Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

Кольца компрессионные, маслосъемные, установка

Поршневые кольца формируют уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем. Должны обеспечивать хорошее уплотнение по всей плоскости цилиндра в широком диапазоне температур. В четырех тактных двигателях чаще применяется три кольца, из них два компрессионных и нижнее маслосъемное.

Первое компрессионное кольцо Предназначено исключительно для предотвращения прорыва расширяющихся газов в камере сгорания. Во время цикла «рабочий ход» нарастающее давление в камере сгорания прижимает первое компрессионное кольцо ко дну канавки поршня и сильнее прижимает к стенкам цилиндра, тем самым обеспечивая достаточную изоляцию камеры сгорания. Давление в канавке кольца сохраняется на последующих тактах не успевая снизиться. Зазор между кольцом и канавкой составляет 0.04-0.08 мм

Защищает второе кольцо от высокой температуры сгорания и уменьшает нагрузку. Имеет наибольший теплоотвод от поршня к цилиндру, примерно 50-60% отводимого тепла от поршня к цилиндру приходится на компрессионные кольца. Некоторая часть газов прорывается, второе кольцо приступает к выполнению своих функций, об этом чуть позже.

Первое компрессионное кольцо изготавливается из высокосортного чугуна, способного выдерживать высокие температуры и нагрузку при этом имея не большой коэффициент теплового расширения. Во время работы двигателя температура кольца достигает 180-210°C, в верхней мертвой точке где практически нет смазки из-за трения, достигается еще большая температура. На внешней рабочей поверхности кольца часто присутствует специальное покрытие для снижения трения. Это может быть плазменная наплавка молибдена, металлокерамики, керамики. Чаще встречается хромовое покрытие, имеющее серый матовый цвет (наносится гальваническим метолом) и своеобразную пористую структуру, позволяющую задерживать масло для большего снижения трения. Остальные поверхности имеют черный цвет в результате фосфатирования. Покрытие обеспечивает антифрикционные и антикоррозийные свойства.

Компрессионные кольца производятся не совсем круглыми, а имеют сложную форму дуги в свободном состоянии и достаточно большой концевой зазор. Когда кольцо займет свое место в поршне и будет вставлено в цилиндр, оно будет обеспечивать равномерную прижимную силу в любой точке окружности.

Второе компрессионное кольцо

Работает в более благоприятных условиях и выполняет функцию дополнительного уплотнения так же из-за специальной формы помогает маслосъемному снять излишки масла, оставляя только масленую пленку на поверхности цилиндра. Средняя температура кольца 150 — 170 °C в режиме работы. Зазор между кольцом и канавкой поршня немного ниже чем у первого 0.03-0.06 мм. Разнообразие форм колец обуславливает выполнение определенных функций. Таких как распределение нагрузки в канавке, уменьшение трения юбки поршня методом аквопланирования по маслу, удаление излишек масла.

Фаска на внутренней стороне кольца определяет в какую сторону будет изгибаться кольцо. Если фаска снизу, то кольцо после нагрева будет выворачиваться наружной поверхностью вниз, как показано на картинке. И соответственно если фаска сверху, то и выворачиваться рабочая поверхность кольца будет вверх.

Почему возникает нехватка топлива в цилиндрах

Неисправные форсунки

Если ТНВД нагнетает недостаточное давление в топливной системе, инжектор впрыскивает горючее в цилиндры недостаточно интенсивно, в результате оно плохо распыляется и хуже сгорает. Может быть и так, что насос хорошо справляется со своей задачей, но форсунки по-разному распыляют дизтопливо. Из-за этой причины топливо распределяется между цилиндрами неравномерно, и мотор при работе начинает трястись, а иногда и троит.

Если виноват инжектор, его нужно менять, однако может возникнуть новая проблема: ТНВД по причине износа или из-за неверной регулировки выдает давление, недостаточное для того, чтобы продавить нужное количество топлива через новые форсунки, и двигатель начинает работать со звуком детонации, жестко. Для него это губительно. Таким образом, в случае замены форсунок нужно проверить, насколько хорошо работает насос высокого давления и при необходимости отрегулировать, отремонтировать или заменить его.

