Самые большие проблемы поршневых колец и их повреждения возникают в результате неправильного обращения с ними при надевании на поршень. Здесь поршневое кольцо вообще подвергается самой большой механической нагрузке. Неумелое надевание колец невыгодно отражается на созданном в процессе производства контуре и распределении радиального давления кольца. В результате желаемый эффект уплотнения проявляется или лишь частично, или его нет вообще.
Поршневое кольцо можно растягивать до тех пор, пока внутренний диаметр не будет равен наружному диаметру поршня. Дальнейшее растягивание ведёт к деформации кольца, особенно на его спинке (рис. 1), что в установленном состоянии приводит к значительным проблемам с герметизацией.
Разрывы, отслаивание покрытия (прежде всего у колец, наполненных молибденом), меньшее усилие прижатия на спинке кольца и возникающие серповидные зазоры (рис. 2) являются проблемами, которые затрудняют работу кольца или вовсе выводят его из строя.
Рис. 2
Монтаж и демонтаж поршневых колец
Проведите тщательную очистку бывшего в употреблении поршня от прилипшей грязи. Обращайте внимание особенно на то, чтобы кольцевые канавки были свободны от масляного нагара и грязи. Прочистите при необходимости отверстия для обратного стока масла с помощью сверла или другого подходящего для этого инструмента.
Обращайте внимание на то, чтобы не повредить боковые поверхности канавки при удалении из них масляного нагара. У нижней боковой поверхности канавки речь идёт об уплотняющей поверхности. При эксплуатации повреждения из-за царапин могут повлечь за собой чрезмерный расход масла или усиленный прорыв газов из камеры сгорания в картер двигателя.
Для монтажа и демонтажа поршневых колец непременно используйте специальные щипцы для ихустановки. Другие вспомогательные средства, как, напр., петли из провода или отвёртки повреждают и поршневое кольцо и поршень.
Никогда не натягивайте кольца рукой (исключение: маслосъёмные поршневые кольца со стальными пластинками). Существует не только опасность излома кольца, его деформации и растяжения, но и риск получить ранение от острых краев кольца, если оно разломается.
Быстрое надевание поршневого кольца рукой без того, чтобы его сломать, доказывает, правда, ловкость механика, повреждает, тем не менее, поршневое кольцо в большинстве случаев уже при монтаже.
Рис. 3
Монтажный набор для поршневых колец
Товарный № 50 009 913
Никогда не натягивайте кольца на поршень показанным способом (рис. 1). Если кольцо деформируется и больше не лежит ровно в канавке, то оно больше не вращается в этой канавке, изнашивается только с одной стороны или не совсем достаточно уплотняет. Тем не менее, дело обстоитхуже, если с колец с молибденовым покрытием слой молибдена сходит или надламывается. Если потеря скользящего слоя не происходит уже при монтаже, то это случается самое позднее при обкаткедвигателя. Скользящий слой отделяется и повреждает поршень и поверхность цилиндра. Поршень заедает в диаметре цилиндра, потому что горячие отработавшие газы продуваются между поршнем и стенкой цилиндра. Оторвавшиеся частички повреждают поршень и рабочие поверхности цилиндра.
Рис. 2
Проверьте, могут ли кольца свободно прокручиваться (вращаться) в кольцевых канавках.
Проверьте, исчезаетли полностью кольцо по всей длине окружности в кольцевой канавке, т.е., рабочая поверхность кольца не должна выходить за пределы юбки поршня. Это важно, так как при недостаточном зазоре на дне канавки(неправильное кольцо или нагар на дне канавки) работа кольца не гарантирована.
При монтаже маслосъёмных поршневых колец, состоящих из двух частей, всегда обращайте внимание на положение спирального витого пружинного расширителя (рис. 6).
Концы расширителя всегда должны быть расположены напротив стыка поршневого кольца.
Рис. 6
У состоящих из трёх частей колец правильное положение пружины-расширителя является обязательным для выполнения функции удаления масляной плёнки (рис. 1 и 2). В любом случае перед монтажом проверьте также у поршня с уже вставленными кольцами положение пружины-расширителя. Во время транспортировки концы пружины находятся в ненатянутом состоянии и могут находить друг на друга. Обе цветных маркировки на концах пружины должны быть видны (рис. 3). Если они не видны, то концы пружины перекрываются внахлёстку и кольцо не функционирует. Все стыки маслосъёмного поршневого кольца, состоящего из трёх частей (обе стальные пластины и пружина-расширитель), должны вставляться смещёнными на 120° по отношению друг к другу.
