Как измерить диаметр цилиндра двигателя без нутромера

Функции поршневых колец

Поршневые кольца предназначены выполнять функции:

  1. Герметизация поршневого пространства, с сохранением давления верхними компрессионными кольцами.
  2. Отвод тепла от стенок гильзы.
  3. Снижение расхода масла.

Проверка зазора в замках внутри цилиндров

Замок поршневого кольца — стык между двумя концами, которые способны сжиматься до сотых частей миллиметра. Концы имеют прямой или косой срез, при прямоугольном сечении профиля.

Укладывая кольца в канавки, стыки размещаются под углом 120° (если 3), а при двух кольцах — под 180°, что ограничивает просачивание газов, масла в картер, под поршень.

Маслосъёмные кольца предназначены снимать со стенок цилиндра излишки моторной смазки. Рассчитаны оставлять на зеркале тонкий слой плёнки, настолько малый, что измеряется микронами. Конструкция предусматривает радиальные, сквозные щели, через которые снимаемое со стенок масло сливается в картер.

Выпускаются из литого чугуна с прорезями или расширителями. Представляют два кольца (верхний, нижний), пару радиальных или осевых расширителей.

О тепловом зазоре

Общим элементом колец считаются замки, поскольку целевая задача компенсировать тепловое расширение во время работы. Замки претерпевают давление газов, температурные нагрузки, другое инертное воздействие. Это напряжение берёт на себя мизерное расстояние между концами колец.

Для чего же нужен тепловой фактор?

Представим отсутствие зазора между пролётами мостов, железнодорожных рельсов или компенсаторов на магистральных трубопроводах. Солнечный нагрев, расширение, например металла рельсов, не имеющих зазора при укладке, приводит к неизбежному их изгибу со всеми вытекающими последствиями.

В случае с поршневыми кольцами, отсутствие стыкового зазора приводит к поломке и поршня.

Итак, свободное вращение колец исключает стыковые соприкосновения внутри канавки поршня. Конструкция предусматривает разрезы, упреждающие заклинивание от перегрева. Эта особенность способствует плотному касанию к зеркалу цилиндра.

Допускаемый интервал стыка не превышает 0,3-0,6 мм. При малом зазоре стыка, например 0,2 мм, нагретые детали способны оставлять задиры на цилиндре.

Кстати, предпочтение отдаётся деталям с косыми срезами концов. Прямые концы обладают большим давлением на стенки, что преждевременно выводит из строя гильзу, способствуя утечке масла.

Каким он должен быть?

Поршень имеет два вида колец: компрессионные (не пропускают сгоревшие газы) и маслосъемные (снимают излишки масла со стенок цилиндра). По своей конструкции они не сплошные, а имеют разрез, который позволяет ободу не заклинивать при нагреве. Также разрез способствует упругому прижатию к стенкам цилиндра. Очень важную роль в работе колец и цилиндра имеет наличие теплового пространства в замках. Допустимый его диапазон от 0.3 до 0.6 миллиметров. Не соблюдение диапазона может привести к отсутствию и большим повреждениям в цилиндре.

Гораздо лучше цениться косой срез. Так как давление на стенки происходит равномернее за счет то, что его края немного тоньше.

Полезно знать о промежутках в замках. Иногда механики пытаются сделать тепловое пространство в замках минимальным до 0.2 миллиметров. Это не редко приводит к тому, что появляются задиры колец и цилиндров. И это естественно, так как при нагревании детали пространство в замке становится меньше (или полностью отсутствует) и оно врезается в стенки цилиндра.

Для того, чтобы подытожить вышесказанное, перечислим, какие же характеристики должны быть у поршневых колец и каков должен быть тепловой зазор поршневых колец:

  1. Регуляция температуры. Это одна из важнейших функций, поскольку большая масса тепла, которое поглощается поршнем в период сгорания, будет отводиться. Если такого отвода тепла не будет – поршень расплавится за считанные секунды.
  2. Давление. Основная функция состоит в том, чтобы уплотнять. И полная реализация этой характеристики возможна только при соответственном давлении. Когда давление появляется, оно влияет на поршневые круги, а они в свою очередь прижимается к стенкам цилиндра. Чтобы прижатие было равномерным – необходимо равномерное распределение и правильный зазор в поршневых кольцах.
  3. Надежность и подача масла – маслосъемные. У них есть две маслосъемных перемычки, которые отвечают за необходимое количество подачи масла в размере 1-2 мкм. Если масло подается правильно – тогда расход его не большой, так же как и расход горючего. При этом будет максимально соблюдаться правило износа и срок службы будет увеличиваться.

