Каким должен быть тепловой зазор в цилиндрах. Шатунно-поршневая группа - осмотр, проверка и ремонт

Если в момент запуска двигателя «на холодную» вдруг послышался звук, очень схожий со стуком, который постепенно снижается при последующем прогреве двигателя или исчезает совсем, то это служит сигналом к проверке зазора между цилиндрами и поршнями. Другими словами, следует засучить рукава, вооружиться динамометрическим ключом и начать процесс откручивания цилиндровой головки блоков.
Наличие некоторого расстояния между поршнем
и цилиндром, почему он может измениться
Даже
если транспортное средство правильно эксплуатируется, то со временем происходит естественное сужение
зазора между цилиндром и его поршнем. Это можно объяснить условиями постоянного
использования транспортного средства и высоким режимом температуры деталей.
Еще
одной причиной сокращения расстояния
между цилиндром и поршнем может выступать неверная регулировка всех деталей, которые двигаются, а также
перекос цилиндров или возникающие температурные перегрузки. Всегда следует
помнить о том, что блоки цилиндров большей частью выполнены из алюминиевых по составу материалов, которые
по сравнению с легированным чугуном обладают двойным коэффициентом расширения.
Постепенное
сужение зазора между цилиндром и его поршнем приводит к возникновению полусухого трения, что в свою очередь
вызывает повышение температуры цилиндров и деталей блока. Через некоторое время
смазка вообще прекращает поступать, в результате чего появляются первые задирки
на поршне.
В
большинстве случаев после проведения диагностики блока цилиндра и его состояния
является непосредственный ремонт цилиндров и поршневой группы элементов
двигателя. Составить полное представление о степени деформации гильз, поршней
некоторых других деталей можно только после осуществления разбора головки блока
цилиндров.
Как
только доступ к поршневой группе открыт, можно приступать к оценке деформаций
поршней и цилиндров. Главными приборами,
которые помогут осуществить все необходимые замеры диаметров, являются
микрометр и нутромер. Первый прибор необходим для измерения диаметра поршней, а
второй, который называют индикаторным калибром, служит для измерения
цилиндрового диаметра.
Нормы соответствия цилиндров и поршней
Перед
тем, как приступить к непосредственному ремонту поршневой группы, необходимо
вооружиться некоторыми теоретическими знаниями. В частности, следует знать, что
существует несколько групп диаметров поршней, а также таблицы с номинальными
размерами поршней и цилиндров, т.к. именно эти знания и станут основным
ориентиром в дальнейшей работе.
Поршневой
диаметр классифицируется по наружному диаметру и составляет 5 классов, а именно:
A, B, C, D, E, которые разнятся на 0,01 мм в своем размере, а также категории по
диаметру отверстия под палец поршня, которые идут с шагом в 0,004 мм. Эти данные
всегда должны присутствовать на днище поршня и должны иметь вид цифры и буквы,
это категория отверстия и класс поршня соответственно.
Зазор
между ремонтируемым цилиндром и поршнем должен производиться по специальным
расчетным нормам, которым и должен соответствовать. Для новых деталей зазор,
как правило, лежит в диапазоне 0,05-0,07 мм. Для деталей, которые уже были в
использовании, зазор не должен превышать показателя в 0,15 мм.
Именно
для выяснения этого параметра необходимо осуществить измерение зазора между
цилиндром и его поршнем. Также это необходимо сделать для того, чтобы грамотно
подобрать поршни того же класса, что и цилиндры. В случае, когда зазор
используемого двигателя между цилиндром и поршнем превышает показатель в
0,15 мм, следует осуществить подбор цилиндров к поршням с максимально близким
значением к размеру расчета.
Расточка
цилиндров должна осуществляться предварительно и носить максимально
приближенный характер к ближайшему значению размера ремонта. Также не стоит
забывать о припуске, который составляет примерно 0,03 мм для хонингования
цилиндрической поверхности после процесса расточки. После завершения этого процесса
можно приступать к поиску поршней.
В
процессе хонингования нужно строго выдержать диаметр, т.к. при монтаже поршня
показатель зазора должен соответствовать максимально допустимой норме для новых
деталей в 0,045 мм.
Диаметр
цилиндра измеряется нутромером и в двух перпендикулярных плоскостях. Осуществляя
подбор поршней к цилиндрам, кроме
ремонтного или номинального размера, необходимо учитывать поршневую массу, которая может быть
увеличенной, нормальной или уменьшенной на 5 грамм. К поршням из группы ремонта,
помимо прочего, следует подобрать ремонтные кольца тех же ремонтных размеров.
После
того, как расстояние между цилиндром и его поршнем определено, можно легко
подобрать необходимые размеры, а после осуществления расточки цилиндра, если
это необходимо, установить поршень.

Результат нарушения зазора между поршнем и цилиндром

Увеличившийся зазор между поршнем и цилиндром приводит к стуку, ухудшению компрессии двигателя, перерасходу масла, и к выходу из строя двигателя. Уменьшение зазора между цилиндром и поршнем ведет к появлению задиров на зеркале цилиндра, перегреву деталей блока.

