Износ деталей цилиндро-поршневой группы

Детали и расходники:

• Маслянный фильтр
• Моторное масло
• Ветошь

Инструменты:

• Гаечный ключ торцевой трубчатый 13 мм
• Оправка для запрессовки поршневой пальца
• Оправка для сжатия поршневых колец
• Молоток
• Съемник поршневых колец
• Щуп плоский
• Динамометрический ключ

Детали и расходники:

1. Вставьте шатун в поршень так, что бы приливы на шатуне были обращены в сторону задней части поршня.

Примечание:

На передней части днища поршня выполнена метка в виде лунки.

3. Установите стопорные кольца поршневого пальца в канавки поршня.

4. Установите поршневые кольца. Это рекомендуется делать специальным съемником. Если его нет, установите кольца на поршень, аккуратно разведя замки колец.

5. Порядок установки колец следующий: сначала устанавливают составное маслосъемное кольцо (замок кольца должен находиться с противоположной стороны от замка разжимной пружины), затем нижнее компрессионное кольцо и, наконец, верхнее.

6. Сориентируйте кольца, как показано на рисунке. Установите кольца на остальные поршни.

Расположение замков поршневых колец перед установкой поршня в цилиндр:

1 — расширителя маслосъемного и верхнего компрессионного колец;

2 — верхнего маслосъемного кольца;

3 — нижнего компрессионного кольца;

4 — нижнего маслосъемного кольца.

Примечание:

Устанавливайте нижнее компрессионное кольцо маркировкой вверх.

7. Установите вкладыш в шатун, совместив установочный усик вкладыша с выемкой на шатуне.

8. Смажьте моторным маслом зеркало цилиндра, поршень, поршневые кольца и шатунный вкладыш.

9. Установите на поршень оправку для сжатия колец и, вворачивая винт, сожмите кольца.

10. Проверните коленчатый вал так, чтобы его шатунная шейка, на которую монтируют шатунно-поршневую группу, установилась в ВМТ. Установите поршень цилиндра в соответствии с маркировкой номера цилиндра на шатуне.

11. Нажмите (например, рукояткой молотка) на поршень и сдвиньте его из оправки в цилиндр до момента установки нижней головки шатуна на шатунной шейке коленчатого вала. Аналогично установите поршни в остальные цилиндры.

Примечание:

При установке поршней в цилиндры метки (лунки) на поршнях должны быть обращены к передней части двигателя.

Предупреждение:

При установке поршня плотно прижимайте приспособление для сжатия поршневых колец к блоку цилиндров, иначе будут сломаны поршневые кольца.

Устанавливайте поршень в цилиндр осторожно, чтобы нижней головкой шатуна не повредить шатунную шейку коленчатого вала

12. Установите шатунные вкладыши в крышки шатунов, совместив установочный усик вкладыша с выемкой на крышке.

13. Смажьте моторным маслом шатунные вкладыши в крышках шатунов и шатунные шейки коленчатого вала.

14. Установите крышку шатуна, соединив шатун с шейкой коленчатого вала.

Предупреждение:

Крышку шатуна устанавливайте таким образом, чтобы маркировки номера цилиндра на шатуне и на крышке расположились с одной стороны.

15. Смажьте моторным маслом резьбу болтов и гайки крепления крышки шатуна.

16. Навинтите гайки шатунных болтов, не затягивая их окончательно.

17. Затяните гайки шатунных болтов моментом 13,7-15,7 Н-м (1,4-1,6 кгс*м).

18. Доверните все гайки на 35-40° по часовой стрелке.

19. Проверьте легкость перемещения шатунов вдоль шатунных шеек. При заедании отверните гайки шатунных болтов и повторно затяните их, как описано в пп. 17,18.

20. Проверьте плоским щупом боковые зазоры между шатунами и щеками кривошипов коленчатого вала. Номинальный зазор 0,200-0,470 мм, предельно допустимый — 0,5 мм. Если боковой зазор больше предельно допустимого, замените шатун и/или коленчатый вал.

21. Установите снятые детали в порядке, обратном снятию.

