образовавшиеся отверстия. Оставляем на 9 часов. По истечении времени устанавливаем свечи на их штатные места, заводим двигатель и катаемся на максимальных оборотах (достаточно пробега 10–15 км). После очень желательна замена масла и фильтра.
Можно также приобрести специальные раскоксовыватели маслосъемных колец, тем более сегодня нет дефицита подобной химии. В принципе, их применение схоже между собой и с предыдущим способом, но есть некоторые отличия, поэтому обязательно изучите инструкцию. Рассмотрим одну из схем раскоксовки специальной жидкостью. Приподнимаем домкратом переднюю часть переднеприводных авто, для заднеприводных, соответственно, заднюю. Выкручиваем свечи и выставляем поршни в среднее положение. Для этого необходимо включить последнюю передачу и, прокручивая за колесо движок, определить положение поршней. Затем заливаем раскоксовыватель в свечные отверстия. Раскисление нагара происходит обычно за 15 минут, хотя не забывайте уточнить это время в инструкции.
Чтобы помочь жидкости раскоксовать всю поверхность, прокручивайте колесо, меняйте угол поворота. Но не беспрерывно – несколько раз пошевелили, дали отдохнуть пару минут, затем повторяете процедуру.
Чтобы исключить пробой катушки зажигания во время прокручивания движка, следует снять центральный высоковольтный провод и закрепить его где-нибудь в безопасном месте, при этом не забываем выдерживать расстояние минимум 5 см до массы и металлического наконечника провода. Следующий шаг – прокрутка движка стартером при отключенной передаче. Достаточно 10 секунд. Этот этап необходим, ведь только так можно выкинуть из цилиндра оставшийся раскоксовыватель. Если этого не делать, то после заведения мотора может произойти гидравлический удар, что чревато выходом из строя всего силового агрегата. Раскоксовка завершена, теперь осталось вернуть все на штатные места и завести авто. Не бойтесь, если движок не сразу отреагирует, помогайте ему газом. Также вас не должен смущать сильный дым из выхлопной трубы. Заведите авто и дайте ему поработать на холостых оборотах еще 15 минут.
Раскоксовка помогает только в случае с нагаром, если же речь идет об износе, то спасет только замена. Ее можно делать своими руками. Нам понадобится специальный съемник, оправка для запрессовки, металлический прутик, еще не обойтись без пинцета и рассухаривателя. Приобретая новые колпачки и кольца, отдавайте предпочтение качеству – ищите оригинальные детали. Помните, если попадете на подделку, то правильной работой движка можно насладиться всего несколько тысяч километров. Кроме того, покрытие верхних колец иногда подбирается под материал двигателя. Да и компрессионно-маслосъемные элементы должны соответствовать материалу гильзы цилиндра. Если замена будет произведена более дешевыми аналогами, то результат может получиться отрицательным.
Следующим этапом замены маслосъемных колец и колпачков будет демонтаж узлов и механизмов, чтобы обеспечить доступ к деталям. Первым снимается воздушный фильтр, потом топливный насос. Не забываем и о распределителе зажигания. Чтобы демонтировать корпус привода для вспомогательных агрегатов, необходимо разъединить болтовое соединение, потом снимаем с аккумулятора минусовую клемму, а с распределительного вала зубчатый шкив. Далее, чтобы добраться до крышки головки блока, снимаем привод массы. В последнюю очередь откручиваются гайки, фиксирующие передний и задний корпус подшипников распределительного вала.
Нельзя игнорировать положение шпонки распредвала, если она посажена недостаточно плотно, то ее также необходимо демонтировать, иначе можно потерять. Теперь освободился доступ и к самому распределительному валу, вынимаем его и сальник. Теперь разворачиваем деталь, чтобы поршень оказался в ВМТ, и, вынув свечу, вставляем в образовавшееся отверстие металлический прутик, иначе клапан провалится. Затем специальным инструментом сжимаем пружины клапана и вынимаем с помощью пинцета два сухаря. Выпрессовываем кольца с помощью приспособления.