И в том и в другом случае требуется ремонт поршневой группы. Без вариантов. Или, если есть желание, подумайте о покупке нового двигателя. Но, всё же, дешевле вовремя провести ремонт цилиндров и поршней. А ремонт будет заключаться в замене цилиндров и расточке или хонинговке цилиндров.

Как проверить зазор между поршнем и цилиндром

Естественно, всё начинается с разборки головки блока цилиндров. По - большому счёту вы приступаете к капитальному ремонту двигателя. Ведь в результате диагностики, обязательно «выползут» проблемы с распредвалом, коленвалом, замена прокладок, подшипников, вкладышей и т.д. работы хватит. Но, начнём с того, с чего начали – замер зазора между поршнем и цилиндром.

Нам понадобятся два измерительных инструмента: нутромер – для измерения внутреннего диаметра цилиндра, и микрометр – для измерения диаметра поршней. Не станем распылять наше внимание на структуру материалов и технологию изготовления поршней. Перейдём к замеру зазора.

Как и цилиндры, поршни по своему наружному диаметру распределены на 5-ть классов: A, B, C, D, E. Замер диаметра поршня проводится в районе цилиндрической части юбки, на расстоянии от днища плоскости в 52,4 мм. Класс нашего поршня вы увидите на днище. Клеймо с соответствующей буквой.

Измерение диаметра цилиндра производится в четырёх поясах и в двух плоскостях, перпендикулярных друг другу (вдоль и поперек блока цилиндров). Если измерив, вы получаете зазор между поршнем и цилиндром выше 0,15 мм, то нужно приступать к подбору ремонтных поршней.

При условии, что зеркало цилиндра никоим образом не нарушено, подбираем поршни. Если же на зеркале цилиндра существуют механические повреждения, то вначале производится расточка или хонингование цилиндров. При этом не следует забывать, что расточка проводится до размера к ближайшему ремонтному размеру поршня.

Мертвое пространство .
Мертвое пространство поршневого компрессора представляет собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент нахождения его в верхней, мертвой точке. Основной причиной существования мертвого пространства является линейный зазор между днищем поршня и клапанной доской (не менее 0;01 диаметра цилиндра), предназначенной для компенсации удлинения поршня и шатуна при их нагревании, а также возможной неточности, допущенной при изготовлении деталей и сборке компрессора. В мертвое пространство входит также объем углублений и отверстий клапанов и объем кольцевого зазора между стенкой цилиндра и поршнем (до первого кольца).

В быстроходных компрессорах объем мертвого пространства составляет от 3 до 5% объема цилиндра. В современных малых герметичных компрессорах объем мертвого пространства снижен до 2%. Расширение паров, остающихся в мертвом пространстве цилиндра, уменьшает объем всасывания, а следовательно, и производительность компрессора. Чем больше объем мертвого пространства, тем значительнее снижение действительной производительности компрессора. Поэтому мертвое пространство называют иногда «вредным» пространством.

Мертвое пространство компрессора

При наличии мертвого пространства в компрессоре уменьшается объем газа, засасываемого в единицу времени, и увеличивается расход энергии. Уменьшение объема полезного всасывания происходит по трем причинам: мертвое пространство увеличивает объем цилиндра по сравнению с объемом, описанным поршнем; газ, оставшийся в мертвом пространстве после выталкивания при давлении нагнетания, при обратном ходе поршня расширяется, и объем его, соответствующий давлению всасывания, значительно увеличивается, в результате чего объем всасывания свежего газа уменьшается соответственно на ту же величину. Наконец, температура газа в процессе расширения его в мертвом пространстве изменяется и может оказаться выше температуры поступающего газа, вследствие чего происходят подогревание последнего и дополнительное расширение, вызывающее также объемные потери .

. Измерение линейного мертвого пространства с помощью оттисков

1.1.Во всех компрессорах между поршнем в верхнем положении и клапанной доской имеется зазор (линейное мертвое пространство). Этот зазор необходим, чтобы предотвратить удары поршня о клапанную доску. В собранном компрессоре зазор между клапанной доской и поршнем должен быть равен примерно 0,01 диаметра цилиндра . Величину линейного мертвого пространства определяют свинцовыми или восковыми оттисками. Для получения оттисков на каждый поршень кладут шарик из воска или свинцовую проволоку длиной 10 мм и диаметром 0,5 мм. Установив клапанную доску на место, проворачивают вручную вал с наклонным диском (не менее одного оборота). После этого вскрывают компрессор и, вынув оттиски, измеряют их: свинцовые – штангенциркулем, а восковые – индикатором (рис. 2). Трубчатой ножкой 1 индикатора прорезают оттиск воска на всю его толщину, в результате чего подвижной стержень 5, сжав пружину 4, поднимается и вызывает отклонение стрелки на циферблате 2, на котором и будет указана величина мертвого пространства. Индикатор в трубчатой ножке закреплен винтом 3 .