Обкатка двигателя

После сборки двигателя рекомендуется провести его обкатку на стенде. Поскольку вне специальных ремонтных организаций это сделать невозможно, после установки двигателя на автомобиль обкатайте его по упрощенному циклу следующим образом:

1. Залейте масло и охлаждающую жидкость, проверьте герметичность всех соединений.

2. Пустите двигатель и дайте ему поработать без нагрузки по следующему циклу:

• 820-900 об/мин — 2 минуты;
• 1000 об/мин — 3 минуты;
• 1500 об/мин — 4 минуты;
• 2000 об/мин — 5 минут.

He доводите работу двигателя до максимальных режимов.

3

Во время работы проверьте герметичность двигателя и его систем, давление масла, обратите внимание на наличие посторонних шумов

4. Если обнаружены посторонние шумы или другие неисправности, остановите двигатель и устраните их причины.

5. Начав эксплуатацию автомобиля, соблюдайте режимы, предусмотренные для периода обкатки нового автомобиля.

В статье не хватает:

Качественных фото ремонта

Что такое поршневые кольца

Поршневое кольцо – это незамкнутое кольцо, изготовленное из чугуна с добавлением присадки из меди, никеля или молибдена, и покрытое хромом для повышения износостойкости.

В современных двигателях устанавливается комплект из трёх колец – двух компрессионных и одного маслосъёмного. Фото: tdautozapchasti.com.ua

Функции поршневых колец:

• создание герметичности между поршнем и цилиндром;
• обеспечение достаточного количества масла для работы поршня и цилиндра;
• отвод тепла от поршней к стенкам цилиндров.

Причины залегания поршневых колец

Потеря подвижности поршневого кольца называется его «залеганием». Происходит это из-за появления большого слоя нагара в канавках поршня, что и приводит к залипанию колец внутри них.

Причинами такой поломки становится:

• низкий уровень машинного масла в двигателе;
• в системе смазки не поддерживается необходимый уровень давления;
• плохое качество масла;
• изношенный масляный фильтр;
• попадание между кольцами и поршнем пыли и абразивных частиц;
• задиры на стенках поршня или цилиндра;
• перегрев двигателя;
• длительное отсутствие эксплуатации авто (масло превращается в клейкую массу).

Также причиной залегания поршневых колец могут служить кратковременные поездки, когда двигатель не успевает прогреться. Фото: radikal.ru

Менее возможны, однако тоже имеют место проблемы с подачей и движением топлива в системе: если бензин, попадающий в цилиндры, испаряется не до конца, то его остатки смывают масляную плёнку с поршня, увеличивая силу трения. Происходит это при неудачных запусках двигателя, при неправильной работе форсунок, когда они не распыляют топливо, а льют его; когда в цилиндрах появляются пропуски или отсутствует искра.

Признаки залегания поршневых колец

Главный симптом износа поршневых колец – потеря компрессии в двигателе (падает давление в цилиндре в конце такта сжатия). Автомобиль с трудом разгоняется и, как будто, не хочет ехать, заводится не с первой попытки, а расход масла и топлива заметно увеличивает.

Дополнительными сигналами о возможных проблемах с поршневыми кольцами служат:

• сизый дым выхлопа;
• масляный нагар на свечах зажигания;
• на холостых оборотах двигатель работает с перебоями, рычаг коробки передач вибрирует;
• из системы вентиляции пары выходят в такт ходам цилиндров;
• шум и стук в двигателе;
• падает давление масла.

Чтобы разобраться, кольца ли виноваты в появлении этих сигналов, можно провести диагностику самостоятельно.

Эта процедура называется раскоксовкой.

Как раскоксовать залегшие кольца

Во избежание лишних затрат, процедуру раскоксовки можно провести самостоятельно в 15 шагов:

1. Делаем смесь из ацетона и керосина (в пропорции 2:1, рассчитываем по 150мл на каждый клапан), либо берём покупную. То, чем раскоксовать поршневые кольца на двигателе, продаётся в любом автомагазине.
2. Немного прогреваем двигатель. Он должен быть тёплым, но не горячим, чтобы смесь не испарилась.
3. Выкручиваем свечи и снимаем высоковольтные провода.
4. Низковольтные провода также отсоединяем от катушек.
5. Сливаем масло.
6. Заливаем смесь в цилиндры и немного закручиваем свечи, чтобы ацетон не испарялся.
7. Оставляем на 12 часов (лучше на ночь).
8. Достаём свечи.
9. В теории, вся смесь должна оказаться в картере, но, во избежание разбрызгивания её по всему подкапотному пространству, обложим ветошью свечные отверстия.
10. Сливаем смесь через пробку масла.
11. Заливаем старое масло обратно.
12. Прокручиваем двигатель стартером (без катушки зажигания).
13. Закручиваем свечи, возвращаем все провода на места, заводим двигатель.
14. Выезжаем на ровный участок трассы и 15-20 км проезжаем на повышенных оборотах (3500-4000). Не пугаемся белого облака выхлопа. Это догорает раскоксовочная смесь.
15. Сразу после поездки меняем масло и масляный фильтр.

Если тяга двигателя возросла, значит, процедура сработала.

Залегание колец происходит не спонтанно. Даже если самостоятельно удалось привести двигатель в порядок, стоит съездить на компьютерную диагностику СТО.

Процесс чистки от нагара не помог. Это означает:

1. Кольца физически изношены, и пора их менять.
2. Проблема не в поршневых кольцах, либо не только в них.

Лечим болезнь залегания поршневых колец

Три наиболее распространенных варианта восстановления работоспособности поршней.

• Удаление нагара, кокса, остатков нефтепродуктов с помощью различного рода моющих жидкостей, растворителей и модификаторов нагара;
• выпаривание тяжелых фракций нефтепродуктов, гудрона и асфальтовых веществ с помощью раскаленного пара;
• выжигание, или «раскоксовывание» с помощью раскаленных продуктов сгорания.

Чаще других применяется так называемая мойка нагара — наиболее дорогой и эффективный вариант.

Для удаления из канавок поршня смолы и гудрона можно использовать небольшое количество моторного масла с добавкой жидкости для удаления нагара. Знатоки применяют смесь масла, бензола, этилового спирта и ацетона в равных частях. Состав готовится интенсивным перемешиванием дрелью непосредственно перед использованием. Хранить лекарство для «раскоксовывания» поршневых колец не рекомендуется из-за интенсивного поглощения влаги.

В свечные отверстия цилиндров наполовину остывшего двигателя шприцом заливается по 70-100 мл свежеприготовленной смеси. Заливать необходимо по возможности быстро, и сразу завернуть свечи обратно. Наконечники с проводами не одевать. Через 10-12 часов свечи аккуратно выворачиваются, на свечные отверстия укладывается ветошь. Несколько раз стартером прокручиваем коленвал

Моющий раствор интенсивно выбрасывается из свечных отверстий, поэтому необходимо предварительно убрать открытые источники огня и соблюдать осторожность. Попавший в моторное масло раствор легко испаряется из масляного картера после основательного прогрева двигателя

Смесь удаляет основную часть тяжелых остатков, приведших к залеганию, но для более полного «раскоксовывания» большинство мастеров рекомендуют провести испытательный пробег в 60-70 км на максимальных оборотах двигателя. Зимой подобную процедуру можно заменить обычной обкаткой в гараже. Подобный способ удаления нагара показал свою эффективность, но в некоторых случаях его применять нельзя.

Противопоказания к широкому использованию для лечения проблемы залегания является количество нагара на днище поршня. Если в течение многих лет использовалось топливо сомнительного качества и с большим содержанием грязи, на раскаленном днище поршня гарантировано образовался нагар из твердых минеральных остатков бензина и масла.

Внимание!
Попытка удалить его подобным способом может привести к выведению из строя выпускного клапана твердыми фрагментами нагара или расколовшегося поршневого кольца. Третий способ ранее широко применялся на автомобилях, оборудованных газогенераторной установкой, в 50-60 г

прошлого века. Генераторный газ, часто загрязненный смолой, становился причиной залегания поршневых колец. Лечили болезнь достаточно просто — в течение часа в двигатель кроме газа подавался водяной пар. Симптомы, вызванные залеганием поршневых колец, пропадали на месяц-два

Третий способ ранее широко применялся на автомобилях, оборудованных газогенераторной установкой, в 50-60 г. прошлого века. Генераторный газ, часто загрязненный смолой, становился причиной залегания поршневых колец. Лечили болезнь достаточно просто — в течение часа в двигатель кроме газа подавался водяной пар. Симптомы, вызванные залеганием поршневых колец, пропадали на месяц-два.

В современных условиях генераторный газ заменяется пропан-бутаном, водяные пары получают в отдельном электрическом подогревателе. После прогрева двигателя газ и пар подают в работающий на холостых оборотах мотор, примерно в равных объемных частях, в течение 1-1,5 часов. По окончании выпаривания еще 10-15 минут мотор работает исключительно на бензине.

Видео как правильно раскоксовать поршневые кольца:

Хороший автомобиль может без нареканий пройти сотни тысяч километров, если за ним следить, регулярно меняя расходные элементы и вовремя ремонтируя близкие к выходу из строя детали. У двигателя нет конкретного срока службы, но после 150 000 километров у большинства моторов возникают различные серьезные проблемы. Одной из таких проблем является залегание поршневых колец. Если ее вовремя заметить и устранить, можно спасти двигатель от необходимости капитального ремонта.

Признаки залегания поршневых колец

1. Пропадает тяга, падает мощность. Авто плохо разгоняется и теряет мощность при малейших нагрузках (движение под горку, с нагрузкой и т. д.).
2. Снижается компрессия в цилиндрах. Данный параметр, как правило, проявляется характерными для предыдущего пункта признаками, однако точно установить, что компрессия снизилась можно лишь посредством проведения соответствующих замеров. Проверить компрессию можно так!
3. Двигатель плохо заводится. Как правило, поршневые кольца, которые залегли, влияют на запуск особенно в холодное время, когда температура опускается ниже -5 С°.
4. Мотор берет масло. Из-за ненадлежащей смазки и снятия масла, оно подгорает и естественно его расход увеличивается, а уровень падает. Производные данного явления — синий дым из выхлопной и характерный запах гари и масла.

Устройство и принцип работы

Конструкция компрессионного кольца проста: это кольцо, имеющее зазор для того, чтобы его упругость позволяла кольцу расходиться, сохранять прижим рабочей кромки к стенкам цилиндра. Материал – высокопрочный чугун, реже – высоколегированная сталь.

Условия работы верхнего компрессионного кольца жестки: это и высокая температура, и давление. В момент воспламенения смеси давление доходит до 90 бар, температура – приближается к 1500 градусов. По мере износа цилиндра он теряет равномерность диаметра, и при каждом ходе поршня вверх-вниз кольцу приходится сжиматься и разжиматься, что способствует накоплению усталостных напряжений. Для увеличения ресурса как минимум верхнее кольцо покрывается слоем хрома, который имеет высокую твердость.

Второе компрессионное кольцо работает в более легких условиях – в этом месте поршень уже холоднее, а прямая теплопередача от раскаленных газов на него уже не действует. Поэтому оно может и не хромироваться.

Маслосъемные кольца изначально выполнялись цельночугунными, они имели две рабочие кромки с канавкой между ними. Масло, которое пропускалось нижней кромкой, собиралось верхней в эту канавку, а через радиальные отверстия в ней попадало в отверстия в юбке поршня и отводилось внутрь него. Такая конструкция имела серьезный недостаток: обе кромки работали одновременно, в изношенных двигателях, где кольцо перекашивалось вместе с поршнем, происходил прорыв масла за кольцо. Поэтому изобрели составные конструкции: в них два тонких колечка прижимаются к краям канавки пружинящим расширителем, через который и стекает внутрь поршня собранное масло. За счет малой ширины отдельных колец и их работы такая конструкция сохраняет эффективность при перекосах поршня.

Мастер-класс: обкатка после ремонта

Многие хозяева своих «железных коней» сталкиваются с такой проблемой, как «усталость» двигателя и его дальнейший капитальный ремонт. Менять двигатель на другой? Нет. Идея не из лучших. Можно установить такой же «усталый». Поэтому лучше качественно перебрать старый. Но есть одно «но»…

Одной из важнейших процедур, влияющих на ресурс эксплуатации автомобиля, является обкатка двигателя после проведения любых ремонтных работ, связанных с заменой изношенных деталей на новые. Причем к данному процессу надо относиться не менее ответственно, чем к выполнению самих ремонтных работ. Особенно обкатка важна для тех узлов двигателя, работа которых связана с трением друг о друга его деталей, а КПД зависит от плотности их прилегания.