Теперь установка. С новых запчастей снимаем пружины, чтобы не повредить их. Перед монтажом не забудьте смазать элементы моторным маслом. Запрессовываем деталь и ставим пружины на место. Установку маслосъемных колец следует проводить строго в обратной последовательности. При монтаже средних очень важно не перепутать стороны, иначе расход масла значительно возрастет.
Сроки замены поршневых колец обычно совпадают со сроками проведения планово-профилактических работ с цилиндро-поршневой группой, и устанавливаются эти сроки заводской инструкцией. Часто механики вынуждены заниматься поршневыми кольцами из-за их поломок. В тронковых двигателях признаками поломки поршневых колец являются: прорыв газов в картер, темная или синяя окраска выпускных газов, увеличение расхода смазочного масла.
В крейцкопфных двигателях обломки поршневых колец обнаруживаются в подпоршневом пространстве.
Причинами поломки поршневых колец могут быть следующие факторы:
К характерным дефектам поршневых колец относятся: износ, коробление, потеря упругих свойств кольца, обломы в замке, трещины, выкрашивание. Чтобы хорошо осмотреть кольца, их надо снять с поршня. Обычно это делается с помощью специальных приспособлений. После снятия колец надо очистить от нагара канавки и сами кольца. Не следует снимать кольца с поршней малого диаметра (200 мм и ниже), так как при снятии и постановке кольцо может потерять упругость и даже сломаться. В таких случаях реко-мендуется очистку поршня производить вместе с кольцами.
Сняв кольцо с поршня, необходимо определить техническое состояние кольца, для чего надо выполнить ряд проверочных операций. И первая операция — это определение износа кольца.
Определение износа поршневого кольца по диаметру производится путем замера зазора в замке кольца. Чем больше износ кольца, тем больше будет зазор в замке. Для замера зазора в замке кольцо устанавливают либо в специальный калибр, либо во втулку цилиндра, где она не изношена. Зазор замеряется щупом. Предельно допустимый зазор в замке устанавливается заводской инструкцией. Кольца, в которых зазор в замке достигает предельно допустимых значений, бракуются.
Износ маслосъемных колец определяется по высоте цилин-дрического пояска. Маслосъемные кольца, у которых высота цилиндрической поверхности увеличилась вдвое, как правило, заменяются новыми.
Во время работы колец изнашиваются также их торцовые поверхности и уменьшается высота кольца. Изнашивается также не только кольцо, но и поршневая канавка. Поэтому необходимо замерять зазор между кольцом и канавкой по высоте. В случае чрезмерного увеличения зазора кольца заменяются новыми.
Коробление колец происходит под влиянием высоких температур в цилиндре. В результате коробления кольцо теряет свою подвижность в канавке поршня, закоксовывается и перестает нормально работать. В судовых условиях коробление кольца можно определить на плите по краске и проверкой при помощи щупа зазора между кольцом и плитой. Коробление кольца можно также определить проворачиванием его в поршневой канавке.
Поршневые кольца теряют свою упругость под воздействием высоких температур в цилиндре. Недостаточно упругие поршневые кольца плохо прилегают к зеркалу цилиндровой втулки, а слишком упругие вызывают повышенный износ втулки. О потере упругости кольца можно предварительно судить по уменьшению зазора в замке при свободном состоянии кольца.
Можно определить упругость кольца и таким способом. Поместить кольцо во втулку цилиндра. Если при этом кольцо удерживается неподвижно собственной массой, его упругость можно считать допустимой. Если же кольцо нельзя сдвинуть рукой или для этого нужно приложить большие усилия, то кольцо бракуется.
Если сроки замены поршневых колец, установленные заводской инструкцией, еще не вышли и поршень вы демонтировали только для замены поломанных колец, то необходимо поступать следующим образом.
Поврежденные верхние компрессионные кольца необходимо заменить приработавшимися следующими за ними кольцами, а новые кольца ставят как можно ниже. Замки колец следует разносить на возможно больший угол друг от друга. При опускании поршня в цилиндр необходимо использовать направляющую коническую втулку для свободной заводки колец в цилиндр.
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453