1.2. Измерение линейного мертвого пространства с помощью приспособления

Отведите поршень от края верхней мертвой точки на 15 мм. По контрольной плите установите приспособление (рис. 3) с индикатором так, чтобы выступающий участок стержня индикатора был на 0,5 мм больше максимально допустимого мертвого пространства. Установите стержень индикатора так, чтобы стрелка малой шкалы переместилась на одно деление, а стрелка большой шкалы показывала 0,3 мм. Перемещение ножки происходит при ослаблении винта крепления индикатора (рис. 3). Подготовленное приспособление установите вместо нагнетательного клапана и рукояткой или маховиком медленно проворачивайте коленчатый вал, наблюдая за показаниями индикатора. Максимальное показание индикатора будет соответствовать положению верхней мертвой точки поршня. Измерение проведите для пяти цилиндров. Полностью поворачивать коленчатый вал не следует. Удобнее поворачивать рукоятку на 30-40 0 в обе стороны таким образом, чтобы поршень проходил через положение верхней мертвой точки. Рис. 3. Приспособление для измерения линейного мертвого пространства: 1 – кронштейн для крепления индикатора; 2 – индикатор; 3 – винт крепления индикатора; 4 – корпус нагнетательного клапана; 5 – поршень; 6 – цилиндр Полученную при измерениях среднюю величину вредного пространства сравните с допустимыми для компрессора данной марки. В зависимости от выявленных отклонений мертвого пространства oт оптимального установите способы регулировки .

2. Измерение мертвого объема цилиндра компрессора

Пространство между клапанной доской и поршнем в верхнем положении, включая отверстия в клапанной доске под пластинами клапанов, называется мертвым объемом. С помощью штангенглубиномера или индикаторного глубиномера замерьте линейный зазор между поршнем и клапанной доской и подсчитайте мертвый объем V 1c (м 3): , где D – диаметр цилиндра, м; l – линейный зазор, м. Затем определите объем отверстий в клапанной доске под пластинами нагнетательных клапанов V 2c (м 3): , где d – диаметр отверстия, м; S 1 – толщина клапанной доски, м; n – число отверстий в клапанной доске под пластинами нагнетательных клапанов, приходящееся на один цилиндр. Полный мертвый объем С (м 3): . Объем, описанный поршнем V п (м 3), , где S – ход поршня, м. Величина относительного мертвого пространства выражается обычно в процентах от объема, описанного поршнем, .

http://abc.vvsu.ru/Books/t_Kond_ref/page0044.asp

Стуки в моторе из за больших зазоров в поршневой.

Перед тем как начать разбираться в причине стуков, хотелось бы немного объяснить как устроена геометрия поршня. Потом будет легче понять о чем здесь пишется.

Дело в том, что поршень не является идеальным цилиндром и почти всё в нем смещено или не имеет идеальною прямую форму.

Например. На этом рисунке номер 1. Изображен поршень который к вершине сужается и имеет форму конуса а также бочкообразную форму. Дело в том, что верхняя часть поршня расширяется от нагрева на 0,2мм. А вот в районе пальца тепловые расширения составляют всего 0,1мм. А вот юбка поршня расширяется всего на 0,04мм. То есть при поршневой на 100мм размер поршня будет 99 в минусе 0,035...0,045мм.

А вот на рисунке номер 2. Видно что поршень в нижней его части сделан немного овальным. Это сделано, что бы избежать ненужных боковых трений. Которые тоже отберут у мотора часть мощности. Правда в реальном поршне овальность составляет всего в пределе 0,1мм. Здесь она нарисована для наглядности посильнее.

На рисунке номер 3. Показано, что ось отверстия шатунного пальца просверлена не строго по середине поршня а смещена немного в бок. Это сделано для того, что бы компенсировать боковые нагрузки, которые появляются при перекладки поршня в ВМТ и самое главное компенсирует боковые нагрузки передаваемые от шатуна. Вить это только поршень ходит туда сюда по вертикали а шатун толкает коленвал по кругу от чего и возникают боковые силы.

Довесок к поршневой.

Износ стенок цилиндров бывает разным. Это тоже может стать причиной стука поршневой.

Под буквой А. Нормальный износ стенок цилиндра.

Под буквой В. Ненормальный износ стенок цилиндра.

Причины ненормального износа поршневой является.

Слабая смазка стенок цилиндра. По причине маленького давления в масленой системе.

Мотор часто работал на износе при высоких оборотах.

Большой зазор между юбкой поршня и стенкой цилиндра , часто вдруг появляется после ремонта мотора. Для мотора не смертелен но неприятен.

Проявляется так. Как только мотор заведётся слышно несколько минут стуки, (стуки глухие металлические, чем то напоминающие работу холодного дизеля при этом их легко спутать со звоном не отрегулированных клапанов.) после чего стуки в связи с прогревом значительно убывают. Если плавно подымать обороты мотора до 3000 стук в каком-то диапазоне становится хорошо слышен. При отключение стучащего цилиндра стук немного уменьшается. Если прослушивать стетоскопом или через палку, железный прут то звук слышится в верхней части блока и в нижней.

Дело в том, что при зазоре поршень стенка цилиндра более 0,08мм на современных поршнях. Где высота поршня меньше его диаметра а соответственно и юбка которая служит опорой поршню очень короткая. То поршня начнут уже стучать об стенку цилиндра. Что поделать короткая юбка это плата за высоко оборотистость а значить и мощность мотора. Чем меньше веса тем больше мотор может дать обороты, поршень быстрее прогревается и не в последнюю очередь влияет на показатели ЕВРО.