В итоге, хотелось бы пожелать каждому автомобилисту и водителю, независимо от того, у него дизель или бензин, проверять самостоятельно или обращаться к специалистам в таком вопросе. Особенно, если речь идет об автомобилях с большим пробегом и больше 5 лет постоянной езды.

Видео «Проверка зазора в замке поршневых колец»

Изучив записи, вы узнаете, как выбирать поршневые кольца.

Рано или поздно ваш двигатель износится и потребует замены поршневых колец или поршня в целом.

Кажется, что замена поршневых колец является обычной задачей, доступной каждому, кто более или менее знаком с устройством и принципом работы примитивного четырехтактного двигателя. Но, к сожалению, люди боятся тратить 15 минут своего невероятно дорогого времени на чтение литературы и заряжать все в двигателе по принципу (как это было. Вероятно, это сработает). Ну, флаг в ваших руках и обратитесь в сервис как можно скорее.

Итак, мы берем поршень и видим 3 канавки для установки поршневых колец. На 4-тактных двигателях, например, на 2-тактных двигателях, ограничительные заглушки отсутствуют.

Существует два типа поршневых колец на 4-х тактных двигателях. Первые два, которые установлены в двух верхних пазах, являются сжимающими. Из названия видно, что они отвечают за наличие компрессии в вашем двигателе и должны содержать газы, образующиеся во время вспышки из-за сгорания топлива в камере сгорания.

Следующие три кольца. Это скребки для масла. И здесь их цель ясна. Они отвечают за удаление масла, которое покрывает стенки цилиндра, когда поршень возвращается вниз. Если эти кольца пропущены, масло останется на стенках цилиндра, угрожая двигателю начать есть масло и, конечно, курить.

Как установить в первую очередь? Да, в принципе, как они были с завода, в том же порядке, но чтобы избежать ошибок, мы покажем снова.

Сначала мы ставим главное маслосъемное кольцо: то, которое имеет волнистую структуру. Его проще всего установить, потому что он самый гибкий из всех.

Затем поместите верхнее и нижнее кольца SHADOW скребка. Они немного сложнее, но их установка также не должна происходить.

Теперь положите поршневые компрессионные кольца: те, которые толще и «фирма», Сначала установите нижнюю, затем верхнюю. Надеть их немного сложнее, так как они менее эластичны и прочнее. Вы вряд ли сможете сломать их, но не согните их идеально кривыми руками.

Ты думаешь это все? Нет!

Тот факт, что кольца по-прежнему необходимо правильно расположить на поршне, чтобы кольца-фиксаторы (точки среза) не падали друг на друга. Проще говоря, вам нужно разрезать нижнее кольцо, не расположенное непосредственно над разрезанным верхним кольцом.

Начнем с верхних поршневых колец.

Нижнее кольцо блокировки расположено посередине над полостью клапана, например, на входе (также можно снять, разницы нет).

Замок верхнего кольца расположен строго в направлении, противоположном нижнему кольцу. Соответственно, если замок нижнего кольца над полостью под впускным клапаном, замок верхнего кольца над полостью под выпускным клапаном.

Теперь перейдем к маслосъемным кольцам. Эти кольца также должны быть расположены таким же образом, чтобы не было совпадений с замком. Поэтому верхнее кольцо расположено над отверстием под поршневой палец с правой стороны.

Второй (нижний) расположен на противоположной стороне, также примерно посередине отверстия для поршневого пальца.

Последнее волнистое маслосъемное кольцо помещается в любую из четырех секций, полученных между отверстием для пальца и полостью под клапаном.

А теперь на ваш вопрос: что за фигня автор тут теряет? И почему так тщательно устанавливаются положения всех 5 колец?

Мы объясняем. Мы сделали все это, чтобы не оказалось, что когда один замок расположен над другим, через эти замки не проходят газы (в случае поршневых колец) и на стенках не остается масла (в случае скребка для масла). Кольцо).

Если принять во внимание поршневые кольца, то это потеря сжатия и прохождение горячих рабочих газов к маслосъемным кольцам, которые не рассчитаны на такие резкие высокие рабочие температуры. В результате кольца могут выгореть через некоторое время

Если мы повернем к кольцам масляных скребков и замки на них совпадут, масло не будет полностью удалено: оно достигнет поршневых колец, что приведет к коксованию канавок кольца, и в результате они будут трястись а потом сгореть.