Опережение впрыска

Совершенно ясно, что чем дольше рабочая смесь будет находиться в камере сгорания, тем лучше она нагреется, и тем больше у нее шансов полностью сгореть, даже при условии недостаточного распыления. Проблема в том, что слишком ранний впрыск приводит к ускоренному износу силового агрегата, хотя при этом возрастает мощность и уменьшается дымность.

Многие автопроизводители оснащают ТНВД прогревными устройствами. Эти устройства повышают обороты двигателя на холодную и делают впрыск более ранним. После прогрева обороты коленвала падают до нормальных, а опережение уменьшается до стандартного значения на конкретном силовом агрегате при конкретных оборотах.

На газу, для того, чтобы топливо успело полностью сгореть, необходимо увеличить опережение впрыска. Регулируется опережение давлением дизтоплива в корпусе ТНВД. По мере износа насоса высокого давления, опережение впрыска перестает соответствовать оборотам коленвала, в результате двигатель троит. Причины неправильного опережения впрыска кроются в износе самого ТНВД, износе его привода (например, из-за вытянутого ремня), а также виной может быть редукционный клапан или забитый топливный фильтр в сливном трубопроводе.

В зависимости от причины, опережение впрыска нарушается либо в каком-то определенном диапазоне оборотов (например, на холостых), либо во всех режимах работы мотора. Нередки случаи, когда на холостых оборотах двигатель работает ровно, но стоит увеличить их до 1500-2000, и он троит, при этом одна и та же картина наблюдается и на холодную, и на горячую.

По мере увеличения опережения впрыска, двигатель на холодную все еще троит, а на горячую проблема исчезает. Как было сказано выше, бесконечно увеличивать опережение впрыска нельзя, поскольку это губительно для дизеля, поэтому лучше повернуть ТНВД так, чтобы на холодную двигатель немного потряхивало, тогда на горячую он будет работать совершенно ровно и на холостых оборотах, и на газу.

Мне нравится1Не нравится

Требования к тепловому зазору

Функциональные требования к тепловому зазору предусматривают:

• 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.

Выставленные зазоры на кольцах

Установленный зазор должен соответствовать 0,6-0,3 мм, а боковой между стенкой не превышать 0,08-0,04 мм.

Величина исходит из того, что отработанные газы действуют на кольца с внутренней стороны канавки, прижимая их к стенке. Согласованное функционирование компрессионных, маслосъёмных колец позволяет получить полное сгорание смеси. Зависит это от укладки их в канавку поршня.

Стало быть, малая величина между концами после прогрева приведёт к задирам зеркала цилиндра.

Зазор измеряется щупом и регламентируется величиной 0,2-0,5 мм . Для двигателей модели ВАЗ на уплотнительных кольцах предусмотрена величина 0,25-0,04 мм . Маслосъёмные имеют 0,25-0,5 мм .

Первое кольцо сверху (компрессионное), как нагруженное из легированного чугуна подвергается напылению хромом. Пористое покрытие этого металла способно удерживать необходимую массу моторного масла.

Плазменное нанесение на кольца слоя молибдена способствует износостойкости, низким показателем трения с цилиндром.

Замок на сепараторе покрашен в голубой цвет

Подбирая ремонтный размер, нужно руководствоваться обозначением продукции, включая модель двигателя, номер комплекта, размер изделия. Дополнительно проверяется маркировка, которая находится в определённом месте продукции (близко к концу). Тщательно рассматриваются расширительные пружины со шлифованной поверхностью.

Правильно подобранные и грамотно уложенные по месту кольца гарантируют длительный срок эксплуатации.

Установка колец на поршень

Еще раз, к выше сказанному, повторюсь – данная инструкция подразумевает, что замена поршневых колец ваз 2101 делается только своими руками, в частном гараже. Поэтому ни каких «навороченных» инструментов мы по умолчанию не имеем и для монтажа колец на поршень и всего поршня с кольцами в цилиндр используем подручные материалы. В нашем случае это…консервная банка.

Вырезаем из консервной банки металлические полоски, и устанавливаем их по всей окружности, через равномерные промежутки;

Совет! Одна полоска должна находиться под «замком» кольца, для предотвращения появления царапин.