Фото этого поршня. УАЗовский мотор.

А вот на старых моторах где высота поршня такая же и более, как диаметр. Стучать поршень об цилиндр юбкой будет уже только при зазоре под 0,15мм. А вот на старых низко оборотистых моторах, где высота юбки от центра отверстия пальца равняется почти диаметру. Поршня застучат уже только у полностью убитого мотора.

Что бы избежать стука надо точно промерять диаметр юбки. Его минимальный размер должен быть 0,04мм а максимальный 0,06. Дай Бог мне памяти. Так, что покупая даже новую поршневую вам лучше её обмерить. Обмер диаметра юбки делается не в самом конце юбки а отступив примерно на 2/3 от отверстия пальца. Место промера показано на рисунке 1 и отмечено буквой С. К сожалению в гаражных условиях далеко не каждый может позволить себе нутромер и микрометр. Но как говорится всегда найдется простое решение.

Делается это так. Сначала отвозите блок в мастерскую, где растачивают и хонингуют блоки. Там вам его измерят и как правило говорят, что расточку блока произведут через два размера. То есть вы будите покупать поршневую размером на 0,5мм больше. Если вы не понимаете, то вам объяснят и скорее всего если вы попросите сразу на бумажке напишут размер поршневой которую вы должны купить в магазине. После чего вы едите в магазин. И покупайте новую поршневую.

Теперь желательно отдать блок вместе с поршневой. И попросите при расточке подогнать каждый поршень под отверстие. Во многих мастерских с радость на это соглашаются. Так как втыкая в хонингованный блок поршень. Мастер сразу определит, по сопротивлению движения поршня. Нужно еще расточить блок побольше или уже хватит. На этой процедуре они много времени не потеряют. А вот ругать с клиентом который сам того не зная привёз проваленные в размере поршня избегут. Объяснять каждому такому клиенту, что виноват не мастер будет по времени накладней по времени, чем проверять и подгонять каждый поршень. Когда моторы забирал сам проверял правильность расточки и хонингования. Смазанный маслом поршень должен войти в отверстие с лёгким натягом. После того как поршень несколько раз в верх и в низ подвигать. Затем подымаем поршень в ВМТ и оставляем поршень там. Поршень не должен сам вываливаться из отверстия под собственным весом. При движение поршня пальцами, поршень должен как бы так сказать от давления одного пальца двигаться в низ. Если усилие несколько выше и приходится давить двумя пальцами. То поршня подогнали поплотнее. Мастера то же хотят подстраховаться и делают в минимальном допуске. Руководствуясь принципом. Лучше пусть будет плотнее и обкатка мотора будет дольше, чем провалить размер. Да вам придётся погонять мотор денёк на холостых и первые 10тыс километров не лихачить. После этого надо каждый поршень вытащить и проверить на матовый след притертости поршня к стенкам. Он должен слегка доходить до трети юбки и при этом эту матовость видно с трудом но всё таки видно. Кстати если по прослабленному поршню постучать киянкой то он тоже буде сидеть плотно в цилиндре но след износа сразу покажет, что матовость кривая. Так же матовая поверхность будет искривлена или уедет в сторону.

Рисунок матовости на юбке поршня.

Если шатун изогнут.

Поршень не имеет правильную геометрию.

Рисунок правильной матовости.

Большой зазор между, пальцем поршня и втулкой шатуна. Хотя может быть, что палец жёстко запрессован в шатуне и по этому он начинает бить в отверстие поршня. Дефект редки и как правило врождённый по причине, слишком слабого натяга пальца в отверстие поршня.

Проверка пальца написана в статье. Проверка шатунного пальца.

Неправильно поставленный поршень в цилиндр.

Проявляется как постоянный сильный стук на всех оборотах. Место того что бы компенсировать боковые усилия. Поршень будет сам прикладываться юбкой к стенкам, посильнее.

Головка поршня достаёт до прокладки блока или стучит по головке блока.

Проявляется как стук в верхней части блока. Если поршень будет доставать до прокладки и стучать по медной окантовке. То окантовка будет замята. Если поршень будет доставать по головки блока то явных следов ударов наблюдаться не будет. Во избежание этих проблем. Надо убедится, что прокладка нужной толщены. Насчет прокладки производится по формуле.

Берётся максимальная высота на которую выступает один из поршней над блоком. Пусть это будет 1мм. Плюс не меньше пол (0,5мм) миллиметра, это расстояние от поршня до головки, столько должно остаться в запасе у поршня. И плюс 0,3мм на усадку прокладки при притягивание головки болтами к блоку. Получается 1мм + 0,5мм + 0,3мм = 1,8мм. В итоге мы получаем число 1,8м, такой толщены должна быть куплена новая прокладка.