Как правило, продолжительность обкатки двигателя измеряется пробегом автомобиля, длина которого напрямую зависит от характера ремонта двигателя:

— при минимальном вмешательстве (замена распределительного вала, цепи, клапанов и т. д.) для обкатки хватит 500 км;

— после качественного капитального ремонта, при котором практически детали всех основных узлов заменяются новыми — 1500-2000 км;

— после среднего ремонта, когда в основных узлах детали заменяются частично, для обкатки нужен более продолжительный пробег — до 2500 километров.

Например, если были заменены компрессионные и маслосъемные кольца, а поршни и гильзы остались старые. Связано это с тем, что новым неизношенным кольцам требуется гораздо больше времени, чтобы «притереться» к имеющим на своей рабочей поверхности старым гильзам и канавкам поршней, чем практически к идеальной поверхности новых деталей. Поэтому обкатка двигателя после замены колец — это обязательное мероприятие, проводить которое надо с соблюдением всех правил, существующих для этого процесса.

Основной целью обкатки является сглаживание микронеровностей путем трения деталей друг о друга для достижения их плотного прилегания. Усиленное трение во время «притирки» вызывает повышенное нагревание элементов двигателя. Поэтому в этот период силовой агрегат должен работать в щадящем режиме, при минимальных нагрузках. Ниже приведены основные правила, которых надо придерживаться при обкатке после установки новых поршневых колец на любом виде двигателя.

Немаловажную роль, сильно влияющую на качество обкатки отремонтированного двигателя, играет его первый запуск.

Для осуществления первого запуска двигателя аккумулятор должен быть полностью заряжен, в противном случае он может не осилить первый запуск.

Используйте для обкатки только те марки моторного масла, которое рекомендует производитель вашего автомобиля.

При отсутствии электрического топливного насоса — подкачку топлива осуществляют вручную.

Заведите двигатель и посмотрите на контрольную лампочку давления масла, расположенную на панели приборов. Если лампочка через пять секунд не погасла — заглушите мотор и выясните причину пониженного давления масла. Ни в коем случае не старайтесь добиться повышения давления частыми нажатиями на педаль акселератора – работа двигателя при отсутствии масла в его узлах может привести к быстрой и безвозвратной порче поверхности трущихся деталей.

Если после запуска контрольная лампа погасла, значит, с давлением масла все в порядке.

Прогрейте силовой агрегат на холостом ходу до температуры 80-90°С. При этом обязательно следите, что бы не было утечек технических жидкостей. Когда мотор нагреется, заглушите его и подождите, пока он остынет до 40-50°С. Затем снова запустите мотор и опять прогрейте до 80-90°С. Такую процедуру необходимо провести не менее 10 раз. Потом можно переходить к обкатке на более высоких оборотах и выезжать на дорогу.

Правила обкатки двигателя после замены колец в дорожных условиях:

• Не следует полностью нагружать автомобиль.
• Скорость движения первые 1000 км не должна превышать 80 км/ч, от 1000 до 2000 не более 90 км/ч.
• Своевременно переключать передачи.
• Избегать затяжных подъемов.
• Избегать резких ускорений и длительного простаивания в пробках.
• Постоянно контролировать уровень масла.
• Обязательно после пробега 1000 км заменить масло и фильтр, потому что в результате «притирки» деталей появляются продукты износа.
• По завершении обкатки также необходимо поменять масло и фильтр. Кроме этого протягиваются все доступные резьбовые соединения (головка блока, масляный поддон, передняя крышка, стартер, генератор). При необходимости производится регулировка клапанов, холостого хода, натяжение ремня или цепи ГРМ.

Соблюдения всех этих несложных правил позволит правильно провести обкатку двигателя после замены поршневых колец и обеспечит надежную эксплуатацию автомобиля еще на долгое время.