• Продвигаем нужное кольцо по металлическим полоскам в низ, пока оно не окажется напротив своего посадочного места;
• Поднимаем полоски вверх, при этом кольца ложатся в канавку;
• Далее операция повторяется по отношению ко всем кольцам.

Конечно же, можно это действие произвести голыми руками, но слишком велик риск поломать кольца и поцарапать поршень.

Установка поршня в цилиндр двигателя

Смазываем поршневые кольца маслом, вставляем в блок цилиндров сверху и используя самодельную оправку вставляем поршень в цилиндр.

Внимание! Во время данной процедуры обратите внимание, чтобы каждый поршень встал именно в тот цилиндр, откуда его взяли, и находился в таком же положении, как и раньше. Маркировка цилиндров должна находиться на нижних головках шатунов

Сборочный процесс

Далее собираем в обратном порядке:

Монтируем масляный насос;

Установка масляного насоса

• Ставим новую прокладку поддона и сам поддон;
• Опускаем двигатель на место и прикручиваем левую опору;
• Предварительно смазав графитной смазкой, ставим новую прокладку головки блока цилиндров, направив ее по центровым втулкам;
• При монтаже головки блока, следуя инструкции завода-изготовителя, болты крепления головки блока затягиваем в определенном порядке и с обозначенным усилием, в четыре приема:

1. В установленной очередности протягиваем болты с моментом в 20 Н/м (примерно в пол силы);
2. Тоже, но с большим усилием, с моментом в 70 Н/м;
3. В том же порядке все болты доворачиваются на ;
4. И еще раз протягиваем на .

Порядок затяжки ГБЦ

• По меткам устанавливаем положение коленчатого вала и, совместив метки с помощью звездочки, монтируем постель распредвала;
• Ставим на место саму звездочку с надетой на ней цепью и затягиваем крепящий ее болт;
• Натягиваем цепь и прокручиваем двигатель на пару оборотов, что бы убедиться в правильности установки меток коленвала и натяга цепи;
• В заключительной части монтируем на место все «навесное» оборудование, ставим новый масляный фильтр, заливаем охлаждающую жидкость, масло, ставим клемму аккумулятора и заводим двигатель.

Надеюсь, в данной статье я ясно изложил, как должна происходить замена поршневых колец на ваз 2110 своими руками. В заключении мне бы хотелось дать еще один последний совет по поводу обкатки двигателя после проведенного ремонта

Так как у нас один диагноз – мы владельцы отечественных «Жигулей», то к выбору запасных частей необходимо подходить с особым вниманием. Ни кто не застрахован от покупки некачественных комплектующих. Поэтому, для предотвращения возможных отклонений (усадка, посторонние включения в структуру металла, температурная деформация) первую тысячу километров рекомендуется проезжать с нагрузкой не более 50% от номинальной, после чего масло следует заменить

Поэтому, для предотвращения возможных отклонений (усадка, посторонние включения в структуру металла, температурная деформация) первую тысячу километров рекомендуется проезжать с нагрузкой не более 50% от номинальной, после чего масло следует заменить.

Внимание! Именно нагрузка, а не обороты двигателя! Обороты конечно так же не стоит поднимать более чем на половину от максимально допустимых, но согласитесь, мотор по «полной» можно загрузить и на двух тысячах если педаль «газа» в пол упереть. А особо мнительным дозволенно продлять период обкатки до пяти тысяч, с заменами масла на первой и на пятой тысячах километров. А особо мнительным дозволенно продлять период обкатки до пяти тысяч, с заменами масла на первой и на пятой тысячах километров

А особо мнительным дозволенно продлять период обкатки до пяти тысяч, с заменами масла на первой и на пятой тысячах километров.

Роль поршневых колец в эксплуатации двигателя

Есть ряд условий, соблюдение которых гарантирует долгую эксплуатацию поршневых колец. Во многом они зависят от характеристик зазора. Чтобы двигатель прослужил долгое время, необходим правильный зазор, который помогает в контроле таких параметров, как:

1. Температура. От этого параметра зависит сама возможность работы системы. Если температура будет слишком высокой, то поршень расплавится за несколько секунд.
2. Давление. В данном случае поршневые кольца играют роль уплотнителей. Само собой, что без правильного зазора эта функция будет трудноосуществимой. При возникновении давления, круги прижимаются к плоскости цилиндра. Правильный зазор позволяет максимально стабильно распределить силу давления.
3. Подача масла. За этот параметр отвечают маслосъемные поршневые кольца. У них есть две перемычки. Именно они регулируют подачу субстанции в нужном количестве. Обычно данный параметр устанавливается на показателе в 1- 2 мкм. При оптимальной подаче уменьшается потребление бензина.

При правильном выставлении данных параметров срок эксплуатации каждой детали двигателя возрастает в несколько раз. Большую роль в их регулировке играют поршневые кольца и их зазоры.

Как подбирать поршневые кольца?

Замена поршневых колечек – это одна из операций капитального ремонта

Купить лицензионную оригинальную деталь безусловно важно, но это не единственный вопрос, на котором стоит фокусироваться. Основа капремонта – грамотная дефектовка с использованием поверенного измерительного инструмента высокой точности

Не нужно быть экспертом, чтобы понимать, что одно дело заменить кольца на малом пробеге (60-80 тыс. км) по причине закоксовки, а совсем другое – замена колечек по причине физического износа, наступающего на пробеге, близком к проведению капремонта. Так вот, в первом случае, достаточно просто заменить комплект уплотнений, а во втором – необходимо детально осматривать всю «поршневую».

Предмет осмотра – это весьма обширная тема, излагать которую – удел отдельной статьи. Поэтому, остановимся на паре поршень-цилиндр. К моменту капремонта наступает такой износ цилиндров, при котором заводские кольца не в состоянии обеспечивать надежное уплотнение. Тогда говорят о том, что цилиндры необходимо расточить, а кольца и поршни – заменить на аналоги с ремонтными размерами.

Подробности о ремонтных размерах обычно указываются в книге по эксплуатации

Для покупки поршневых колец важно знать точную марку двигателя и размеры поршня/цилиндра. Фирма выбирается на свой вкус, но лучше оригинала обычно не отыскать

При этом важно овладеть навыками отличия подделки от оригинала. В их числе – осмотр кромок колечек (все должны быть одинаковыми), замка (цвета побежалости и грубой обработки не допускаются) и пр.

Общие рекомендации по замене

Когда выхлопная труба начинает «плеваться» сизым дымом, то ремонт мотора неизбежен. Фактически всегда, признаками износа деталей поршневой группы также является повышенный расход, как масла, так и бензина. В таком случае снижается и компрессия мотора отчего незащищен даже дизель. Из этого следует то, что правильно выбрать новые поршневые элементы — первоочередное дело любого владельца автомобильного транспорта и в лучшем случае ремонт обойдется только ими. Для этого нужно также установить всего-то парочку новых прокладок и поддон для блока. Прочие испорченные детали уже будут выявлены во время разборки мотора.

Покупая поршень, следует внимательно осмотреть его комплектацию, так как кольцо может не входить в комплект. Такое практикуют много производителей. Все из-за того, что есть не один мотор, который имеет уйму модификаций, поэтому при покупке товаров поршневой группы, необходимо заранее сопоставить их ширину и высоту с соответственными характеристиками канавок поршней.

Зазор, находящийся между канавкой и торцами намного легче определить, если поместить кольцо в эту же канавку и применить набор щупов. Он должен быть не больше одной десятой миллиметра и не менее 0,05 мм. В ином случае это будет означать, что-либо кольцо, либо канавка, не подходят по размерам. Зазор их замков также следует обязательно проверить. Чтобы это сделать, такие детали поршневой группы следует по очереди припасовать к цилиндру в верхней его части, а потом, при помощи щупов, замерять сам зазор, который не должен превышать 0,6 мм, но и не должен быть меньше 0,4 мм.

Если вы решили, что установка поршневых колец это именно то, что вам нужно для полноценного ремонта двигателя, то следующим шагом является их покупка. Обычно, качественный товар упаковывают соответственно и со вкусом

При выборе следует обращать внимание на внешний вид товара, на качество его окраски. Также обязательно должна быть маркировка

Чтобы правильно начать ремонт, нужно вскрыть гбц. После этого нужно тщательно проанализировать состояние деталей и решить, нужно ли делать расточку самих цилиндров или притирку клапанов. Как подготовить поршневые кольца, как установить их без особых трудностей и прочее – все это будет описано ниже.