Теперь когда прокладка куплена, надо её положить на блок и сравнить. А всели отверстия совпадают в блоке и прокладка, или тои ли стороной положена прокладка? Тои ли стороной? Обратите внимание, что бы стольные кольца на прокладке не нависали над отверстиями цилиндров блока. Стальные окантовки должны быть шире отверстий цилиндров примерно на пол миллиметра. Если они вровень со стенками цилиндра то эта прокладка не годится. Так как обжавшись стальная окантовка станет уже и вдавится в цилиндр и поршень начнёт по ней стучать. Приятного будет мало.

Если утром, когда вы запустили холодный двигатель, был слышен металлический стук, который исчез при прогреве мотора, то это говорит только о том, что был нарушен зазор между поршнем и цилиндром. Почему он нарушается, и какие допустимые нормы применяются для зазоров между поршнем и цилиндром? Ответ вы найдете ниже.

Как меняется зазор между поршнем и цилиндром в процессе эксплуатации?

Уменьшение зазора происходит из-за естественного износа рабочих частей поршня и цилиндра. Такое изменение формы металла связано с его свойством поддаваться влиянию перепадов температур.

Помимо этого, уменьшение зазора может произойти и при неправильной сборке двигателя. Например, нарушена установка шатунов или появился перекос цилиндров. Не в стороне остается и перегрев двигателя, так как большие температуры имеют свойство расширять материалы. Особенно это касается алюминия, который, в отличие от чугуна, имеет высокий коэффициент расширения.

Как и любой другой дефект, нарушение зазора между поршнем и цилиндром оказывает негативное влияние на работу двигателя. Соприкосновение поршня и цилиндра под неправильным углом приводит к возникновению сухого трения, которое осуществляется без смазочного материала и повышает температуру деталей. Последствием такого трения почти во всех случаях становится появление различных царапин на рабочих поверхностях цилиндров.

После этого, любой двигатель обязательно подвергнут ремонту. Для проведения диагностики необходимо полностью снять и как только поршневая группа будет на виду, то можно приступать к соответствующим замерам. В процессе замеров вам понадобятся микрометр, который покажет зазор поршней и нутромер для определения диаметра цилиндра.

Как снять головку блока цилиндров?

1. В первую очередь, необходимо обездвижить автомобиль. Под колеса устанавливаются противооткатные упоры, а рычаг КПП устанавливается в положение «первая передача». Откройте капот автомобиля и найдите место расположения ГБЦ.
2. Вначале, снимаются все части, которые мешают свободному доступу к головке. Таковыми могут быть: , карбюратор (или инжектор), «штаны», а также различные тросы, приводы педалей и проводка электрических датчиков. С ГБЦ выкручиваются свечи, при необходимости, снимается трамблер.
3. Слейте масло из двигателя и охлаждающую жидкость. Откройте крышку привода ГРМ и демонтируйте ремень. Это нужно для того, чтобы освободить распределительный вал. После этого, открутите гайки крепления крышки ГБЦ и снимите ее вместе с прокладкой. Перед сборкой рекомендуется установить новую прокладку.
4. Теперь можно приступать, непосредственно, к демонтажу головки блока цилиндров. Открутите специальные болты крепления и демонтируйте головку вместе с прокладкой. После этого, вы получите открытый доступ к блоку цилиндров.

Какие существуют нормы зазоров между поршнями и цилиндрами

Перед проведением соответствующего ремонта поршневого механизма, необходимо знать, что существуют определенные нормы зазоров, которые расписаны по таблицам и должны соблюдаться в строгой форме.

Диаметр поршней разделяется всего на пять классов: A B C D E. Каждый новый класс определяет увеличение диаметра на 0,01 миллиметра. Кроме того, имеются специальные категории, которые определяют диаметр отверстия под поршневой палец. Они меняются на каждые 0,004 миллиметра. Все эти цифры и маркировка, в обязательном порядке маркируется на нижней части поршня.

Для различных деталей существуют соответствующие нормы. Так, например, новые поршни должны устанавливаться с зазором 0,06 миллиметров по всей его окружности. Если же деталь уже прошла достаточно внушительный километраж, то ее зазор не должен быть больше 0,15 миллиметров.

В случаях, когда зазор начинает превосходить установленные нормы, то следует подобрать и приобрести те поршни, которые обеспечат требуемую зазорность. Совсем необязательно подгонять поршень с высокой точностью. Достаточно лишь иметь образец с приблизительными размерами.

Предварительно, необходимо в обязательном порядке расточить цилиндры до ремонтных размеров и оставить запас, примерно, в 0,03 миллиметра. Он необходим для дальнейшего хонингования поверхности. Во время хонингования обязательно выдерживайте точность диаметра, чтобы при монтаже нового поршня зазор соответствовал требованиям, предъявляемым к установке новых деталей.

Диаметр цилиндра замеряется в четырех поясах, а также в двух перпендикулярных плоскостях. Нутромер необходимо устанавливать строго перпендикулярно блоку цилиндров. Таким образом, можно исключить любые отклонения от правильности измерений.

Видео - Как правильно замерять поршень

Помимо размеров поршней, немало важным показателем является и их масса. Масса поршней бывает нормальная, или с изменением на плюс (минус) 5 грамм. Кроме того, к поршням необходимо правильно подобрать маслосъемные кольца, которые должны быть ремонтных размеров.