Сместите стыки поршневого кольца готового для монтажа поршня таким образом, чтобы они лежали примерно 120° по отношению друг к другу. Они помогают поршню и, соответственно, кольцам при первом запуске двигателя. Причина: при первом запуске двигателя сжатие несколько ниже, так как поршневые кольца ещё не приработались. При помощи смещения стыковых концов по отношению друг к другу можно помешать тому, чтобы при первом пуске двигателя слишком много газов просачивалось из камеры сгорания в картер двигателя и, вследствие этого, двигатель плохо заводился.
Вставка поршня во внутренний диаметр цилиндра
Если при ремонте уплотнительная поверхность блока цилиндров не подвергалась чистовой обработке, то основательно очистите её от остатков прокладки. Тщательно очистите все резьбовые отверстия от грязи, масла и охлаждающей жидкости, которая возможно ещё там есть. Проведите всю работу по очистке, прежде чем вставлять поршни в диаметры цилиндров. Смочите свежим моторным маслом все поверхности в поршне. Не забудьте поршневой палец и шатунный подшипник! При монтаже обращайте внимание на направление поршня (маркировка для монтажа на днище поршня, клапанных карманах). Очистите внутреннее отверстие цилиндра ещё раз ветошью и смочите его также моторным маслом. Проверьте Вашу натяжную ленту поршневого кольца на наличие повреждений и вмятин, устраните их и при необходимости поменяйте инструмент. При монтаже поршня обращайте внимание на то, чтобы натяжная лента или коническая монтажная втулка ровно лежала на уплотнительной поверхности головки блока цилиндров,
При монтаже поршня не должно быть сильного давления. Если поршень не хочет скользить внутри цилиндра, непременно проверьте натяжную ленту поршневого кольца. Не перекручивайте место открытия ленты таким образом, чтобы оно находилось на том же месте, где и стыковые концы колец.
Не устанавливайте поршни в двигатель без монтажного инструмента (риск получения травмы, опасность повреждения кольца). Если для монтажа используется рукоятка молотка, то на днище поршня может действовать только вес самого молотка. Никогда не используйте молоток для того, чтобы силой вогнать поршень в диаметр цилиндра! Если поршневые кольца не ломаются уже при монтаже, они всё-таки могут погнуться, и из-за этого не достаточнохорошо выполнять своё задание.
Рис. 1
Монтаж с применением силы вредит не только кольцам, но также может повредить поршень. Это важно особенно для поршней бензиновых двигателей. У нихжаровые или рабочие пояса очень тонкие, и при ударе кольца легко надламываюся или совсем разламываются. Результат: потеря мощности и скорый (и дорогой) ремонт.
Избегайте того, чтобы грязь и песок попадали в диаметр цилиндра, после того, как поршни уже встроены. Положите при необходимости чистую ткань на/в отверстия, чтобы предотвратить загрязнение. Особенно тогда, когда работы проходят в пыльной обстановке и/или вне помещения.
Вот некоторые из признаков износа, на которые вам следует обратить внимание в первую очередь:
К сожалению, если все эти признаки вы заметили в своем автомобиле, то двигателю может помочь только замена поршневой ваз 2101. Наиболее ответственным элементом в поршневой группе двигателя являются поршневые кольца, которые одновременно выполняют несколько функций:
Для оптимальной работы кольца должны равномерно плотно прилегать ко всей поверхности цилиндра, однако, со временем геометрия цилиндра меняется, увеличиваются зазоры в канаках поршня, в стыках колец, нарушается их упругость. Как следствие герметизация нарушена, газы проникают в картер двигателя, и начинается повышенный износ всей поршневой группы.
Работа поршневых колец
По мере увеличения износа количество газов возрастает, вентиляция картера не справляется и в нем значительно повышается давление, которое способствует выдавливанию масла через сальники коленчатого вала, прокладки и гнездо трамблера. Данную малоприятную ситуацию может помочь исправить замена поршневых колец на ваз 2101, тем более что цена замены намного ниже, чем стоимость ремонта всего двигателя, так как для этой процедуры нам понадобятся только новые кольца и прокладки поддона и головки блока. Из специальных инструментов – оправка-обжимка поршневых колец и динамометрический ключ, хотя при ремонте своими руками можно справиться и без них, в конце концов, какая разница, откуда растут руки, если они золотые!
Подготовка: необходимый инструмент
Важнейший этап любой работы, а по двигателю тем более — это подготовка. Потребуются следующие инструменты:
щипцы для снятия
В некоторых случаях, если одновременно будет проводиться регулировка двигателя, нужно приспособление для определения верхней мёртвой точки поршня.
Чтобы удобнее было контролировать процесс установки колец на поршень, его нужно надежно закрепить в тисках, так проще работать, и не понадобится посторонняя помощь. Надежно закрепив поршень в тисках, приступаем к установке. Берем комплект поршневых колец, и выбираем маслосъемное. Оно одевается первым, так как стоит ниже остальных. Сначала устанавливается пружина маслосъемного кольца, потом само кольцо осторожно устанавливается на поршень. Сильно разжимать маслосъемное кольцо не рекомендуется, чтобы оно не лопнуло.
После этого начинаем поочередно устанавливать компрессионные кольца. Чтобы правильно соблюсти очередность, следует внимательно смотреть на специальные метки на кольцах, там указано, где у него верхняя сторона.
Замки колец разводите в стороны на 120° С по отношению друг к другу (так рекомендуется в инструкциях по установке поршневых колец). Как и в случае с маслосъемным кольцом, компрессионные кольца не разжимайте сильно, чтоб они не лопнули.
Чтобы кольца без труда вошли в цилиндр, применяем специальное обжимное устройство (самодельное).
На устройстве вначале отпускается гайка, потом оно одевается на кольца и гайка зажимается. Вследствие этого кольца утапливаются в канавках поршня и легко заходят в цилиндр двигателя. Перед этой процедурой обжимное устройство изнутри рекомендуется смазать машинным маслом, чтобы процесс прохождения колец в цилиндр прошел легко.
Зажимать гайку обжимного устройства следует в меру, чтобы оно проворачивалось вокруг поршня от небольшого усилия. Затем с помощью молотка легким постукиванием осаживаем обжимное устройство, чтобы оно было заподлицо с поршнем.
После этого поршень можно «освободить» из тисков, перевернуть бугелем вверх, и снять его (бугель).
Берем шатунные вкладыши, протираем от масла, в котором они законсервированы, и устанавливаем на шатун, соблюдая при этом правильность совпадения специальных меток (выпуклостей). Вкладыши с шатуном должны быть заподлицо и не выпирать по краям.
Тщательно протерев вкладыши от старой смазки, в которой они хранились, их снова смазываем свежим моторным маслом. Это облегчит потом пуск двигателя, пока давление системы смазки не придет в норму. После этой процедуры поршень с кольцами готов к установке на свое законное место.
Для более правильной и легкой установки поршня на место, коленчатый вал установите в такое положение, при котором поршень должен быть в нижней точке.
На поршне сверху есть специальная метка, которую нужно повернуть в сторону «передка» двигателя.
Важно! Передняя часть мотора — это не всегда перёд автомобиля. Двигатель в некоторых машинах расположен поперечно моторного отсека.
Устанавливать поршень нужно ровно, ориентируясь на соседние поршни, которые установлены ранее (или еще не сняты).
Ещё кое-что полезное для Вас:
С помощью молоточка легкими постукиваниями добейтесь равномерного прилегания обжимного устройства к гильзе моторного блока. Когда «обжимка» плотно и равномерно прилегла к краю гильзы, нужно торцевой стороной молотка (чем он мягче, тем лучше), несильными, но уверенными постукиваниями осаживаем поршень в гильзу.
По смазанной маслом «обжимке» поршень с кольцами легко и уверенно «проскакивают» в цилиндр, затем несильными ударами торца молотка «проталкиваем» поршень в его нижнюю точку до упора.
После того как поршень встал на место и мастер убедился в правильности установки, принимайтесь за окончательное крепление шатуна на коленчатом валу.
Перевернув двигатель (а делать это лучше на специальном приспособлении), начинаем процесс крепления шатуна. Убедившись, что шатун и вкладыш сидят на своем месте (на шейке коленвала), приступаем к окончательному процессу крепления.
Для этого берем бугель (крышку шатуна), вкладыш и масло. Предварительно вытерев вкладыш от старой смазки, смазываем свежим моторным маслом. Устанавливаем вкладыш в бугель, совместив метки на обеих деталях. При установке бугеля на шатун замки на них должны совпасть. Остается только затянуть гайки крепления бугеля.
Чтобы правильно затянуть болты шатуна, нужно сначала наживить и накрутить болты крепления от руки, пальцами слегка затянуть (насколько хватит «здоровья»). Дальше, если придерживаться правил, воспользуйтесь динамометрическим ключом, который позволит вам затянуть болты надежно, но без «фанатизма», который потом может отразиться на работе двигателя.
Момент затяжки гаек должен соответствовать 50-ти ньютон метрам, соответствующая шкала имеется на каждом таком ключе, а в современных вариантах динамометрических ключей она бывает даже электронной. Затяжку гаек проводите постепенно и равномерно, сначала немного, одну гайку, потом вторую, и так до момента в 50 Нм.
В итоге установленный на шатун бугель должен выглядеть вот так.
После этих процедур ОБЯЗАТЕЛЬНО! возьмите гаечный ключ и проверните коленчатый вал, чтобы проверить, не закусил ли вкладыш шейку вала.
Вал должен крутиться легко и свободно, больших усилий, чтобы его провернуть, прикладывать не нужно, иначе повредите коленчатый вал и вкладыши. На этом установка поршневых колец и постановка поршня с шатуном на место, считается законченной.
ВАЗовский двигатель имеет не самую сложную конструкцию, поэтому почти каждому автовладельцу под силу самостоятельно заменить любую деталь мотора, сэкономив на ремонте двигателя немалую сумму из семейного бюджета. Руководствуясь нашими наставлениями, автолюбители могут самостоятельно заменить детали на только в двигателе, а и в любой части автомобиля.
Не забывайте, что процесс ремонта проводят на чистом двигателе, исправным инструментом, с применением оригинальных запчастей и материалов (смазок, масел, и т. д). Работа должна проводиться в хорошо освещенном помещении, чтоб было четко видно метки и обозначения на деталях.
Видео: Теория ДВС: ошибка установки малосъемного наборного поршневого кольца
Замена поршневых колец
Процесс замены начинается с демонтажа поддона картера. Дополнительно желательно снять масляный насос и проверить, насколько сильно он изношен. Затем нужно открутить крышки шатунов и вытолкнуть шатуны с поршнями вверх. Важно помнить, что крышки шатунов нельзя менять местами, каждую впоследствии необходимо прикрутить к своему шатуну.
Следующий этап – непосредственно, замена поршневых колец. Проще всего произвести замену, если имеется съемник поршневых колец. Он представляет собой щипцы, разжимающие кольца. Главное – не переусердствовать и не разжать слишком сильно, поскольку они могут попросту сломаться. Если же приспособление для установки поршневых колец взять негде, можно обойтись тонкой отверткой с плоским жалом. Задача, конечно, усложнится, но справиться с ней можно. Ставить их необходимо с осторожностью, чтобы не поцарапать поршни отверткой.
Проверка состояния снятых колец позволит выявить деформацию цилиндров. Неравномерный износ поршневых колец говорит о том, что в процессе эксплуатации цилиндры приняли овальную форму в поперечном сечении. В этом случае желательно расточить их, поскольку новые запчасти будут усиленно изнашиваться, и после замены надолго их не хватит. Поменять можно, чтобы проездить еще какое-то время, но капремонт, тем не менее придется производить уже в ближайшем будущем.
После снятия старых колец нужно удалить нагар из канавок, который помешает установке нового комплекта. Идеальное орудие для этой процедуры обломок старого кольца, поэтому одно из них нужно сломать. Также нагар необходимо счистить с днища поршней, если он там есть. Для облегчения задачи можно смочить поверхность керосином. Действовать, опять же нужно аккуратно, чтобы не оставить царапин.
Порядок установки следующий: первым устанавливается маслосъемное кольцо, затем второе и первое компрессионные. Из-за того, что второе компрессионное и маслосъемное кольца работают в менее тяжелых условиях, чем первое компрессионное, к металлу, из которого они изготавливаются, предъявляются менее строгие требования, поэтому кольца более хрупкие. При их монтаже следует проявлять особую осторожность. Ненароком сломать первое компрессионное кольцо практически невозможно.
При установке следует обратить внимание на расположение замков поршневых колец: они не должны располагаться в одну линию. Лучше всего замок каждого следующего располагать под углом 120 градусов по отношению к предыдущему. Правильное расположение поршневых колец дополнительно препятствует прорыву газов из камеры сгорания в картер.
Следующий ответственный этап работы – установка поршней обратно в цилиндры. Чтобы поставить поршни на место, потребуется оправка для поршневых колец, иначе они будут препятствовать входу поршней в цилиндры. Она может быть как универсальной, рассчитанной на поршни разных диаметров от 50 до 150 мм, или изготовленной специально под конкретный размер. При помощи этого приспособления осуществляется обжимка поршневых колец, после чего поршень вгоняется в смазанный моторным маслом цилиндр путем аккуратного постукивания по днищу каким-нибудь неметаллическим предметом.
Как устанавливать поршневые уплотнения?
Монтаж поршневых колец не рекомендуется осуществлять вручную, без каких-либо приспособлений. Колечки – детали ажурные, могут и погнуться, а деформированное кольцо, как известно, ставить нельзя. В общем-то по этой причине не рекомендуется проверять кольца на упругость при изгибе, особенно при отсутствии соответствующих навыков. Если уж и решились опробовать колечки на изгиб, то помните следующее:
Правильная установка поршневых колец ведется с использованием щипцов. Первым ставится маслосъемный набор:
Что же до компрессионных колечек, то их установка ведется по принципу: второй ряд-первый ряд с ориентацией по метке «ВВЕРХ», «TOP» или цветным указателям. Верх кольца должен быть ориентирован в сторону камеры сгорания, противоположную от картера. Перед монтажом поршня в цилиндр необходимо сориентировать замки компрессионного первого и второго и маслосъемного колец под 120 градусов с тем условием, что не один из замков не должен быть напротив пальца поршня.
Инструкция по правильной установке поршневых колец на поршень
Ремонт автомобиля при желании и наличии свободного времени возможно выполнять самостоятельно. Владелец транспортного средства должен соблюдать схемы, порядок и последовательность инструкции.
Подготовка
Перед предстоящим монтажом колец проводят подготовительные мероприятия:
Установка на поршень
Подготовка выполнена, можно приступить к монтажу колец на поршень, для этого его закрепляют в зажиме. Деталь будет прочно зафиксирована, и не понадобится сторонняя помощь. Далее убирают остатки нагара старой смазывающей жидкости с поршня. В противном случае кольца не ровно встанут. Необходимо соблюдать очередность установки комплекта. Маслосъемное идет первым:
Затем второе и первое компрессионные. При установке главное не перестараться и не растянуть изделия, чтобы они не дали трещину. Для этого лучше использовать расширитель поршневых кругов. С помощью этого инструмента раздвигают детали до нужного размера и насаживают на поршень.
Важным моментом является соблюдение ориентирование изделий относительно поршня. Если пренебречь этим правилом, может ощутимо возрасти расхода топливной жидкости. Если верить инструкции, расположение замков поршневых колец друг от друга должно быть на 120°. Каждое кольцо имеет свою надпись с пометками. Верхние имеют маркировку «тор», и этой стороной кольцо и должно быть направлено в сторону днища поршня.
Установка поршней в цилиндр
Специальное зажимное приспособление используют для легкого входа поршня в цилиндр. Такое устройство можно сделать из железной банки или купить в магазине. Для лучшей проходимости его изнутри смазывают машинным маслом. Затягивать гайку прибора нужно, соблюдая меру, чтобы оно сдвигалось вокруг поршня от умеренной нагрузки.
Далее слегка постукивают молотком по приспособлению, чтобы оно хорошо встало на поршень. После его снимают с опоры и убирают бугель. Заранее смазанный свежим маслом шатун надевают на поршень. Устанавливать поршень нужно ровно. Ориентиром станут соседние, если их не снимали или установили раньше.
Молотком стараются добиться равного обхвата гильзы обжимным устройством. Когда нужная плотность прилегания достигнута, нужно несильными ударами вбить деталь в цилиндр.
Далее крепится шатун. Тут тоже есть свои нюансы. Сначала наживляют шурупы стяжки вручную. Дальше можно воспользоваться динамометрическим ключом, и затянуть болты до конца. Но главное не перестараться, так как это может повлиять на работу двигателя.
В завершении собирают мотор и поддон картера возвращают на место.
Как уберечь автомобиль от нагара?
Если проблема уже существует, автомобиль потребляет больше масла и бензина, чадит и дымит, изучите, как сделать раскоксовку двигателя самостоятельно. И пусть ваш «железный конь» никогда не подводит!
Кольца компрессионные, маслосъемные, установка
Поршневые кольца
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 или стали, 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. Выполненно из чугуна и очень хрупкое. 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.
Маслосъемное кольцо
Под компрессионными кольцами располагается маслосъемное кольцо, выполняющее функцию удаления излишек масла со стенок цилиндра.
Большое количество масла, проникающее через компрессионные кольца в камеру сгорания, плохо сказывается на работе двигателя. В процессе работы сгорающее масло откладывается на стенках клапанов, камере сгорания, свечах, дне поршня. Большой нагар сильно разогревается, повышается вероятность детонации. Выпускные клапана подвергаются увеличенной температурной нагрузке.
Тонкий слой масленой пленки, оставляемый маслосъемными кольцами, снижает силу трения компрессионных колец, увеличивая их долговечность. В отличии от компрессионных маслосъемные не прижимаются рабочим давлением газа к плоскости канавки в поршне и стенкам цилиндра, поэтому имеют специальные осевые и радиальные расширители.
По конструкции можно выделить два типа колец: коробчатые и наборные те и другие могут иметь различные расширители.
При движении поршня вниз маслосъемные кольца соскребают со стенок цилиндра излишки масла направляя их по дренажным отверстиям в поршне обратно в картер. Масляный клин перед кольцом помогает эффективно смазывать скользящую юбку поршня. Стенки цилиндра имеют шероховатость, так называемый хон, который позволяет задерживать тончайший слой масла, для компрессионных колец.
Большее распространение получили наборные кольца, состоящие из двух тонких стальных пластин, (часто имеющих различные покрытия для снижения терния) и тангенциального расширителя, выполняющего одновременно осевое и радиальное расширение. Используются в современных двигателях.
Особенности установки маслосъемных колец
Хочу обратить ваше внимание на установку именно маслосъемных колец. С компрессионными не должно возникнуть проблем если соблюдать простые правила, устанавливать надписями вверх (надписи, точка) и пользоваться специальным инструментом.
При установки маслосъемных могут возникнуть трудности при отсутствии надписей, или правильность установки замка расширителя. Разберемся в этом подробнее. Если надписи отсутствуют, то не имеет значения какой стороной вы поставите кольцо и какое из них будет сверху, а какое снизу (наборные).
Часто ошибки возникают при установке поршня в цилиндр, даже если используется специальных хомут для стяжки колец на поршне. Особенность состоит в следующем. При сборке маслосъемного кольца стоит обратить внимание на замок расширителя и правильность его стыковки. Для наглядности смотрим изображение ниже.
Во время сжатия колец на поршне замок расширителя маслосъемного кольца может соскочить с правильного положения и лечь в нахлест собираясь по спирали, таким образом пластины проваливаются через расширитель и это приведет к задиру стенок цилиндра, и канавок поршня. Чтобы этого избежать стягивающий хомут следует располагать таким образок как показано на изображении.
Соблюдая простые правила, вы правильно установите кольца в цилиндре.
Если соблюдать правильный порядок установки, данный процесс не займет много времени. В результате двигатель будет радовать хорошей динамикой и низким расходом топлива.
Как провести замену поршневых колец своими руками?
Поршневые кольца требуют замены, как правило, независимо от пробега автомобиля. В основном зависит эта процедура от качества заливаемого в двигатель масла, частоты его замены и т. п. Узнаем для начала, а какие же симптомы укажут на выход их из строя?
СИМПТОМЫ, УКАЗЫВАЮЩИЕ НА ИЗНОС ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Автомобиль стал больше расходовать топлива? Это один из первых симптомов, указывающих на то, что кольца износились и требуется их замена. Дело в том, что при износе поршневых колец снижается компрессия двигателя (об этом подробнее написано ниже). Это вынуждает водителя транспортного средства сильнее давить на газ, пытаясь заставить мотор работать как раньше. В итоге либо топливом заливаются свечи из-за переобогащённой смеси, либо излишки бензина попадают в картер.
Двигатель начинает троить, и повышается расход топлива. Может снизиться также и мощность двигателя. Многие водители со стажем именно по этому признаку определяют время, когда надо менять кольца. И это правильно, ведь мощность двигателя напрямую зависит от состояния колец. Вся поршневая группа должна обеспечивать необходимый уровень компрессии для того, чтобы двигатель функционировал оптимально. Существует даже специальное значение компрессии, которое в норме должно равняться 9. Износ поршней, поршневых колец Повышенный расход масла, как правило, в большинстве случаев дополняется снижением мощности двигателя.
Маслосъёмные кольца не успевают убирать остатки смазки с поверхности цилиндра, а в результате этого излишек масла попадает в камеру сгорания. Здесь то, что не успевает сгореть, улетает в катализатор и выходит через выхлопную трубу. Вот вам и следующий симптом: когда из глушителя идёт сизый дым, то это свидетельствует о сгорании масла. Но повышенный расход масла не всегда можно причислить к признакам, свидетельствующим об износе поршневых колец. «Маслоедом» мотор становится по нескольким причинам, и об этом можно прочитать в специальной литературе.
Поршневые кольца способны одновременно выполнять несколько функций.
Герметизация камеры сгорания, посредством чего не допускается проникновение газов в картер. Поршневые кольца защищают сам поршень от перегрева. Дело в том, что на головке поршня постоянно концентрируется тепло, а кольца способны направлять его к цилиндру, интенсивно омываемому ОЖ. Благодаря поршневым кольцам равномерно распределяется масляная плёнка по поверхности цилиндра. Кроме того, не допускается проникновение масла непосредственно в саму камеру сгорания. Чтобы кольца работали эффективно, они должны равномерно прилегать ко всей поверхности цилиндра. По истечении определённого времени сам цилиндр меняет свою форму, тем самым увеличиваются зазоры в каналах.
Таким образом, нарушается упругость колец. Что происходит затем — понятно. Нарушается герметизация, газы проникают в картер, начинается повышенный износ уже всей поршневой группы. Одним словом, когда эти детали изношены, только грамотный порядок замены поршневых колец на новые поможет решить проблемы, описанные выше. Ниже будет представлен алгоритм замены колец своими руками. Многие начинающие водители страшатся самостоятельно выполнить операцию, так как приходится снимать двигатель. Кроме того, сам процесс кажется сложным только на первый взгляд и требующим узкоспециализированных знаний. Спешим успокоить. Это не совсем так. Поменять кольца на новые вполне удастся и одному человеку, не особо разбирающемуся во всей специфике. Даже двигатель снимать не нужно в большинстве случаев, а достаточно наличия определённых инструментов.
Хотелось бы отметить, что определить, надо ли снимать двигатель или нет, всё-таки придётся. Для этого существует специальный метод, подразумевающий снятие головки. Визуально осматриваются цилиндры и оценивается их состояние. Первоочерёдно обращается внимание на дефекты, которые могут виднеться на стенках гильз. Лучше всего попросить кого-нибудь, кто разбирается, проверить всё и сказать, нужен ли демонтаж двигателя или нет, чтобы всё было изначально правильно сделано. Если же вы уверены на все 100%, что «полетели» только кольца и не нужны ни расточка блока цилиндров, ни капитальный ремонт двигателя, то мотор снимать точно не нужно. Хотелось бы предупредить, что снимать головку цилиндров несложно, но вот обратно собрать не так уж и легко. Именно поэтому браться за проверку состояния самостоятельно лучше не надо. Если знакомы со специалистом в этой области, то попросите его. Процедура проверки не займёт много времени, и, скорее всего, специалист даст согласие.
Порядок самостоятельной замены поршневых колец
Во-первых, нужно приобрести новый комплект поршневых колец, а при покупке не забыть проверить упаковку, сами кольца.
Во-вторых, будут необходимы такие инструменты:
Приступая к работе, желательно снять поддон картера, заранее слив масло. Рекомендуется также демонтировать масляный насос и проверить его на износ.
Схема того, как делается замена поршневых колец, достаточно проста, если понятен принцип работы авто. Процесс замены колец следует выполнять в таком порядке:
Замена поршневых колец закончена. Осталось проверить внутреннее состояние агрегата и убедиться в том, что всё работает качественно.
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ОБКАТКА МОТОРА
После того как двигатель собран, необходимо убедиться в его работоспособности. Его необходимо завести и дать поработать некоторое время на холостых оборотах. Если он работает устойчиво, можно считать, работа завершена успешно. Следует помнить, что новым деталям нужна обкатка, и чем аккуратнее она будет выполнена, тем дольше прослужит отремонтированный силовой агрегат.
Обкатка длится 2–3 тысячи километров. Чтобы замена не прошла впустую, во время обкатки необходимо соблюдать следующие правила:
Как заменить поршневые кольца самостоятельно
Конечно, замена колец – процедура довольно трудоемкая. Она требует аккуратности и определенных умений, но по большому счету сложного в ней ничего нет (если не снимать двигатель). Для этого нужно:
Если износ шатунных вкладышей позволяет использовать их повторно, то замену делать не стоит, так как для этого понадобится расточить шейки коленвала. Самостоятельно такую работу без опыта качественно выполнить не получится.
Инструменты, необходимые для проведения работ
Для замены колец понадобятся:
Кроме того, понадобится герметик устойчивый к воздействию масла. Он пригодится во время установки прокладок поддона картера и клапанной крышки.
И вроде бы ничего сложного в перечисленных выше действиях нет, если замену производить не снимая двигатель с автомобиля. Однако есть нюансы, без учета которых двигатель с новыми кольцами долго не проработает. Когда цилиндр достигает предельной стадии износа, на поверхности его зеркала образуется «ступенька». Ударившись об нее, новое кольцо либо сразу сломается, либо получит трещину, которая в итоге все равно приведет к его поломке. Кроме того, канавки старого поршня также имеют износ, поэтому притирка новых колец к цилиндру будет затруднена или вовсе невозможна. Это значит, что дефектовку поршневой группы и цилиндров лучше доверить профессионалам.
Расточкой и хонингованием цилиндров также должны заниматься квалифицированные специалисты. К тому же эту работу выполнить без снятия двигателя невозможно. Поэтому перед тем как браться за дело, стоит хорошо подумать, реально оценить свои силы и возможности. Чтобы результатом ремонта не стала замена поршневой группы в целом, или того хуже – не пришлось бы сдавать двигатель в капитальный ремонт.
Замки колец разводите в стороны на 120° С по отношению друг к другу (так рекомендуется в инструкциях по установке поршневых колец). Как и в случае с маслосъемным кольцом, компрессионные кольца не разжимайте сильно, чтоб они не лопнули.
На устройстве вначале отпускается гайка, потом оно одевается на кольца и гайка зажимается. Вследствие этого кольца утапливаются в канавках поршня и легко заходят в цилиндр двигателя. Перед этой процедурой обжимное устройство изнутри рекомендуется смазать машинным маслом, чтобы процесс прохождения колец в цилиндр прошел легко.
После этого поршень можно «освободить» из тисков, перевернуть бугелем вверх, и снять его (бугель).
Берем шатунные вкладыши, протираем от масла, в котором они законсервированы, и устанавливаем на шатун, соблюдая при этом правильность совпадения специальных меток (выпуклостей). Вкладыши с шатуном должны быть заподлицо и не выпирать по краям.
Тщательно протерев вкладыши от старой смазки, в которой они хранились, их снова смазываем свежим моторным маслом. Это облегчит потом пуск двигателя, пока давление системы смазки не придет в норму. После этой процедуры поршень с кольцами готов к установке на свое законное место.
По смазанной маслом «обжимке» поршень с кольцами легко и уверенно «проскакивают» в цилиндр, затем несильными ударами торца молотка «проталкиваем» поршень в его нижнюю точку до упора.
Для этого берем бугель (крышку шатуна), вкладыш и масло. Предварительно вытерев вкладыш от старой смазки, смазываем свежим моторным маслом. Устанавливаем вкладыш в бугель, совместив метки на обеих деталях. При установке бугеля на шатун замки на них должны совпасть. Остается только затянуть гайки крепления бугеля.
Чтобы правильно затянуть болты шатуна, нужно сначала наживить и накрутить болты крепления от руки, пальцами слегка затянуть (насколько хватит «здоровья»). Дальше, если придерживаться правил, воспользуйтесь динамометрическим ключом, который позволит вам затянуть болты надежно, но без «фанатизма», который потом может отразиться на работе двигателя.
После этих процедур ОБЯЗАТЕЛЬНО! возьмите гаечный ключ и проверните коленчатый вал, чтобы проверить, не закусил ли вкладыш шейку вала.
Вал должен крутиться легко и свободно, больших усилий, чтобы его провернуть, прикладывать не нужно, иначе повредите коленчатый вал и вкладыши. На этом установка поршневых колец и постановка поршня с шатуном на место, считается законченной.
Затем второе и первое компрессионные. При установке главное не перестараться и не растянуть изделия, чтобы они не дали трещину. Для этого лучше использовать расширитель поршневых кругов. С помощью этого инструмента раздвигают детали до нужного размера и насаживают на поршень.