Признаки сгоревших поршневых колец двигателя автомобиля

Каждый поршень в двигателе вашего автомобиля снабжен двумя раздельными кольцами сжатия на головке поршня и сборным маслосъемным кольцом на юбке поршня. Кольца катаются в кольцевых канавках внутри поршня. Кольца сжатия сдерживают давление от расширяющихся газов внутри камеры сгорания, помогая использовать энергию, произведенную во время предотвращения попадания картерных газов в картер двигателя. Маслосъемное кольцо соскребает излишки масла со стенок цилиндра перед кольцами сжатия, чтобы предотвратить попадание масла в камеру сгорания. Поломка какого-либо из этих колец приведет к потере производительности, если есть другие проблемы и симптомы.

Сломанные кольца сжатия

Результат от сломанных колец сжатия незамедлительно обнаружит себя в виде потери мощности, неровного холостого хода и, возможно, неисправности в работе поврежденного цилиндра. Недостаточное сдерживание дымовых газов приведет к попаданию картерных газов в картер двигателя и их принудительному выходу через систему вентиляции картера. Клапан вентиляции картера, вероятнее всего, находится на крышке клапана. Отсоедините вытяжную трубку от клапана вентиляции картера, и если вы заметите сильный запах или выход дыма из клапана, то велик шанс того, что кольца сжатия сломаны.

Кроме очевидных проблем в производительности двигателя, со временем могут развиться и другие проблемы. К примеру, дизельный двигатель, работающий на высокосернистом топливе для морских или сельскохозяйственных машин, может быть сильно поврежден в связи с потерей компрессии. Частично сгоревшее топливо ударяет в кольца, а сера из топлива перемешивается с водой, присутствующей в масле, и в результате химической реакции превращается в серную кислоту, которая повреждает внутренние компоненты двигателя.

В бензиновых двигателях топливо работает как растворитель, который разжижает масло и способствует исправной защите внутренних деталей. Проверьте компрессию с помощью тестера. Обычно компрессия должна быть примерно 11-12 бар с разностью между цилиндрами не более чем 15%. Если на одном из цилиндров компрессия меньше этих значений, то, скорее всего, на нем сломано кольцо.

Сломанное маслосъемное кольцо

Сломанное сборное маслосъемное кольцо можно распознать по качеству выхлопных газов, которые становятся голубого цвета и имеют явный запах масла. Выхлопные газы выделяются в виде клубов синего дыма за цикл работы испорченного цилиндра, а выхлоп нормального вида – за цикл работы исправных цилиндров. Эти отрывистые клубы позволяют легко провести визуальную диагностику. Другие симптомы включают потери масла при отсутствии утечек, а также масляные отложения на свече зажигания неработающего цилиндра.

Механические повреждения

Кроме вреда, нанесенного картерными газами, несоответствующей смазкой и свободными углеводородами, содержащимися в масле, существуют очевидные механические повреждения. Края колец могут выдавить стенки цилиндра, препятствуя хорошему контакту других колец со стенками цилиндра, и усугубить симптомы. Кольцевая канавка в поршне может быть повреждена, а поскольку стенки цилиндра и кольца тверже, чем алюминиевый поршень, то и сам поршень может повредиться или частично разрушиться, что приведет к более серьезным повреждениям.

Поскольку любые частички оседают на дне картера двигателя, провоцируя возможный больший вред, то следует заменить сломанные кольца незамедлительно. Можно снять крышку блока цилиндров для осмотра поврежденных стенок цилиндра или использовать механическую камеру, пропущенную через отверстие свечи зажигания. Это будет наименее агрессивная процедура.

Причины поломки колец

Так как кольца были должным образом подобраны по размеру и установлены во время сборки двигателя, то любое повреждение в кольцах, вероятно, было вызвано иными механическими проблемами. Когда двигатель перегревается, то поршень расширяется, уменьшая зазор между поршнем и цилиндром. Этот уменьшенный зазор может приводить к передаче металла от поршня к цилиндру, или к так называемому истиранию.

Перенесенный алюминий может собираться на стенке цилиндра и провоцировать протечку или поломку верхнего компрессионного кольца. Маслосъемные кольца могут сломаться, если есть увеличенный зазор между поршнем и цилиндром, при этом происходят слишком сильные хлопки поршня. Может быть повреждена юбка поршня (а фактически сами станки цилиндра), и это, в свою очередь, может уничтожить сборное маслосъемное кольцо.