В результате вы получаете сгоревшие кольца и изношенный поршень.

Итог: установка кольцевых замков перед установкой занимает всего 2 минуты, а срок службы двигателя может быть увеличен на десятки часов.

Зазоры между элементами поршня и цилиндром

Зазоры между элементами поршня и цилиндром являются одним из наиболее важных параметров, влияющих на работоспособность поршневой группы. Они зависят от механической и температурной нагруженности элементов цилиндропоршневой группы, соотношения геометрических параметров элементов поршня, теплофизических свойств материалов, монтажных зазоров.

Коэффициент линейного расширения поршней из алюминиевых сплавов в 1,5…2 раза превышает коэффициент линейного расширения стальной или чугунной гильзы цилиндра. Тепловое состояние поршня на различных режимах работы двигателя меняется от минимальной температуры при холодном пуске до максимальной на режимах наибольших нагрузок. Это вызывает резкое изменение зазоров.

С учетом характера распределения температуры прогретого двигателя для обеспечения оптимального одинакового зазора по высоте уплотняющего пояса головку поршня выполняют одной из следующих форм: ступенчатой, конической, переменной по лекальной кривой. Это обеспечивает уменьшение теплонапряженности до 20 %, а также способствует снижению шума и расхода масла на угар.

Под действием силы на боковую поверхность юбки, давления газов на днище, а также в результате неравномерной тепловой деформации головки поршня рабочая часть юбки деформируется таким образом, что она приобретает форму овала с большей осью в направлении оси пальца. Для нейтрализации этого явления при изготовлении юбке придают овальную форму с большой осью в плоскости, перпендикулярной оси пальца.

Снизить температуру юбки и, следовательно, ее радиальную деформацию можно ограничением теплового потока от головки поршня с помощью одной или двух поперечных прорезей по днищу канавки маслосъемного кольца.

Для стабилизации зазора между цилиндром и юбкой также применяют вертикальные прорези, располагаемыми на той ее стороне, которая не прижимается к цилиндру во время рабочего хода поршня. В холодном состоянии зазор создается достаточно малым, чтобы устранить стуки поршня. По мере прогрева двигателя юбка расширяется, и происходит выборка данного зазора.

В двигателях с искровым зажиганием используют комбинированные П- и Т-образные прорези.

Эффективным средством регулирования теплового расширения юбки является применение специальных терморегулирующих вставок, размещаемых в верхней части юбки:

в зоне бобышек в поршень заливают две стальные пластины, имеющие коэффициент линейного расширения в два раза меньше, чем алюминиевый сплав; в результате образуются биметаллические стенки, которые при остывании поршня препятствуют значительному сокращению диаметра юбки, а при нагревании до рабочей температуры, наоборот, ограничивают ее тепловое расширение;

в верхнюю часть юбки заливают стальное кольцо круглого или прямоугольного сечения; по окружности кольцо обычно выполняют зубчатым для лучшего сцепления с основным металлом.

Для ускорения процесса приработки юбки поршня на ее рабочую поверхность наносят легкоплавкие покрытия, а для повышения маслоемкости на наружной поверхности юбки создают организованный рельеф.

В короткоходных двигателях нижнюю часть юбки делают с вырезами для прохода противовесов коленчатого вала, а для уменьшения массы поршня нерабочие зоны юбки поршня могут вовсе отсутствовать.

Для улучшения уравновешенности двигателя комплекты поршней подбирают по массе. Их различие не должно превышать 1,0 %. Подгонку поршней по массе осуществляют снятием металла с внутренней поверхности юбки.

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

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.
Теория ДВС: Поршневые кольца (обзор)Теория ДВС: Поршневые кольца (обзор)

Параметры

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.

Памятка

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.

Как замерить зазор поршневых колец

На первом этапе вам нужно просто визуально осмотреть деталь. На ней не должно быть трещин или каких-либо других дефектов. Если вы заметили даже мелкое механическое повреждение элемент нужно заменить на новый.

Также не помешают некоторые профилактические процедуры

Головку поршня нужно очистить от нагара, при этом особое внимание необходимо уделить канавкам, которые находятся под кольцами. Только после этих процедур можно приступать к осмотру зазора

Так как колец в устройстве всего три. Для каждого существуют свои параметры:

  • Верхнее компрессионное 1-0.04-0,075 мм.
  • Нижнее компрессионное 2-0,03-0,065 мм.
  • Маслосъемное 3-0,02-0,055 мм.