После того, как поршни будут подобраны и установлены, необходимо еще раз проверить величину зазоров. Если она находится в пределах нормы, то можно приступать к обратной сборке двигателя. Устанавливается ГБЦ, затем привод газораспределительного механизма. После этого, прикручивается крышка ГБЦ с новой прокладкой и все навесные элементы. Не забудьте залить масло, ОЖ и отрегулировать механизм газораспределения. После этого, скорее всего, придется выставить угол опережения зажигания. Теперь автомобиль полностью готов к работе.

На этом проверка зазора между поршнем и цилиндром завершена. Какой бы простой вам не казалась эта сложная процедура, ее, все же, рекомендуется производить только в специализированных станциях технического обслуживания, так как сборка блока цилиндров – дело ответственное и лучше доверить его профессионалам. Удачи на дорогах!

Именно поршень воспринимает давление газов (продуктов сгорания) и передает его через шатуны к коленчатому валу двигателя.

Во время работы поршень сильно нагревается, причем днище и головка поршня нагреваются больше, чем его направляющая часть («юбка» поршня). Поэтому диаметр головки поршня меньше, чем диаметр его «юбки».

С целью предотвращения заклинивания нагретого поршня в гильзе «юбка» поршня изготавливается не круглой, а эллиптической формы. Поэтому тепловой зазор в паре «гильза-поршень», измеряемый по «юбке» поршня в районе отверстий для ввода поршневого пальца больше, чем при измерении на остальной поверхности «юбки».

Так как часто гильза и поршень изготавливаются различными заводами, то раньше для облегчения подбора поршня и гильзы сортировались по размерным группам (М,Б,С или А,Б,В). Разница между размерными группами составляет 2-5 % от допустимого размера. На сегодняшний день это правило подходит только к поршням и кольцам, произведенных на одном заводе (КТД, «Мотордеталь»).

Не рекомендуем обращать внимание на размерную группу при подборе пары гильза-поршень, если они не изготовлены одним заводом, так как эти обозначения заводские, то есть характеризующие износ обрабатывающего резца. Каждый завод имеет собственное оборудование различных производителей, и, как следствие, к примеру, размер поршня ЯМЗ группы «А» Костромского производства 129,83-129,85, а Камского производства 129,80-129,82 то есть разница в диаметре поршня может достигнуть 0,05 мм, в то время, как допустимое отклонение в размерах группы составляет 0,02 мм.

При подборе поршневой группы следует ориентироваться на тепловой зазор между гильзой и поршнем , устанавливаемый для каждого двигателя заводом-изготовителем.

Зазор между гильзой и поршнем

Кроме этого не следует забывать, что поршня должны быть подобраны по весовым характеристикам, так как превышение допустимой разницы приведет к дисбалансу в работе двигателя.

Разница в массе между собранными комплектами поршень-палец-втулка-шатун -кольца не должны превышать 15-20 гр.

ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА делятся на два типа – компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и гильзой и препятствуют прорыву продуктов сгорания (газов) в картер двигателя, а маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла со стенок гильзы.

Поршневые кольца условно можно разделить на две категории – чугунные и стальные (по материалу изготовления маслосъемного кольца). Чугунные кольца предназначены для установки в новую поршневую группу (не рабочая гильза), а стальные - в рабочую гильзу (с приработанной поверхностью – «наведенным зеркалом»).

При установке стальных колец в новую поршневую группу увеличивается риск появления «задиров» на поверхности гильзы (исключение – поршневые кольца производства ЗАО «Стакол»).

По конструкции чугунные маслосъемные кольца условно можно разделить на два типа:

Коробчатое (привычное всем маслосъемное кольцо, с пружинным или пластинчатым расширителем).

Составное (так называемый «аналог клинцовского кольца», состоящий из двух горизонтальный частей, с пластинчатым расширителем или без него).

По конструкции стальные маслосъемные кольца условно можно разделить так же на два типа:

Трехкомпонентное (представляющее собою две стальные горизонтальные пластины, между которыми устанавливается решетчатый расширитель).

Четырехкомпонентное (представляющее собою две стальные горизонтальные пластины, между которыми устанавливается волнообразный расширитель, а между поршнем и кольцом устанавливается пластинчатый расширитель).

Для установки колец на поршень и для предотвращения поломки кольца при тепловом расширении кольца изготавливаются разрезные, с тепловым зазором. При этом при установке не следует забывать, что замки колец должны быть направлены в разные стороны. Наиболее просто это осуществить, представив себе циферблат часов на поверхности поршня – 12 делим на количество поршневых колец (4, к примеру) и проворачиваем замки колец по кругу – через каждые «3 часа».

Зазор замков поршневых колец

Обратите внимание, что данные зазоры представлены для чугунных колец, а для стальных данные размеры необходимо увеличить в два раза (из-за повышенной теплоемкости стали).

Кроме всего, не следует забывать, что верхнее компрессионное кольцо испытывает самое большое воздействие температуры и давления (именно поэтому оно делается из других материалов), а, следовательно зазор замка верхнего компрессионного кольца больше, чем у нижнего.