Подготовка

Само приспособление для установки поршневых колец продается в соответственных магазинах, и оно представляет собой щипцы. Если же нет возможности их приобрести, то подойдет небольшая плоская отвертка, но при ее использовании следует быть максимально внимательным и аккуратным. Старые детали поршневой группы можно либо сломать, либо снять.

Тем не менее поршневые кольца установка которых предельно проста, требуют максимально возможного соответствия канавок своим размерам. Поэтому хотя бы одну старую компрессионную деталь можно сломать, так как под ней во время работы образуется нагар, из-за которого установка новой будет очень затруднительна. Часть такой старой сломанной детали отлично подойдет для того, чтобы навести порядок на его прошлом рабочем месте.

Установка на поршень

Вот именно тот момент, когда приспособление для установки поршневых колец является незаменимым, так как ремонтные работы такого типа являются крайне ответственным делом и допущение ошибок просто неприемлемо. Элементы поршневой группы сами по себе хрупкие, поэтому нужно быть аккуратным и внимательным. Самым хрупким считается среднее. Когда идет его установка, есть большой риск поломки.

Верхние поршневые кольца установка которых начинается первой, имеют маркировку «TOP» и этой стороной маркировки оно и должно быть направлено в сторону днища поршня.

Что же касается такой детали скребкового типа, то ее устанавливают скребком вниз. Установка деталей с фасками должна проводится так, чтобы эти самые фаски «смотрели» вверх. Если же вы имеете дело с наборными маслосъемными элементами, имеющими специальный двухфункциональный расширитель пружинного типа, то сперва должна проводится установка верхних и средних. После того как данная ремонтная схема будет завершена, необходимо проверить легкость их вращения в самих канавках.

Установка поршней в цилиндр

Во время серьезных ремонтных работ устарелый цилиндр растачивают или подвергают хонингованию. Также применяют новенькие поршни ремонтного размера и кольцевые элементы того же типа, но с большим диаметром, с последующим их сжатием. Их следует смазывать маслом перед установкой, чтобы они легко «садились» на свое место. Посадка также не должна быть чересчур плотной, так как тепловое расширения из-за нагревания станет причиной заклинивания самого поршня.

Диагностика

В принципе, она сводится к следующему: замене старых колец новыми. В процессе работы поршни трутся к цилиндрам, набивая свой след.Если установить на новые цилиндры старые кольца, то они не будут притираться, что естественно отразится на работе мотора. Совершенными бывают кольца, имеющие идеальную круглую форму, то бишь новые.Старые же остается лишь выбросить.

Замена поршневых колец

На автомобилях ВАЗ, впрочем, как и на всех других моделях легковых автомашин, одни лишь поршневые кольца целесообразно менять только в том случае, если:

• в цилиндрах нет выработки;
• не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.

При значительном износе гильз требуется их расточка, а если до этого уже был последний размер, требуется перегильзовка блока цилиндров. Заменить ПК можно на любом вазовском моторе, не снимая ДВС, для этого потребуется снятие ГБЦ и масляного картера. ПК меняют в том случае, если зазор в стыках у них не превышает 1 мм.

Для примера рассмотрим замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, такую работу необходимо проводить на яме или автоподъемнике:

• 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 вв 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;

• демонтируем поддон, снимаем маслоприемник;

• 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;

• ставим по одному поршню-шатуну, и тут же крепим на каждый шатунную крышку. Затяжку гаек шатунов следует выполнять динамометрическим ключом, усилие – от 4,5 до 5,5 кг;
• затем ставим все на место – маслоприемник, поддон двигателя, головку блока. Заливаем в радиатор тосол, масло в картер, для проверки запускаем мотор. После замены ПК ДВС может поначалу дымить и расходовать масло – движок необходимо обкатать приблизительно 2 тыс. км. Бывает так, что при кажущемся нормальном состоянии гильз ДВС продолжает дымить даже после замены колец после обкатки. В таком случае придется растачивать цилиндры и устанавливать ремонтную поршневую группу.