При замерах будьте крайне внимательны. Для каждого кольца существует свой оптимальный размер зазора. Для большей точности воспользуйтесь микрометром. Это прибор, который позволяет с предельной точностью замерить все нужные вам параметры. Для этого существуют специальные щупы, позволяющие легко и быстро снять показания с канавок.

Как влияет тепловой зазор поршневых колец на расход масла

В последнее время среди производителей наблюдается тенденция к увеличению тепловых зазоров компрессионных поршневых колец. Зазоры на таких кольцах находятся в диапазоне от 1 до 2 мм. Обычно такой увеличенный зазор актуален для второго компрессионного кольца.

Дело в том, что прижим поршневых колец (как первого верхнего, так и второго компрессионного) практически полностью зависит не от степени упругости самого кольца, а от давления, которое возникает во время сгорания заряда топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Отработавшие газы попадают в канавки на поршне, после чего оказываются на обратной стороне колец. В результате происходит увеличение прижимного усилия колец к стенке цилиндра. Наиболее сильно газы воздействуют на первое (верхнее) компрессионное кольцо, а также влияют на прижим второго компрессионного поршневого кольца.

С учетом вышесказанного необходимо отметить, что в режиме работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках давление газов заметно слабее по сравнению с режимом средних и максимальных нагрузок. По этой причине компрессионные поршневые кольца не так сильно прижаты к стенке цилиндра на таких режимах работы ДВС.

Следует добавить, что второе компрессионное кольцо также частично снимает масло. Получается, недостаточное давление и слабое прилегание вызывает повышение расхода моторного масла на холостых оборотах и при минимальных нагрузках на мотор.

Для уменьшения расхода масла производители выполняют увеличение тепловых зазоров поршневых колец. Через увеличенные зазоры газы даже под относительно небольшим давлением намного активнее проникают в кольцевую канавку, после чего попадают на обратную сторону кольца.

Прижим колец улучшается, герметизация камеры сгорания остается на приемлемом уровне, при этом расход масла удается снизить. Единственным недостатком увеличенного зазора колец можно считать большее количество газов, которые попадают в картер через увеличенные зазоры.

Коробление и износ блока цилиндров. Зазор между поршнем и стенкой цилиндра

Коробление и износ блока цилиндров

1. Протрите верхнюю поверхность блока цилиндров. С помощью линейки и щупа измерьте ее коробление в шести точках, показанных на рисунке.

Предельное коробление: 0,04 мм

2. Если результат измерений превышает указанный предел, обработайте поверхность блока. Степень обработки поверхности блока цилиндров определяется состоянием поверхности головки цилиндров.

Неровность поверхности головки цилиндров «А».

Неровность поверхности блока цилиндров «В».

Максимальный предел обработки следующий: А + В = 0,7 мм Номинальная высота блока цилиндров от центра коленвала: 252,95 — 253,05 мм

3. Если необходимо, замените блок цилиндров.

1. Используя измеритель диаметров отверстий, определите внутренний диаметр цилиндра.

Измерения проводятся в 6 положениях: сверху, в центре, внизу (А, В, С) и по 2 осям (ХиУ), что позволит оценить степень износа, овальность и конусность цилиндров.

Стандартный внутренний диаметр:

86,000 — 86,030 мм Предельный износ: 0,20 мм Если зазор оказался больше нормы, сделайте расточку всех цилиндров. При необходимости замените блок цилиндров.

Предельная овальность (X — Y):

0,015 мм Предельная конусность (А-В-С):

2. Проверьте наличие задиров и заклинивание. Если имеется заклинивание, сделайте хонингование.

3. Измерьте диаметр юбки поршня.

Диаметр поршня «А»:

Стандарт: 85,920 — 85,950 мм Точка измерения «а» (расстояние от верха): 58,0 мм

4. Убедитесь, что зазор между поршнем и стенкой цилиндра в допустимых пределах.

• Выполните вычисление на основе значений наружного диаметра юбки поршня и внутреннего диаметра цилиндра (ось X, положение В):

Зазор между поршнем и стенкой = диаметр отверстия — диаметр поршня «А»: 0,070 — 0,090 мм (при температуре +20°С).

• Если зазор превышает норму, замените поршень в сборе с пальцем.

• Если блок цилиндров или поршни меняются на новые, подберите поршни следующим образом:

Если устанавливается новый блок цилиндров:

• Определите класс диаметра цилиндра (1, 2 или 3, номер расположен на левой стороне задней поверхности блока цилиндров) и подберите поршень такого же класса.