Поршневые кольца должны свободно перемещаться в канавках поршня под собственным весом, поэтому они устанавливаются с зазором по высоте между кольцом и канавкой, который не должен превышать 0,10 мм. для карбюраторных и 0,15 мм. для дизельных двигателей (это особенно необходимо учитывать при установке новых поршневых колец в старый поршень). При измерении данного параметра измерительный щуп необходимо вставлять на 1/4 глубины канавки под маслосъемное кольцо.

ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ представляет собою полый стальной цилиндр, наружную поверхность которого цементируют, а затем шлифуют.

Палец устанавливается в бобышках поршня и удерживается стопорными кольцами от осевого перемещения (что бы не повредить внутреннюю поверхность гильзы).

На современных двигателях используют поршневой палец плавающего типа – это значит, что во время работы палец проворачивается, что способствует его равномерному износу. Для обеспечения этого необходимо, что бы палец свободно входил во втулку шатуна с зазором 0,02 – 0,025 мм., а в отверстия бобышек поршня - с небольшим натягом. При работе отверстия в бобышках расширяются (за счет нагрева) и палец начинает проворачиваться.

Даже если палец свободно (но без зазора!) устанавливается в бобышки поршня, то при его установке поршень нагревают в масле до 80-100 градусов (что бы избежать микроповреждений бобышек).

СТОПОРНОЕ КОЛЬЦО не должно иметь деформаций или повреждений, так как его разлом приведет к повреждению гильзы и поршня (а далее – шатуна и коленчатого вала).

Как только вы завели двигатель и вам послышался звук, похожий на стук, а потом, когда двигатель прогрелся он пропал, либо немного стих, это значит, что пришла пора для проверки зазора между поршнями и цилиндрами. А это говорито том, что в руки нужно взять в руки инструмент и начать разбирать ГБЦ.

По Вашему мнению может ли быть что-то общее между человеком и мотором машины. Маленький человек, не может вам рассказать или пожаловаться вам на какую-то боль или беспокойство. Только по стечению времени он начинает говорить и может вам что-то объяснить. Точно так и мотор машины, когда он новый, он работает и ему ничего не мешает. Но опять же проходит какой-то промежуток времени и он начинает сообщать о каких-либо проблемах. Это можно понять по звуку издаваемому им. А точнее по стуку деталей которые находятся внутри.

У этого стука могут быть разные проблемы происхождения. Это может как распредвал так и коленвал стучать или какие-либо другие детали. Как упоминали ранее возможно это зазор между поршнем и цилиндром. Именно о такой проблеме двигателя пойдет сегодня речь. Нужно знать, что рано или поздно стук появится и эту проблему необходимо будет решать, а не откладывать на потом.

Какие изменения могут быть с зазором между поршнем и цилиндром

При правильной эксплуатации мотора со временем естественным путем сужается зазор между этими деталями. Происходит это из-за того, что во время эксплуатации при высоких температурах работают детали. Помимо этого, еще причинами возникновния такой проблемы являются неправильное регулирование движущихся деталей, перегрузки температуры, перекос цилиндров. Вы знаете то, что блоки цилиндров изготавливают чаще всего из аллюминиевого материала, у которых преобладает двойной коэффициент расширения, в сравнении с легированным чугуном.

Причиной уменьшения зазора между описываемыми деталями, является полусухое трение, из-за чего увеличивается температура деталей блока цилиндров. Со временем смазка пропадает и зазор исчезает из-за появления задир на поршне.

Для определения состояния блока цилиндров проводят диагностику, после которой выносят вердикт о ремонте цилиндров и элементов поршневой группы мотора. Но полностью сказать на сколько поршни, гильзы и другие детали деформировались можно при полном разбирании ГБЦ. Если вы дошли до поршневой группы можно начинать дефектовку цилиндров и поршней. Приборы которыми измеряют диаметры называются микрометр применяют для поршней, а нутрометр применяют при измерении диаметров цилиндров.

Существуют ли какие-то нормы соответствия поршней и цилиндров

Перед началом ремонта поршневой группы, вам нужно узнать о том, что бывают группы диаметров поршней, и таблицы в которых указаны номинальные размеры цилиндров и поршней. Именно этими знаниями нужно пользоваться при ремонте. Существует определенная классификация поршней в зависимости от наружного диаметра, их всего пять: А, В, С, D, E через каждый 0,01 миллиметр размера. К этому еще категории размеру отверстия под поршневой палец через каждые 0,004 миллиметра. Эти данные в форме цифры - это категория отверстия, а буквы – это класс поршня, они написаны на днище поршня. Расстояние между поршнем и цилиндром должно соответствовать определенным расчетным нормам. Норма для новеньких деталей считается от 0,05 до 0,07 мм. А для деталей бывших в использовании зазор должен быть не более 0,15 мм.

В общем-то для этого и делается промер зазора между поршнем и цилиндром, чтобы купить поршни такого класса, какого и цилиндры. Но может быть и так, что зазор превышает размер 0,15 мм , то нужно подобрать поршень к цилиндру, с наибольшим близким значением к расчетному размеру. Сначала нужно делать расточку цилиндров с максимальным приближением близкому к цифрам ремонтного размера. Но еще необходимо не забыть оставить припуск около 0,03 миллиметра для хонингования поверхности цилиндров после расточки. Только после этого всего можно приобретать поршни. Во время хонингования нужно выдерживать диаметр, чтобы при устанавливании поршня зазор входил в пределы допускаемой максимальной цифры зазора новых деталей 0,045 миллиметров.

Микрометр служит для определения размера поршней, а нутрометр для определения размера цилиндров. При покупке поршней к цилиндрам нужно учитывать не только номинальный или ремонтный размер, а также нужно знать и вес поршней. Он может быть нормальным, а может больше или меньше на пять грамм. К ремонтным поршням нужно подбирать ремонтные кольца ремонтных размеров. Только после всех нужных проведенных манипуляций с зазором между этими деталями, вы быстро подберете необходимые размеры, и после растачивания установите поршень.

Причины изменения зазора между поршнем и цилиндром

Почему так происходит? Вроде бы стараешься эксплуатировать двигатель согласно инструкции. Масло моторное заливаем как советует производитель. Не жалеем денег на то чтобы двигатель был всегда "накормлен", так как говорят производители.

Но все же есть причины изменения зазора:

Даже во время правильной эксплуатации мотора, не может вам с точностью объяснить почему появляется увеличение зазора между этими двумя деталями. Нужно помнить, что все детали работают в экстремальных условиях, то есть при высоких температурах. Поэтому избежать изменения свойств металла не получится, можно только отодвинуть не надолго, но избежать не удастся. У поршня со временем начинают изнашиваться естественным путем канавки для колец, отверстия под палец и др.

Причинами могут стать неисправности появляющиеся во время эксплуатации мотора: перегрев мотора незафиксированный, не правильно урегулированные движущиеся детали, перекос мотора, плохого качества моторное масло, попадание в моторное масло топлива или охлаждающей жидкости и другие причины. Все эти возникающие проблемы приводят к образованию такого зазора, который не соответствует заданным параметрам.

К чему может привести возникшая проблема зазора между поршнем и цилиндром

Увеличенный по размерам зазор может привести к стуку, к плохой компрессии мотора, увеличению расхода масла, и к поломке двигателя. А вот уменьшенный зазор может привести к появлению задир на цилиндрах, перегреву деталей блока. Как при увеличении зазора, так и при его уменьшении понадобится ремонтировать поршневую группу. Тут без вариантов. Можно конечно задуматься о приобретении нового мотора. Но дешевле будет если сделать ремонт такого рода поломки. Весь процесс будет исходить из замены цилиндров и их расточке и хонинговании.

Как самостоятельно проверить зазор между поршнем и цилиндром

Конечно, чтобы проверить зазор, необходимо для начала разобрать ГБЦ. В общем то вы начинаете капитальный ремонт мотора. Так как по результатам диагностики скорее всего появятся проблемы с распредвалом, коленвалом, заменой прокладок, подшипников, вкладышей, работы вам будет предостаточно. Но сегодня мы рассматриваем зазор между цилиндрами и поршнями. Для начала нам необходимы для измерительных инструмента: нутрометр и микрометр. Для чего они нужны мы упоминали ранее. Останавливаться на структуре материала и технологии изготовления деталей мы не станем. Начнем измерять размеры поршней.

Как и у цилиндров, у поршней тоже есть классификация по наружному диаметру и их пять классов: A, B, C, D, E. Замерять диаметр поршня нужно в районе цилиндрической части юбки, расстояние от днища плоскости в 52,4 миллиметра. Класс поршня вы разгледите на днище поршня. Расстояние между поршнем и цилиндром должно соответствовать определенным расчетным нормам. Для новых деталей нормой считается от 0,05 до 0,07 мм. А для деталей бывших в использовании зазор должен быть не больше 0,15 мм.

В общем-то для этого и делаются промеры, чтобы купить поршни такого класса, какого и цилиндры. Но возможно и следующее, что зазор превышает размер 0,15 миллиметров, то необходимо подобрать поршень к цилиндру, с наибольшим приближенным значением к расчетному размеру. Сначала нужно делать расточку цилиндров к максимально близкому по цифрам ремонтному размеру. Также не нужно забывать оставлять припуск около 0,03 миллиметра для хонингования поверхности цилиндров после растачивания. Только после этого всего можно приобретать поршни. Как только вы сделали ремонт цилиндров, начинаем подбирать поршни нужного ремонтного размера. Для обычных моделей моторов отечественного производства, норма монтажного зазора между этими двумя деталями следующая: 0,06-0,08 миллиметров для двигателей 05 и 06, а 0,05-0,07 для двигателей 01 и 03.

Обязательно при покупке поршней необходимо уделить внимание на их массу. Вес одного поршня двигателя не должен быть меньше или больше на 2,5 грамм. Это нужно для того чтобы снизить вибрацию мотора при разности масс возвратно-поступательного движения. Все необходимые размеры поршня и цилиндра, а также нормы производителя к зазорам для того мотора который у вас можно узнать из руководства по эксплуатации именно вашего типа мотора. Желаем удачи вам при проведении замеров зазора между поршнем и цилиндром, а также в правильном выборе необходимых деталей.

Подписывайтесь на наши ленты в