• Номер детали присваивается поршню и поршневому пальцу в сборе.

При повторном использовании старого блока цилиндров:

• Измерьте внутренний диаметр цилиндров.

• Опеределите класс цилиндра по проведенным измерениям и подберите для него поршень того же класса, см. таблицу.

Таблица подбора поршня:

5. Определите увеличенный размер поршня в зависимости от степени износа цилиндра.

Поршни увеличенного размера (на 0,25 и на 0,5 мм) имеются в ремонтном комплекте, см. раздел «Ремонтные данные и спецификации». При использовании поршня ремонтного размера отхонингуйте поверхность цилиндров, чтобы зазор был в пределах нормы. Не забудьте, что в этом случае также необходимо использовать поршневые кольца увеличенного размера.

6. Размер диаметра расточки цилиндра двигателя определяется сложением зазора поршень-стенка цилиндра и диаметра «А» поршня.

Вычисление диаметра расточки цилиндра: D = А + В — С, где D: Диаметр расточки А: Диаметр поршня В: Зазор

С: Припуск на хонингование 0,02 мм

7. Сделайте расточку цилиндров.

• Если необходимо расточить какой — либо из цилиндров, все другие цилиндры также следует расточить.

• Не растачивайте слишком сильно за один проход. Максимум — на 0,05 мм или близко к этому.

8. Отхонингуйте поверхность цилиндров, чтобы получить указанный зазор.

9. Измерьте овальность и конусность обработанных цилиндров.

• Измерение должно выполняться после того, как цилиндр двигателя остынет после хонингования.

— Коробление верхней поверхности… Коробление верхней поверхности блока цилиндров • Удалите с контактной поверхности блока цилиндров следы герметика,’ старой прокладки, масла, нагара и т.д..… — Проверка. Осевой люфт коленвала.… Осевой люфт коленвала • При помощи индикатора измерьте осевой люфт коленвала, перемещая его вперед и назад. Осевой люфт коленвала: Стандартный:… — Коленвал. Внутренний диаметр… 1. Проверьте коренные и шатунные шейки коленвала на наличие задиров, износа или расколов. 2.0 помощью микрометра измерьте овальность и конусность… — Порядок подбора поршней Когда используется новый блок цилиндров • Проверьте класс цилиндров сзади блока цилиндров (1,2 или 3) и подберите поршни того же… — Ремонтные данные и спецификации… Подшипники шатунов Стандартный размер Номер сорта Толщина «Т», мм Ширина «W», мм Цвет маркировки 0 1,492 — 1,496 22,9 -…

Устройство и обслуживание автомобилей Тойота

  • Home
  • Проверка состояния поршня и шатуна

Особенности технология гильзования

Компания «Точная работа» применяет профессиональные нутромеры, которые позволяют измерить внутренние линейные размеры цилиндрических отверстий с точностью до 0,01 мм. В процессе проведения диагностики наши опытные мастера делают заключение о состоянии поверхностей и необходимости гильзовки цельнолитого блока цилиндров или ремонте (замене) заводских гильз.

Стоимость и сложность ремонта гильз цилиндров поршневой группы зависят от конструктивных особенностей двигателя и типа используемых гильз:

  • замена «мокрых» гильз (соприкасаются с охлаждающей жидкостью) – технологически несложный процесс, который может выполняться вручную;
  • установка «сухих» гильз (не соприкасаются с охлаждающей жидкостью) более трудоемка, насыщена различными вспомогательными работами и должна выполняться силами опытных мастеров с применением спецоборудования и химических составов.

Большинство современных двигателей внутреннего сгорания обустроены именно «сухими» гильзами и должны ремонтироваться профильными специалистами.

Независимо от типа гильзы они должны быть прочными, устойчивыми к высоким температурам и не бояться коррозии.

Принцип действия микрометрического штихмаса

Инструмент помещают внутрь измеряемого отверстия. Начинают вращать барабан. Он соединён с измерительным наконечником, который под воздействием барабана выдвигается, пока не упрётся в стенку измеряемого отверстия. Если же сразу размер штихмаса был больше измеряемого расстояния, то наконечник ввинчивается внутрь, пока прибор не поместится в нём.

Но размеры стебля прибора ограничены. Чтобы измерить отверстие, длина которого превышает длину нутромера, используют удлинители. Они имеют постоянный размер. Он обозначен на внешней поверхности прибора. В каждом комплекте для измерения штихмасом есть несколько удлинителей разной длины.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий