Авторазбор

Разборка грузовиков Мерседес–Бенц (Mercedes-Benz)

Содержание

Залегание поршневых колец. Причины, последствия, ремонт или замена | SUPROTEC

Выражение «залегли кольца», это что?

Для начала разберемся, как устроена цилиндропоршневая группа. Во время работы двигателя поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра. Между этими деталями обязательно должен быть зазор, чтобы трение не мешало движению.

В то же время контакт деталей поршень/цилиндр должен быть по возможности герметичным, чтобы:

  • максимально использовать энергию расширяющихся газов;
  • не пропускать продукты сгорания в картер;
  • при движении вниз снимать смазку, попавшую на внутреннюю стенку цилиндра.

Чтобы выполнить эти условия, на каждый поршень в большинстве случаев легковых автомобилей установлены три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные кольца обычно «сплошные» в сечении, а маслосъемные имеют прорезь, в которой устанавливается пружина, снаружи у них кромка для съема и разрезы для удаления масла. Благодаря такой конструкции кольца пружинят и плотно прилегают к стенкам цилиндра.

Поршень имеет три канавки, ширина которых на сотые доли миллиметра больше толщины поршневых колец. Поэтому кольца всегда зафиксированы и имеют свободу движения, плотно закрывая зазор.

Когда в поршневых канавках скапливается нагар или кокс, он играет роль клея. Кольца просто приклеиваются к канавкам, теряют подвижность и не могут упруго прижиматься к стенкам цилиндра, происходит нарушение плотности сопряжения пары поршень/цилиндр. Это явление называется залеганием или закоксовкой. Почему залегают кольца, разобрались, теперь узнаем, как это все диагностировать.

Признаки залегших колец

Ранее выяснили, что, когда залегли кольца в двигателе, нарушается герметичность прилегания поршня к цилиндру. Из этого следует, что газы из камеры сгорания частично «пролетают» в образовавшийся зазор, не выполняя полезной работы, попадают в картер.

Симптомы, что залегли кольца, обуславливаются главным образом падением компрессии в камере сгорания из-за зазоров между поршневым стаканом и стенкой гильзы. Проблемы начинаются с ухудшения динамических характеристик автомобиля. Двигатель плохо реагирует на работу с педалью газа. Это основной признак.

Если залегли маслосъемные кольца, пленка смазки остается на внутренней поверхности цилиндра (кстати, компрессионные кольца залегают гораздо реже). Во время рабочего хода поршня, когда воспламеняются пары горючего, смазывающая жидкость сгорает. Масло расходуется на угар, а из выхлопной трубы идет дым синеватого цвета. Это второй признак.

Затрудненный запуск двигателя в любую погоду – еще один признак залегших колец. Коленвал с противовесами имеет большую массу, чтобы его провернуть нужно значительное усилие. К тому же масло стекло в поддон картера, на первых оборотах сила трения также препятствует движению поршня. Если один или несколько цилиндров не работают, пуск затруднен.

Увеличенный расход топлива также может быть признаком, что в двигателе залегли кольца. Из-за зазора между поршнем и цилиндром энергия горючего не используется полностью: компрессия недостаточна. Поэтому бортовой компьютер завышает обогащение топливовоздушной смеси, чтобы компенсировать недостаток тяги. Это приводит к перерасходу горючего.

Чем опасна ситуация, когда залегли кольца в двигателе

Главная опасность в том, что когда залегли поршневые кольца, двигатель функционирует в нештатном режиме:

  • неполное сгорание топлива, образование нагара;
  • сбой работы отдельных цилиндров;
  • выхлопные газы проникают в картер, деструкция масла;
  • масло сгорает, образовывая лаки и нагар.

Эти, кажущиеся незначительными, неисправности приводят к серьезным проблемам и дорогому ремонту.

Попадая в поддон картера, агрессивные выхлопные газы вступают в реакцию с маслом. Химический состав смазывающей жидкости изменяется, оно не может выполнять свои функции. В результате ускоряется износ трущихся деталей, ухудшается отвод тепла.

Масло, не убранное залегшим маслосъемным кольцом, сгорает, провоцируя локальный перегрев деталей. При длительной эксплуатации в таком режиме появятся задиры на гильзе и юбке поршня. Сгорая, масло оставляет нагар, из-за которого часто возникает детонация, возможен прогар поршня.

Что делать, если залегли кольца в двигателе

Ответ на данный вопрос банален: если довели двигатель своего «железного скакуна» до такого состояния, что залегли кольца, надо их раскоксовать — скажут на любом форуме. Для этого необходимо удалить нагар из поршневых канавок. Раскоксовку можно делать тремя способами:

  • механическим очищением нагара,
  • химическим растворением кокса,
  • при помощи специальных присадок в топливо.

Рассмотрим каждую процедуру подробнее. «Народные способы», связанные с риском повредить прокладки и сальники современного автомобильного мотора, упоминать не будем.

Механическая раскоксовка

Этот способ подразумевает частичную или полную разборку двигателя, потому что поршни, на которых залегли кольца, необходимо извлечь. Очищать детали нужно вручную, используя мягкие щетки, ветошь и растворитель, керосин или ацетон.

Места, до которых трудно добраться щеткой, необходимо тщательно прочистить с помощью небольших кусочков ваты или ветоши смоченных в растворителе. Мастера часто используют пинцеты и другие приспособления, чтобы удалить весь нагар. Только в этом случае раскоксовка считается качественной.

Данный способ требует хорошего знания устройства авто, и силового агрегата в частности. Нужно ведь не только разобрать, но и потом правильно собрать мотор. Это причина, почему лучше доверить такую работу профессиональным автослесарям, хоть это и немалостоящее удовольствие.

Химическая раскоксовка

Этот способ поможет, если залегли маслосъемные кольца, а что делать не знаете – нет ни навыков, ни инструментов, чтобы разбирать двигатель, и нет возможности обратиться в автосервис. Чтобы раскоксовать мотор с помощью химии, нужно только уметь выкручивать свечи зажигания.

Алгоритм химической раскоксовки залегших колец:

  1. Прогреть двигатель до 80-90 °C.
  2. Отсоединить провода питания, вывернув свечи.
  3. Вывесить ведущий мост.
  4. Рычаг КПП установить на максимальную скорость.
  5. Провернуть коленвал так, чтобы все поршни встали в среднее положение.
  6. Залить в цилиндры по 40 мл средства, завернуть свечи.
  7. Подождать 60 минут, временами поворачивая вперед-назад ведущие колеса.
  8. Убедившись, что вся жидкость просочилась вниз, запустить мотор на час в режиме ХХ.
  9. Заменить масло и масляный фильтр.
  10. Проехать 20-30 км с нагрузкой около 3000 оборотов.

Главные недостатки этого способа:

  1. Нет возможности надежно проконтролировать, насколько хорошо удален кокс.
  2. Агрессивная химия может повредить уплотнители и сальники двигателя.

Раскоксовка с помощью присадок

Это наиболее простой и безопасный вариант чистки двигателя, если залегли кольца, а что делать вы не знаете. Достаточно добавить в топливо или моторное масло специальную присадку – не нужно ничего выкручивать-закручивать, вывешивать и ждать. Просто и удобно. Сегодня на рынке представлены средства импортного и отечественного производства. Бренды из стран ЕС и США традиционно пользуются авторитетом, но относительно дороги. Продукция отечественных производителей дешевле, и часто не уступает западным аналогам.

Например, российская компания «Супротек» разработала линейку триботехнических составов, которые позволяют комплексно очистить мотор автомобиля. Промывки быстро удаляют самые стойкие загрязнения, а присадки в бензин и моторное масло поддерживают эффект «чистого двигателя» на протяжении длительного времени. «Очиститель топливной системы» Suprotec комплексно промывает камеру сгорания и топливную систему бензиновых моторов. Промывка добавляется в топливный бак. Ввиду высокой химической активности рекомендуется для разовой очистки, когда заметили симптомы, что залегли кольца в двигателе. Средство эффективно удаляет все виды нагаров из камеры сгорания, устраняя связанные с ними проблемы.

Чтобы закрепить эффект от «Очистителя топливной системы», рекомендуется использовать «Долговременную промывку двигателя» от «Супротек». Состав заливается в маслозаливную горловину. Это средство работает медленнее, но способно удалить самые стойкие отложения, к тому же оно абсолютно безопасно для резиновых и полимерных деталей. Из-за постепенного характера действия промывку необходимо добавлять в масло приблизительно за 200 километров до плановой замены масла.

Отличные результаты в профилактике такого явления как залегание поршневых колец показал триботехнический состав Suprotec Active. Эта присадка для добавления в моторное масло борется с корнем проблемы – она оптимизирует зазоры в узле кольцо-канавка-гильза. Это улучшает съем смазки со стенок цилиндра, препятствуя образованию нагара.

Конечно, совсем «убитый» двигатель никакая химия не спасет. Но если не запускать состояние автомобиля, в общем, и силового агрегата, в частности – вполне можно обойтись регулярным добавлением присадок в топливный бак или масляную систему. Это дешевле, чем ремонтировать мотор, когда залегли кольца или образовались задиры в ЦПГ.

Советы по профилактике

Основные причины закоксовки двигателя известны, она возможна, если:

  • автомобиль несколько месяцев простоял без движения, а потом его начали эксплуатировать,
  • постоянно совершаются только короткие поездки, когда мотор не успевает полностью прогреться;
  • используется некачественное моторное масло, либо регулярно превышается интервал замены.

Значит, чтобы снизить риск залегания поршневых колец, нужно придерживаться несложных правил:

  1. Если машина долго простояла без движения, замените масло, прежде чем начнете на ней ездить.
  2. Время от времени совершайте длительные поездки, чтобы мотор прогрелся, и отложения полностью выгорели.
  3. Заливайте только рекомендованные производителем автомобиля сорта моторных масел.

Помните, что любую проблему легче предупредить, чем потом с ней бороться.

Признаки, причины и решения, если залегли кольца

Варианты решений расположены в порядке возрастания сложности выполнения. Если не помогает первый вариант, значит, проблема слишком серьезная.

Признаки проблемы

Причина

Решение

Падение компрессии.

Газы «пролетают» в зазор между поршнем и гильзой.

1. Использовать «Очиститель топливной системы» Suprotec, или «Долговременную промывку двигателя».

2. Выполнить химическую или механическую раскоксовку.

Из выхлопной трубы идет сизый дым.

Масло остается на стенках цилиндра и сгорает с топливом.

Затруднен пуск двигателя.

Мотор троит, недостаточная сила, чтобы провернуть коленвал.

Расход горючего увеличился.

Из-за троения ЭБУ повышает обогащение топливовоздушной смеси.

Залегание поршневых колец: признаки, причины и как устранить

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.


Оглавление: 
1. Зачем нужны поршневые кольца
2. Почему происходит залегание поршневых колец
3. Признаки залегания поршневых колец
4. Как избавиться от залегания поршневых колец

Зачем нужны поршневые кольца

Поршни являются ключевыми элементами в двигателях внутреннего сгорания. Чтобы они могли работать в нормальном режиме, чрезмерно не перегреваясь и не затираясь, их необходимо держать в смазанном состоянии. При этом масло не должно попадать в камеру сгорания, иначе возникнет нагар, который приведет к ухудшению работы двигателя.

Поршневые кольца являются незамкнутыми. Они надеваются на поршень и бывают двух видов – компрессионные и маслосъемные. На современных поршнях чаще всего распределение колец идет следующим образом: 2 компрессионных и 1 маслосъемное.

Задачей компрессионных колец является создание давления в камере сгорания. Между поршнями и цилиндрами имеется небольшой зазор, из-за которого нет возможности создать в камере сгорания нужное давление. Если бы не было колец, через зазор газы из камеры сгорания уходили бы в картер. Кольца выполняются незамкнутыми, чтобы они могли сжиматься и разжиматься в определенных заранее конструкторами пределах, поддерживая необходимое давление.

При этом само наличие компрессионных колец не позволяет полностью избавиться от проблемы с проникновением отработавших газов в картер. Чтобы этого избежать, конструкторы используют ряд других ухищрений, как минимум, разрывы незамкнутых компрессионных колец располагают таким образом, чтобы они находились на 180 градусов относительно друг друга.

Почему происходит залегание поршневых колец

Главная причина залегания поршневых колец – это образование большого количества нагара на элементах мотора. Можно выделить 4 основные причины, которые к этому приводят:

Чтобы избежать залегания поршневых колец, нужно максимально исключить образование нагара на элементах двигателя.

Признаки залегания поршневых колец

Симптомы залегания компрессионных и маслосъемных колец следующие:

В особо запущенных ситуациях может в салоне чувствовать запах гари при работе двигателя.

Как избавиться от залегания поршневых колец

Рекомендуем прочитать:
Раскоксовка двигателя: инструкция, рекомендации, выбор средства для раскоксовки

Чтобы устранить залегание поршневых колец, нужно выполнить раскоксовку двигателя. Данная процедура способна помочь, если проблема не запущена, и образовавшийся нагар не привел к повреждению поршня или камеры сгорания. По сути, процедура раскоксовки позволяет удалить образовавшийся нагар с элементов двигателя, в том числе с поршневых колец.

Выполняется раскоксовка двигателя следующим образом:

  1. Необходимо снять высоковольтные, низковольтные провода и открутить свечи зажигания;
  2. Далее из двигателя сливается масло;
  3. В цилиндры заливается средство для раскоксовки двигателя. Важно: Проводить процедуру рекомендуется одновременно во всех цилиндрах;
  4. После этого закручиваются свечи и «чистящее средство» остается в цилиндрах на 6-12 часов;
  5. Далее выкручиваются свечи, жидкость сливается;
  6. Следом заливается ранее слитое масло, и автомобиль эксплуатируется в течение 10-15 минут;
  7. Завершающим этапом является полная замена масла и масляного фильтра.

Раскоксовка позволит удалить образовавшийся нагар и устранить залегание поршневых колец. Для раскоксовки можно использовать как специализированные средства, так и «народные» варианты, такие как керосин и смесь керосина с ацетоном.

Стоит отметить, что если имеются малейшие подозрения на залегание поршневых колец, нужно как можно скорее выполнить процедуру раскоксовки, иначе может возникнуть более серьезная проблема с мотором.

Загрузка…

Залегание поршневых колец, признаки и причины


Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 10.6k.

Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.

Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.

Признаки залегания колец

Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.

О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

  • автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
  • на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
  • некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Предупреждение и борьба с залеганием колец

Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.

Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.

Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.

Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.

Мне нравится6Не нравится

Почему залегли поршневые кольца, симптомы залегания

Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.

Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.

Признаки залегания колец

Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

  • автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
  • на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
  • некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Предупреждение и борьба с залеганием колец

Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.

Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.

Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.

Срок службы поршневых колец двигателя автомобиля может варьироваться в разных пределах. Для двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2105, 2107 это 150-200.000 км пробега. Во многом скорость износа поршневых колец зависит от тяжести условий эксплуатации двигателя, применения качественного или наоборот некачественного моторного масла, правильности работы двигателя (наличия перегрева, детонации), качества изготовления самих колец.

Признаки износа (поломки, залегания) поршневых колец двигателя

Сильное дымление из глушителя

Дым серо-синий (сизый). Дымит постоянно: и при пуске, и при работе на холостых, и при движении. Кратковременное дымление при пуске или перегазовке является признаком износа маслосъемных колпачков.

Причины: моторное масло плохо удаляется со стенок цилиндров при работе двигателя и вместе с отработанными газами выбрасывается через выпускные клапана в выпускной тракт и далее в глушитель. Отсюда сизый дым. Капли масла можно ощутить на своей руке подставив ее к выпускному отверстию глушителя при работающем двигателе.

Моторное масло в корпусе воздушного фильтра

Изношенные или залегшие кольца пропускают газы, образовывающиеся в камерах сгорания при работе двигателя в поддон (картер двигателя). В картере повышается давление газов, которые через систему вентиляции картера двигателя выбрасываются в корпус воздушного фильтра. Они насыщены моторным маслом, забивают воздушный фильтр двигателя и карбюратор.

Течь моторного масла под сальники и уплотнители двигателя

Повышенное давление газов в картере двигателя заставляет моторное масло сочится, откуда только можно (сальники распределительного и коленчатого валов, прокладка и маслозаливная горловина клапанной крышки, прокладка поддона).

Сильное дымление из сапуна

Будет заметно, если снять крышку с корпуса воздушного фильтра двигателя. Тут сильная струя сизого дыма хлопками выходит из отверстия вентиляции картера. Аналогичную картину наблюдаем сняв шланг с сапуна двигателя.

Его воздушные жиклеры ГДС обеих камер

— Черный нагар на свечах зажигания

Черный нагар на электродах свечей зажигания плюс замасливание резьбы.

— Двигатель «троит» на холостых

— Провалы при нажатии на педаль «газа»

— Повышенный шум при работе двигателя

Если после проведения замера компрессии установлено, что указанные признаки имеют причиной износ или залегание поршневых колец, то сначала проводим раскоксовывание поршневых колец и если не помогло, то производим их замену (на двигателях автомобилей 2108, 2109, 21099 можно не снимать двигатель для выполнения этой процедуры, а на 2105, 2107 его придется снимать).

Примечания и дополнения

— Сопутствующими неисправностями к износу поршневых колец могут быть: износ цилиндров, износ поршней.

— Залегание поршневых колец – потеря ими упругости в результате перегрева или закоксовывание канавок под кольца в результате применения некачественного моторного масла. В результате кольца перестают выполнять свою функцию – эффективно снимать моторное масло со стенок цилиндров и создавать определенное давление при движении поршня вверх (компрессия).

— Бывают ситуации, когда залегает или выходит из строя только маслосьемные кольца, а компрессионные работают. В такой ситуации двигатель будет дымить и расходовать масло, но компрессия будет в норме.

В нашей стране автомобили зачастую эксплуатирую более пятнадцати лет, иногда после капремонта более двадцати и даже дольше. Вазовские копейки, выпущенные в начале семидесятых годов прошлого столетия на наших дорогах можно встретить очень часто. Одной из самых больших неисправностей можно назвать залегание поршневых колец — признаки и способы устранения, которых мы опишем в данной статье.

В случае надлежащего ухода и своевременного сервиса автомобиль любой марки может прослужить долгие годы при этом для этого не нужно обладать знаниями механика экстракласса.

Что такое поршневые кольца?

Поршневыми называются незамкнутые кольца, находящиеся в канавках в поверхностях поршней силовых установок.

Поршневая система

При проектировании мотора конструкторам постоянно приходится решать одну и ту же проблему — диаметр дна поршня и цилиндра должным быть разных размеров. И при этом смазка никоим образом не должна оказаться в камере, где происходит сгорание топлива. Применение тяжелого поршня может привести к заклиниванию его в цилиндре, невзирая даже на то, что его диаметр будет немного меньше. Но применение узкого гибкого кольца, которое располагает подвижным замком, позволит ему свободно двигаться. Этот вариант и до сих пор считается лучшим.

Кольца делятся на два типа – компрессионные и маслосъемные. Основное предназначение первых это создания давления в камере.

Поршневые кольца двух типов

В конструкции мотора имеется маленький зазор меж цилиндрами и поршнями, не дающий возможности создавать в камере нужное давление. Газы при расширении непременно проникали бы в картер силовой установки. Решить эту проблему получилось только установкой дополнительных компрессионных колец, которые представляют собой тонкие кольца с разрезом. Разрез это замок, который дает возможность тугому кольцу сжиматься и разжиматься в заданных пределах, при этом не позволяя, соскочить с поршня. Для того чтобы кольца имели возможность свободного сжатия, на наружной поверхности корпуса цилиндра имеются канавки.

Кольца делаются из стали особой марки и являются в своем роде пружиной, находящейся в слегка сжатом состоянии, что позволяет ей плотно прилегать к стенкам цилиндра. Во время работы они постепенно стачиваются, но плотность их прилегания остается прежней, до того момента пока их износ, не достигнет критического уровня.

Особенность конструкции современных поршней 3 кольца. Компрессионных — пара, маслосъемное — одно.

Применение компрессионных колец, не решает полностью проблему прорыва газов. Решается она самыми разными способами, к примеру, во время монтажа колец их располагают таким образом, чтобы замки не располагались друг над другом. Наилучшее их расположение — это 180 градусов, таким образом, чтобы они находились в противоположных сторонах. На это обязательно нужно обращать внимание и во время капремонта мотора.

Причины залегания

Большая часть автовладельцев даже не предполагает, отчего происходит залегание и как устранить эту проблему на ранней стадии. В реальности все гораздо проще, чем это может показаться на первый взгляд. Основной виновник залегания колец это образующийся нагар в силовой установке. Моторная смазка отчасти сгорает в моторе, при этом забиваются канавки колец.

Нагар от сгорания масла

Результат — ухудшение уплотнения между поршнями и цилиндрами мотора транспортного средства. В итоге образуется нагар, который приводящий к залипанию колец.

Признаки и симптомы залегания колец:

  • Понижение компрессии мотора. Определить это можно не лишь диагностикой, но и по уменьшению мощности двигателя. Залегший поршень не может гарантировать требуемый уровень сжатия смеси. В особенности это заметно при запуске в холодное время года.
  • Если возрос расход смазки.
  • Ощущается запах гари. Из выхлопной трубы идет синеватый дым.

К залеганию колец приводит эксплуатация автомобиля без предварительного полноценного прогрева мотора. Отрицательно на двигатель влияют короткие поездки до пяти — семи километров. Этого времени явно недостаточно, чтобы двигатель успел прогреться до положенной рабочей температуры.

Применение низкокачественного масла, выгорающего при высоких температурах непосредственно в двигателе.

Способы устранения

Обнаружив первые симптомы с залеганием колец, все автолюбители борются ними по-разному, но основных способов три.

  1. Самый распространенный способ заключаются в использовании смеси из керосина и ацетона (в равных пропорциях). Свечи необходимо выкрутить и залить смесь во все камеры сгорания. Далее мотор нужно оставить часов на 8-12, должно произойти откисание в камерах. Затем свечи ставятся обратно. Двигатель заводится и нужно проехать по ровной трассе на максимальных оборотах километров пятнадцать. Обычно этот способ позволяет решить проблему залегания колец и не прибегать к дорогому ремонту. Далее нужно заменить фильтры и масло.
  2. Следующий способ практически идентичен предыдущему с той лишь разницей, что заливается обычный керосин. Другие условия, поездка по ровной трассе и смена смазывающей смеси и фильтра должны быть соблюдены.

Емкость с керосином

  • Еще один метод это приобретение специализированных средств, которые специально разрабатываются для подобных целей. Отлично зарекомендовали себя такие марки как, LAVR и RVS. Пользоваться ими так же просто как и вышеприведенными средствами. Выкручиваются свечи из мотора, заливается положенный объем состава в цилиндры и нужно подождать время, указанное в инструкции. Обычно хватает около 70 грамм этого средства. И основное — обязательно немного проверните коленвал в обе стороны примерно на 10 градусов. Далее перед установкой свечей необходимо продуть цилиндры для того, чтобы и вытолкнуть посредством выпускного тракта частички средства. Масло также должно быть заменено в обязательном порядке.
  • Комплект для раскоксовывания

    Если предложенные нами процедуры не дали нужного эффекта и если нет никаких положительных сдвигов, то остается лишь единственный выход это замена колец.

    При этом не забываете, что наилучший метод защиты — это предупреждение возникновения неисправности. Для того чтобы предотвратить залипание колец, нужно придерживаться двух элементарных рекомендаций:

    • Прогревайте силовой агрегат своего автомобиля до рабочей температуры, по крайней мере, один раза в неделю.
    • Пользуйтесь лишь качественными моторными маслами.

    Экономить здесь не стоит иначе это может повлечь за собой большие затраты. Залегание колец — это не «критичный» диагноз, а только лишь предпосылка к тому, что надвигаются намного более серьезные проблемы.

    В случае если вовремя выявить неисправность и ликвидировать ее одним из предлагаемых способов, то можно предохранить мотор своего автомобиля от дорогостоящего ремонта.

    Видео «Р аскоксовка колец »

    В этом видео показано, что нужно делать если закосовались поршневые кольца. Какие лучше использовать средства и как их правильно применять.

    Нередко можно услышать фразу, что двигатель является сердцем автомобиля. Это действительно так. Главная характеристика, определяющая надежность двигателя – это ресурс. Исходя из этого можно судить, надежен ли автомобиль в целом или нет. Ведь ремонт двигателя – это всегда сложная и дорогостоящая операция. Нередко автовладельцы сталкиваются с таким явлением, как залегание колец в двигателе. Что делать в такой ситуации, в чем причина неисправности? Обо всем этом и не только – далее в статье.

    Признаки проблемы

    Залегание колец в двигателе напрямую связано с компрессией. Если говорить о бензиновых моторах, нормальный показатель компрессии будет составлять от 9 до 13 атм. Дизельные двигатели имеют несколько иное строение. Поэтому нормальной для них считается компрессия в 28-35 атм. При этом не должно быть существенного разбега между цилиндрами.

    Сторонние симптомы

    Таким образом, определить, что залегли кольца в двигателе (что делать, не разбирая двигатель, рассмотрим немного позже), можно по компрессии. Однако есть и сторонние признаки, говорящие о данной проблеме:

    • Высокий расход масла. В идеале, двигатель и вовсе не должен расходовать масло. Но как это часто бывает (особенно на турбированных двигателях), старый двигатель начинает съедать от 100 грамм масла на каждую тысячу километров. Если нужно доливать около литра, это уже говорит о проблеме. Такой расход масла является ненормальным, и нужно срочно что-то с этим делать. Данная проблема связана с возникновением зазора между стенками цилиндров и кольцами.
    • Характерный цвет дыма. Особенно на этот момент нужно обратить внимание при покупке поддержанного авто, так как некоторые продавцы дают недостоверную информацию о расходе масла. Если газы из выхлопной трубы приобрели синий цвет, это говорит о повышенном расходе масла. Также при повышении оборотов либо под нагрузкой клубы дыма заметно увеличиваются. На исправном двигателе выхлоп должен быть бесцветным.
    • Плохой запуск двигателя «на холодную». Такое явление возникает как при минусовой температуре, так и летом.
    • Снижение мощности двигателя. Автомобилю трудно преодолевать затяжной подъем, идти на обгон. При этом растет расход топлива. Он может увеличиваться от нормы вплоть до двух раз.

    Все это говорит о том, что залегли кольца в двигателе «Приоры» и других авто. Важно не игнорировать проблему, а срочно приступать к ее решению.

    Причины

    Чтобы разобраться в причинах, нужно вспомнить работу колец. Они расположены в канавках поршня двигателя. Данные канавки довольно широкие, что позволяет обеспечить кольцам определенный ход. Они не прилегают вплотную к поршню. При этом кольца за счет разжимающей силы плотно прилегают к стенкам цилиндра. Это и позволяет обеспечить высокое давление в камере сгорания в конце такта сжатия.

    Со временем, отложения продуктов сгорания забивают данные канавки. Это препятствует свободному ходу колец. Они застревают в канавках и не так плотно прилегают к стенкам цилиндров. Поэтому в камере сгорания уже не создается необходимое для полезной работы поршня давление.

    Это также влечет за собой ряд других проблем, которые были описаны выше. Это высокий расход масла, топлива, падение мощности и синий дым. Почему залегают кольца на двигателе? Специалисты выделяют несколько факторов:

    • Длительный простой автомобиля. Виной тому вовсе не первый запуск после простоя. Да, за это время практически все масло оседает в поддоне, но масляный насос быстро нагнетает нужное давление. Причина в другом. Это эксплуатация авто на застоявшемся масле. Если машина долгое время стояла без движения (полгода и более), рекомендуется заменить смазочную жидкость. Она со временем густеет и превращается в нечто подобие клея.
    • Эксплуатация авто на короткие расстояния без предварительного прогрева. Прогревать машину на ходу можно, но только если поездка будет более пяти километров. В противном случае, в цилиндрах будет образовываться нагар. Он не успеет полностью выгореть из-за малого времени работы ДВС.
    • Некачественное масло. Нужно остерегаться подделок и не приобретать продукты по слишком низкой цене.

    Если залегли кольца в двигателе, что делать, не разбирая мотор? Далее рассмотрим несколько вариантов решения проблемы.

    Частичная очистка

    В чем заключается суть этого способа? Для работы нам нужна жидкость для очистки, на которой следует проехать порядка двухсот километров. При этом нельзя существенно нагружать двигатель. Это связано с изменением вязкости масла. Оно становится более жидким после добавления промывочной смеси.

    Где приобрести данную жидкость? Сегодня нетрудно найти подобные средства в автомобильных магазинах. Достаточно уточнить параметры двигателя, а затем использовать промывку согласно инструкции. Добавляется она через маслоналивную горловину.

    Недостаток метода

    Сразу отметим минус данного способа. Нагар здесь будет счищаться только с маслосъемных колец, а потому метод называется частичным. Однако он является и самым простым. Также отметим, что после промывки такое масло нужно слить. Поэтому лучше всего делать эту операцию перед заменой масла.

    Полная очистка двигателя

    Если залегли кольца в двигателе ВАЗ-2115, что делать? Можно прибегнуть к полной очистке силового агрегата. Эта операция называется раскоксовка. Этот способ более трудный, но эффективный. Как проводится операция:

    • Двигатель прогревают до рабочей температуры.
    • Выкручивают все свечи. Если залегли кольца в двигателе дизель, что делать? В таком случае выкручиваются форсунки.
    • Проворачивается коленчатый вал. Это нужно для того, чтобы выставить поршни в среднее положение. Так промывочная жидкость сможет попасть во все полости.
    • Для залива жидкости нужно применить шприц. Можно использовать медицинский, одноразовый (желательно объемом около 20 миллилитров).
    • Свечи устанавливают на место.
    • Выжидается время, указанное в инструкции к промывочной жидкости. Обычно на это требуется не более суток.
    • Чтобы смесь равномерно распределилась, периодически проворачивают коленчатый вал в обе стороны на 10 градусов.
    • Закрывают свечные кольца тряпкой.
    • Прокручивают коленвал, чтобы жидкость полностью удалилась.
    • Устанавливаются на место свечи. Далее нужно запустить двигатель и дать ему поработать несколько минут на холостых.

    Если залегли кольца в двигателе оппозит, что делать, не разбирая двигатель? Данный метод не предполагает разборки двигателя, а потому каждый может прочистить кольца самостоятельно.

    Обратите внимание

    Для промывки нужно использовать специально предназначенные для этого жидкости. Не рекомендуется использовать ацетон, керосин и прочие жидкости. Таким способом пользовались советские водители в случае, когда залегли кольца в двигателе ВАЗ-2106. Что делать может ацетон с мотором в таком случае? После промывки, с цилиндров полностью вымывается масло. При запуске двигатель некоторое время работает «на сухую», что может повлечь образование задиров. Специализированные промывочные жидкости не вредят так, поэтому их можно использовать без опасений.

    Используем присадки в топливо

    Если залегли кольца в двигателе, что делать? Можно пойти и другим путем – приобрести присадку в топливо. Сегодня этот метод пользуется большой популярностью. Этот способ простой, однако требует больше времени. Суть проста – в бак заливается некоторое количество промывки, а далее вещество попадает в камеру сгорания, где и смывает нагар. Среди преимуществ данного метода отзывы отмечают такие моменты:

    • Отсутствие необходимости даже частичной разборки двигателя.
    • Можно не оставлять двигатель на сутки. Промывка работает при движении. При этом допускается ездить на высоких оборотах (напротив, это даже ускорит очистку поршней).
    • Не нужно выполнять замену масла, поскольку с ним промывка не взаимодействует.

    Что делать, если залегли кольца в двигателе основательно? Нужно понимать, что такой метод не столь эффективен, как предыдущий. Поэтому полностью нагар удалить не получится. Если кольца залегли существенно, присадка в топливо не поможет решить данный вопрос.

    Профилактика

    Теперь мы знаем, почему залегли кольца в двигателе и что делать с этим. Но чтобы не сталкиваться с такой проблемой, лучше знать меры профилактики. Они довольно просты и понятны:

    • Необходимо следить за состоянием маслосъемных колпачков. Об их неисправности сообщит высокий расход масла. Медлить с заменой данных колпачков не стоит.
    • Заливать только проверенное масло. Также оно должно соответствовать всем допускам. Качественный продукт не должен выгорать в моторе. Если мотор начал его подъедать, заливка масла с более высокой вязкостью не решит проблему.
    • Обслуживать двигатель согласно регламенту. Более того, в наших условиях рекомендуется сокращать интервал замены масла до 10 тысяч километров. Регулярная замена предотвратит подобные ситуации, поскольку свежий продукт имеет стойкие присадки и не выгорает, оставляя нагар.

    Если пробег автомобиля более трехсот тысяч, кольца уже могут износиться. Это естественный процесс, поэтому на старых моторах в случае масложора рекомендуется сразу выполнить ремонт ЦПГ. Но начать, конечно же, лучше с маслосъемных колпачков (тем более, если проблема только в расходе масла, а мощность и остальные характеристики остались прежними).

    Залегли кольца в двигателе: особенности, процедуры, неисправности

    Достойный уход способствует значительному повышению срока безотказной эксплуатации автомобиля. Его же гарантирует регулярное техническое обслуживание, неусыпный контроль над состоянием расходных элементов и своевременная замена изношенных или деформированных деталей, грозящих приближающимся выходом из строя.

    Независимо от времени использования силового агрегата, пробег более 150 тыс.км обычно отражается на его работоспособности, вызывая существенные проблемы. В их числе можно отметить неприятную ситуацию с залеганием поршневых колец.

    Своевременное обнаружение и незамедлительное устранение подобной неисправности способно уберечь кошелек владельца автомобиля от ощутимых затрат на незапланированный капитальный ремонт мотора.

    Как поступать водителю, если залегли кольца в двигателе? Что делать в первую очередь в такой ситуации

    Конструкция силового агрегата устроена таким образом, что внутренние стенки цилиндров и поршни разделяет некоторый зазор. Для его компенсации предусмотрены специальные поршневые кольца. Благодаря этим деталям обеспечивается достаточно надежная герметизация камеры сгорания.

    Поршневые кольца являются своего рода уплотнителями, устраняющими ненужный промежуток между элементами. Поэтому столь важно не допускать или своевременно устранять их залегание.

    Устройство рассматриваемых деталей предполагает наличие специальной прорези-замка. За счет этого поршневые кольца приобретают способность сохранять некоторую подвижность, сжимаясь и разжимаясь при определенных обстоятельствах. Такое полезное качество создает возможность для постоянного надежного прилегания детали к стенке цилиндра.

    Предназначение поршневых колец

    Среди основных ключевых элементов, составляющих конструкцию силовых агрегатов, далеко не последнее место отводится поршням. Для долговременного сохранения их работоспособного состояния необходимо поддерживать качественную смазку деталей. При этом следует постоянно оберегать камеру сгорания от проникновения внутрь масла.

    Попадание смазки в систему приводит к образованию нагара, негативно отражаясь на функциональности моторов. Также отрицательное влияние на работоспособность мотора оказывают газы, поступающие в картер из камеры сгорания.

    Надеваемые на поршень незамкнутые кольца имеют две разновидности: компрессионные и маслосъемные. Их различие заключается в выполняемых функциях:

    1. основным предназначением компрессионных колец считается защита картера силовой установки от проникновения газов из камеры сгорания. Сжимаясь и разжимаясь в пределах, предусмотренных конструкторами, они поддерживают требуемое давление в системе. Компрессионные кольца двигателя обычно используют парами. При этом разрывы незамкнутых элементов располагают относительно друг друга на 1800. Такой метод размещения способствует лучшему уплотнению;
    2. в конструкции современных моторов присутствует еще одно кольцо, маслосъемное. В его функции входит защита камеры сгорания от проникновения масла.

    Отдельно отметим, что для установки колец на поршнях предусмотрены специальные канавки. Такое приспособление заложено изготовителями в конструкции агрегата, обеспечивая достаточно надежную фиксацию деталей.

    Предпосылки залегания колец

    При долговременной эксплуатации двигателя на его элементах образуется большой слой нагара. Именно это считается главной причиной, вызывающей залегание колец. А основными предпосылками образования чрезмерного количества нагара являются:

    • непродолжительная езда на недостаточно прогретом двигателе. Особенно опасными считаются небольшие расстояния в 5-10 км;
    • различные повреждения маслосъемных колпачков, вплоть до полного выхода из строя;
    • смазочные вещества недостаточно высокого качества, заливаемые в силовой агрегат. Следует отметить, что масло, обладающее свойствами должного уровня, не выгорает в моторе, сохраняя заданные первоначальные характеристики;
    • последней причиной чрезмерного нагарообразования является несвоевременная замена смазки. Следует тщательно соблюдать рекомендации производителя, ограничивающего срок использования нефтепродукта. Также не стоит забывать регулярно и вовремя менять масляный фильтр.

    Каждая из перечисленных предпосылок способна вызвать нежелательное нагарообразование. А это, в свою очередь, приводит к залеганию колец. Коксование канавок отрицательно сказывается на качестве уплотнения, ограничивая требуемую подвижность элементов.

    Симптомы залегания поршневых колец

    Прежде всего, необходимо отметить, что чаще всего отмечается первоочередное залегание маслосъемных колец, тогда как компрессионные гораздо дольше способны сохранять подвижность, не поддаваясь коксованию. Основными признаками, свидетельствующими о начале нежелательного процесса, считаются:

    1. необоснованное повышение потребления силовой установкой моторного масла. Увеличение расхода объясняется частичным проникновением смазки в камеру сгорания, где происходит ее использование на угар;
    2. эксплуатация двигателя сопровождается выделением из моторного отсека синего дыма. Обоснованием данного процесса является сгорание масла, попавшего в камеру. Замечено, что особенно заметными становятся клубы сизого дыма при увеличении оборотов коленчатого вала под определенной нагрузкой или после прогревания двигателя;
    3. затруднения при запуске силового агрегата на холодную;
    4. появление заметного понижения компрессии в цилиндрах;
    5. уменьшение отдачи мотора. Двигатель оказывается неспособным достичь требуемой мощности.

    Заметим, что объяснением трех последних симптомов является понижение в цилиндрах степени сжатия топливно-воздушной смеси из-за недостаточно качественного уплотнения, вызванного залеганием поршневых колец. В особо запущенных случаях в салоне явственно ощущается запах гари. При таких сложных ситуациях не обойтись без замены рассматриваемых элементов.

    Появление любого из перечисленных признаков требует незамедлительного вмешательства. Необходимо срочно принимать меры по раскоксованию колец, чтобы не допустить возникновения более значимых неполадок в силовом агрегате.

    Раскоксовка колец

    Итак, распознав вышеперечисленные симптомы, вы обнаружили, что в двигателе залегли компрессионные или маслосъемные кольца и задумываетесь над вопросом, что надлежит делать в первую очередь. Как можно разрешить ситуацию с наименьшим ущербом для пострадавшего агрегата? Постараемся разобраться совместными усилиями!

    Если залегли кольца, вовсе не обязательно мчаться в ближайшую мастерскую или срочно вызывать специалиста, чьи услуги обойдутся недешево. Проблема легко устраняется собственными силами.

    Для этого потребуется осуществить так называемую раскоксовку колец, основанную на удалении из внутреннего пространства камеры сгорания разнообразных отложений, наподобие кокса и нагара. Именно образование указанных веществ вызывает залипание поршневых уплотнителей, ограничивая необходимую подвижность.

    Рассмотрим наиболее доступный способ, как раскоксовать кольца собственноручно, не снимая двигатель. Он заключается в очистке камеры сгорания специальными составами. Чтобы впоследствии не пришлось ломать голову, как заменить поршневые кольца, рекомендуем воспользоваться данным методом.

    На автомобильном рынке в достаточно широком ассортименте представлены такие средства. Среди многообразия продукции, предлагаемой заботливым владельцам личного транспорта химической промышленностью, повышенным спросом пользуется состав под названием Lavr.

    Однако отечественные автолюбители не привыкли пользоваться готовыми средствами, предпочитая, в целях экономии, все делать своими руками из подручных материалов.

    Рекомендации по самостоятельному устранению проблемы с залеганием поршневых колец

    Предприимчивые российские владельцы личного транспорта придумали собственное чистящее средство для удаления отложений из внутреннего пространства цилиндров. Далее предлагается пошаговая инструкция по очистке камеры сгорания смесью ацетона с керосином:

    1. перед тем как освободить от налета и отложений кольца, не разбирая при этом весь силовой агрегат, необходимо предварительно отсоединить все провода и снять свечи зажигания;
    2. следует учитывать, что правильная очистка камеры возможна лишь при полном отсутствии масла в системе. Поэтому прежде чем начинать раскоксование поршневых колец, смазочный нефтепродукт из мотора сливают;
    3. далее одновременно рабочее пространство всех цилиндров заполняют приготовленным заблаговременно составом из керосина пополам с ацетоном;
    4. после этого свечи вкручивают на место и предоставляют чистящему средству выполнять положенные функции. Обычно процесс длится на протяжении 10-12 часов. Рекомендуется разнообразить период ожидания регулярным прокручиванием коленчатого вала на несколько градусов;
    5. затем снова снимаются свечи и чистящая жидкость сливается. Для того, чтобы полностью освободить движок от смеси, мотор прокручивают стартером;
    6. возвращают на место слитую смазку. Это необходимо для проведения предварительной проверки качества очистки двигателя от отложений в камере сгорания. Если после некоторого времени эксплуатации силового агрегата симптомы залегания не проявляются, цель считается достигнутой;
    7. на завершающем этапе остается лишь поменять масло. При этом не следует игнорировать рекомендации производителя и заливать несоответствующую данной модели двигателя смазку. Надлежит также учитывать сезонность нефтепродукта. При обновлении смазки обязательно устанавливают замененные масляные фильтры.

    Следует отметить, что вместо упомянутой выше смеси вполне пригодным в качестве очистителя является керосин. Разве что время его воздействия на отложения в камере несколько продлевается.

    Заключение

    Установлено опытными водителями, что эксплуатационные характеристики силового агрегата зависят от множества факторов. Далеко не последнее место в их числе принадлежит функциональным способностям камеры сгорания. Поэтому после осуществления раскоксовки поршневых колец необходимо стараться не допускать их повторного залегания. Знай только меняй своевременно смазку!

    Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

    Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.

    Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

    Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

    Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

    1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
    2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
    3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

    В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

    1. верхнее компрессионное;
    2. среднее компрессионно-маслосъемное;
    3. нижнее маслосъемное кольцо.

    Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

    Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала — серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

    Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

    В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

    1. коробчатое с эспандерной пружиной;
    2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

    Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.

    Основные признаки износа поршневых колец

    При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

    Когда изношены маслосъемные кольца

    Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

    Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

    В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

    Что делать при износе колец?

    Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

    В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

    В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

    Связанные с поршневыми кольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

     Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

    Признаки залегания поршневых колец и причины, по которым это происходит

    Неисправности двигателя одни из наиболее неприятных и дорогостоящих. Если, к примеру, ржавый или подгнивший кузов никак не влияет на скорость, то нарушение в работе двигателя так или иначе скажется на динамике и общей работе силового агрегата.

    Одной из важнейших групп двигателя является цилиндропоршневая группа (ЦПГ). Данная группа принимает самое непосредственное участие в сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Работая в суровых условиях, ЦПГ подвергается серьезным нагрузкам, которые так или иначе сказываются на ресурсе рабочих деталей.

    Одной из основных поломок ЦПГ является залегание поршневых колец, которые отвечают за массу процессов во время рабочего такта поршня. Залегание происходит в основном из-за появления отложений, которые со временем превращаются в твердый нагар. Нагар блокирует подвижность колец, а также забивает технологические отверстия в компрессионных, а также маслосъемных кольцах. В результате такого явления снижается компрессия в двигателе, а также ухудшается подача смазки в цилиндры. Работая в таких условиях, поршень подвергается еще большим нагрузкам. поскольку надлежащей смазки нет, трение происходит практически «насухо», при этом из-за падения компрессии падает мощность и увеличивается расход топлива.

    Советую почитать: Промывка двигателя: есть ли в ней смысл? Способы промывки двигателя и правильность ее выполнения

    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.

    Залегание поршневых колец причины

    Плохой прогрев холодного двигателя. Хоть большинство современных производителей моторов утверждают, что в прогреве силового агрегата нет необходимости, практика показывает обратное. Регулярная езда на не прогретом двигателе, особенно когда сразу после запуска мотор получает большие нагрузки, ведет к его неисправности. Холодный мотор, получивший нагрузку, работает на износ без должной смазки и с зазорами, в деталях, которые исчезают лишь после прогрева.

    Низкое качество моторного масла. Те, кто любит экономить на масле для своего двигателя рискует окончательно угробить мотор. Некачественное масло не имеет должных допусков, моющих компонентов, а также не обладает необходимой текучестью, следовательно, не может создать плотную масляную пленку.

    Раскоксовка поршневых колец

    Если в моторе залегли поршневые кольца, вам так или иначе придется узнать о том, что такое раскоксовка поршневых колец. Процедура эта может проводиться разными способами, наиболее популярные из них я опишу ниже.

    • Метод первый. В камеры сгорания через свечные колодцы заливается состав керосина и ацетона в равных пропорциях. Далее мотору дают время окиснуть, как правило, это день или сутки в зависимости от степени загрязнения. После этого свечи вкручиваются на место, а мотору после нормального прогрева дают нормальную нагрузку во время движения. Это может быть трасса и хороший разгон, при котором мотор сможет «откашлять» всю грязь и нагар, которые содержатся в цилиндрах. После завершения такой процедуры необходимо заменить моторное масло, масляный и топливный фильтры.
    • Метод второй. В камеры аналогичным образом заливается специальная промывка, способная растворить нагар и разблокировать поршневые кольца двигателя. На рынке существует масса различных товаров, предназначенных для этой работы, поэтому нет смысла называть конкретные марки. Способ применения примерно такой же, однако все же лучше руководствоваться инструкцией по использованию той или иной химии.

    Если после промывки залегание поршневых колец все еще не устранено, остается единственный вариант — капремонт двигателя и замена поршневых колец. Капитальный ремонт двигателя может и не самое приятное мероприятие, однако в некоторых случаях это оптимальное решение способное быстро и гарантированно избавить вас от проблемы залегших колец.

    Как недопустить этого в будущем? Профилактика — лучше лечения!

    Следует соблюдать ряд простых правил, которые позволят избежать подобного явления в будущем.

    • Прежде всего следует прогреть двигатель хотя бы несколько минут, а после начала движения стараться двигаться с минимальной скоростью до тех пор, пока мотор не наберет нужную температуру.
    • Не скупитесь и заливайте только качественное масло в двигатель. Хорошее масло — залог успеха любого механизма. Используя хорошее масло, вы сможете избежать проблем с двигателем, а также избежать появления нагара, отложений и прочих неприятностей.
    • Проводите промежуточные осмотры. По возможности делайте профилактические осмотры у специалистов, измеряйте компрессию в цилиндрах, проверяйте состояние свечей, следите за чистотой выхлопа, а также проводите комплексную компьютерную диагностику силового агрегата и всех его систем.

    Только такой подход позволит вам обезопасить себя и избежать возможных проблем с поршневыми кольцами и ЦПГ. Однако если даже вам пришлось столкнуться с проблемой залегания поршневых колец, не стоит сильно расстраиваться, любая поломка поддается ремонту, а машина это прежде всего железо, которое ломается несмотря на бренды и цены. Главное, чтобы было здоровье и желание все это чинить. Берегите себя и спасибо за то, что дочитали до конца.

    У меня все, буду признателен если поделитесь этой статьей в социальных сетях, используя специальные кнопочки, расположенные под статьей. Всем пока, удачи!

    &nbsp

    Поршневые кольца — обзор

    1 ВВЕДЕНИЕ

    Поршневые кольца являются критически важными компонентами современного двигателя внутреннего сгорания, их оптимальные трибологические характеристики оказывают контролирующее влияние на минимизацию потерь мощности на трение, расхода топлива, расхода масла, прорыва газов и вредных выхлопов. выбросы.

    Основные функции пакета поршневых колец, собирательного названия трех или более колец, установленных на поршне, заключаются в образовании эффективного газового уплотнения между камерой сгорания и картером, чтобы ограничить восходящую транспортировку масла из картера. в камеру сгорания и обеспечить проход для передачи тепла от поршня к охлаждающей жидкости двигателя.Все это должно быть достигнуто с минимальными потерями мощности на трение, особенно на границе скольжения со стенкой цилиндра, и с минимально возможным износом, чтобы максимально продлить срок службы компонентов.

    К сожалению, пакет поршневых колец вносит наибольший вклад в трение в двигателе внутреннего сгорания в нормальном диапазоне скоростей двигателя и нагрузок, возникающих при эксплуатации [1-3]. Относительная важность варьируется от двигателя к двигателю, но обычно поршневой узел, включающий как поршневые кольца, так и юбку поршня, составляет 40-50% от общего трения двигателя [4].Что касается износа, недостаточно понимания взаимодействия с процессом смазки. Таким образом, даже несмотря на то, что производители могут производить кольца с отличным ожидаемым сроком службы, эти компоненты могут быть далеки от оптимальных с точки зрения смазки и трения.

    Вследствие их важности для работы двигателя теоретические и экспериментальные исследования смазки поршневых колец получили большое внимание в литературе, что привело к значительным успехам в нашем понимании их поведения [5].Математический анализ смазки поршневых колец сложен и по необходимости требует упрощающих допущений. Однако быстрое развитие численных методов за последние тридцать лет привело к появлению сложных моделей смазки поршневых колец, которые находят применение в процессе проектирования [6].

    На рисунке 1 показан типичный прогноз удельной толщины пленки, определяемой как отношение минимальной толщины пленки смазки к среднеквадратичной шероховатости поверхности композитного материала.

    Рисунок 1.Циклическое изменение удельной толщины пленки между верхним компрессионным кольцом и стенкой цилиндра [7]

    (1) λ = hminσ

    в течение всего цикла двигателя для верхнего компрессионного кольца дизельного двигателя от Priest et al [7] , где нулевой угол поворота коленчатого вала — это срабатывание в верхней мертвой точке.

    Из рисунка 1 видно, что поршневое кольцо испытывает полный диапазон режимов смазки за один цикл, от полной жидкостной пленки через смешанную смазку до граничной смазки.Это характерно для границы раздела поршневого кольца и стенки цилиндра.

    Аспекты этого поведения пленки жидкости относительно хорошо изучены, но поверхностные взаимодействия, которые имеют место, представляют гораздо большую проблему.

    Разработаны модели трения неровностей [8] и скорости износа [7] поршневых колец в граничном и смешанном режимах смазки. Однако поверхностные взаимодействия, происходящие между поршневыми кольцами, поршнем и отверстием цилиндра в присутствии моторного масла с его сложным химическим составом, загрязнением и ухудшением характеристик, чрезвычайно трудно интерпретировать с точки зрения основных механизмов пограничного трения и износа [9].

    Таким образом, такие модели являются эмпирическими и предполагают изменение граничного коэффициента трения или коэффициента износа в зависимости от толщины пленки. Оба значения равны нулю в режиме смазывания жидкой пленкой и увеличиваются в режиме смешанной смазки по мере увеличения степени контакта поверхности до максимума в режиме граничной смазки.

    На рис. 2 показан пример размерного коэффициента износа k по Присту [10].

    Рисунок 2. Изменение коэффициента износа в зависимости от удельной толщины пленки [10]

    Коэффициент износа k связан с объемом материала, удаляемого в результате износа, V, приложенной нормальной нагрузкой, W и расстоянием скольжения, x s , на

    (2) V = kWxs

    , как было предложено Ланкастером [11].

    Такие модели явно очень чувствительны к значениям, выбранным для режима граничной смазки, k 0 на рисунке 2, и ситуация дополнительно осложняется тем фактом, что на удельную толщину пленки, как правило, влияют изменения шероховатости поверхности, так как обкатка компонентов.

    До сих пор обсуждались только условия между поверхностью поршневого кольца и стенкой цилиндра, но граница раздела между боковой поверхностью поршневого кольца и канавкой поршня также важна с точки зрения надежности и долговечности двигателя [12].Этому интерфейсу уделялось относительно мало внимания в литературе, но он, вероятно, будет испытывать гораздо более смешанную и граничную смазку, чем поверхность кольца.

    Цель данной статьи — помочь аналитику в выборе подходящих значений коэффициентов трения неровностей и коэффициентов пограничного износа путем отчета о серии экспериментов по трению и износу на высокочастотном возвратно-поступательном трибометре. Испытания проводились на образцах поршневых колец, поршней и цилиндров, изготовленных из реальных компонентов, в присутствии моторного масла при скоростях, нагрузках и температурах, характерных для современного автомобильного бензинового двигателя.

    Представлены результаты для критических трибологических границ раздела между поверхностью поршневого кольца и стенкой цилиндра, а также боковой поверхностью поршневого кольца и канавкой поршня. Эксперименты проводились на полном кольцевом блоке от одного двигателя с целью установления относительной важности различных интерфейсов в кольцевом блоке.

    Результаты представляют собой полезную матрицу коэффициентов трения неровностей и факторов износа для проектировщика / аналитика и подчеркивают чувствительность коэффициента износа к выбору материалов обеих взаимодействующих поверхностей.Кроме того, показано, что коэффициенты износа на поверхности раздела поршневого кольца / поршня намного выше, чем на поверхности раздела поршневого кольца / цилиндра.

    Детали материалов и эволюция технологии поршневых колец

    Разъемное поршневое кольцо, обычно используемое сегодня, было впервые изобретено Джоном Рэмсботтомом в конце 1800-х годов. Его изобретение немедленно заменило кольца конопляного типа, которые использовались в паровых двигателях, и представляет собой качественный скачок в производительности. Преимущества использования этого типа кольца в паровой машине были огромными с точки зрения мощности, эффективности и технического обслуживания.

    Когда вы думаете о поршневых кольцах, задумывались ли вы когда-нибудь о том, что они являются самым маленьким компонентом двигателя внутреннего сгорания, но при этом несут наибольшую ответственность? Когда вы собираете двигатель, вы никогда не понимаете, что поршневое кольцо будет делать в течение его срока службы, что в действительности делает производительность этого крошечного компонента еще больше.

    Поршневые кольца выполняют три основные задачи, обеспечивающие стабильную мощность двигателя. Прежде всего, кольцо должно эффективно герметизировать каждый цилиндр на протяжении тысяч, а иногда и сотен тысяч миль перед заменой.Когда воздушно-топливная смесь воспламеняется в каждом цилиндре, кольцо должно плотно прилегать к стенке цилиндра, чтобы взрыв мог толкнуть поршень в отверстие. Поршневое кольцо, которое на самом деле представляет собой сформированный кусок проволоки, также должно предотвращать попадание картерных газов в картер, сдерживая взрыв сгорания.

    Во-вторых, кольцо помогает передавать тепло от поршня, вызванное взрывом, к стенкам цилиндра. Кольца являются единственным контактом между отверстием цилиндра и поршнем, и это единственный способ передачи тепла в систему охлаждения в процессе сгорания.

    Этот поршневой узел в сборе был взят с Benz 1911 года (это было до того, как к нему подключился Mercedes). Обратите внимание на качество изготовления, например, плавающую шпильку, спирально-навитые компрессионные кольца и канавки для смазывания маслом в шейке штока. Это было точно и сложно, особенно если принять во внимание инструменты, которые были доступны более 100 лет назад. Подумайте, сколько человеко-часов ушло на сборку с использованием современных инструментов!

    В-третьих, и это, пожалуй, самое главное, поршневое кольцо должно препятствовать попаданию моторного масла в камеру сгорания.Каждое отверстие цилиндра похоже на подшипник двигателя. Хонинговальные царапины в отверстии служат карманом для масла, которое задерживается, поэтому кольца будут смазываться при вращении и движении вверх и вниз в цилиндре. Но все масло, которое разбрызгивается на стенки цилиндра из вращающегося узла, необходимо соскрести, чтобы предотвратить попадание масла в камеру сгорания, поскольку масло, которое попадает в камеру сгорания, может быть вредным для процесса сгорания, эффективно понижая октановое число транспортного средства. потенциально вызывая вредные последствия.

    Благодаря магии исследований и разработок — и эффекту «просачивания вниз» от усилий по производству оригинальных комплектующих — кажется, что с каждым годом поршневые кольца становятся все тоньше, но характеристики двигателя улучшаются. Это относится ко всем сферам применения, от специальных гоночных поршней до стандартных сменных поршней. Если поршневым кольцам предстоит такая огромная работа, то почему они становятся меньше? Могут ли возникнуть какие-либо побочные эффекты в будущем?

    Наше кольцо Total Conform легко обнаружить благодаря радиальным выемкам на нем », — говорит Кейт Джонс из Total Seal.«Это позволяет кольцу полностью соответствовать друг другу, изгибаясь в любой форме, необходимой для полного уплотнения между поршнем и стенкой цилиндра.

    Обширные испытания показали, что кольца меньшей ширины оказались столь же эффективными, а может быть, и более эффективными, чем предыдущие более толстые версии. Это в основном связано с различием в современном материале поршневого кольца по сравнению с более старыми, менее эффективными материалами. Кроме того, различия в конструкции и форме, а также отделка и покрытия, нанесенные на поверхность поршневых колец, помогают улучшить характеристики и снизить сопротивление.Эти изменения оказались более эффективными, обеспечивают большую мощность при меньшем выбросе воздуха и продлевают срок службы. Лучший способ понять, что происходит в мире поршневых колец, — это оглянуться назад и понять, откуда мы пришли. Благодаря участию Кейта Джонса из Total Seal, который также помог нам с фотографиями и диаграммами для этой статьи.

    Выбор материала

    Популярным материалом для изготовления поршневых колец является чугун, часто называемый серым чугуном.Самым большим преимуществом использования чугуна для изготовления поршневых колец является то, что он не истирает внутреннюю поверхность цилиндра и не истирает ее. И пока чугунное кольцо достаточного размера, оно будет обеспечивать надлежащее уплотнение. Если рабочие нагрузки увеличиваются или размер уменьшается в зависимости от области применения, кольцевое уплотнение может стать проблемой. Когда для верхнего кольца используется чугун, его обычно покрывают молибденом или хромом для предотвращения износа отверстия. Если для второго кольца используется чугун, покрытие не наносится.Материал чугуна очень хрупкий; Под микроскопом зернистая структура чугуна прямоугольная и острая. Вот почему, если вы попытаетесь скрутить чугунное кольцо, оно сломается, потому что зернистая структура легко ломается. Чугун популярен, потому что его производство несколько рентабельно. Недостатком его использования является то, что для его завершения требуется несколько этапов производства — и он не идеален для высокопроизводительных двигателей.

    Существует два основных метода изготовления чугунного кольца.Самый распространенный способ — взять поршневое кольцо желаемого внешнего диаметра и сформировать форму. Затем, как только чугун был сформирован внутри этой цилиндрической формы, центр формы вырезается по внутреннему размеру поршневого кольца. Например, после завершения процесса у вас будет что-то похожее на ствол пистолета. Затем каждое отдельное кольцо вырезается из формы, как кусок хлеба.

    Современные высокотехнологичные методы производства поршней и покрытия требуют использования высокотехнологичных материалов для поршневых колец, которые дополняют улучшения характеристик, доступные за счет снижения сопротивления и улучшенного контроля масла.

    Другой способ изготовления чугунных колец аналогичен способу изготовления модели легкового или грузового автомобиля. Когда вы открываете ящик модели автомобиля, вы обнаруживаете несколько листов пластика, на которых сформированы куски, которые вы выламываете из формы, чтобы извлечь детали. Чугун разливают в форму, как и модели автомобилей, только в форме поршневых колец. По завершении процесса кольца вынимаются из формы и подвергаются окончательной механической обработке для использования. Хотя чугунные кольца могут быть доступными из-за стоимости материала, для их обработки и доработки требуется много ручной обработки.Кроме того, существует много отходов, которые необходимо перерабатывать после получения готового продукта.

    Ковкий чугун — еще один материал, используемый при производстве поршневых колец; он существует уже несколько лет и до сих пор широко распространен. Процесс формовки поршневых колец из ковкого чугуна очень похож на процесс изготовления чугунных колец. Состав материала получается из чугуна путем извлечения углеродных чешуек, которые в основном состоят из графита, и формования этого материала в цилиндрическую форму для задания внешнего размера.Затем можно вырезать внутренний размер. Затем кольца можно вырезать из «ствола пистолета» и подвергнуть термообработке. Под микроскопом ковкий чугун имеет круглые зерна шаровидной формы, которые очень прочные, в отличие от структуры зерен чугуна. Если вы возьмете кольцо из ковкого чугуна и попытаетесь его сломать, вы обнаружите, что оно будет только сгибаться и скручиваться в форму кренделя. Ковкий чугун в два раза прочнее чугуна и используется в высокопроизводительных системах. Поскольку большинство дизельных двигателей имеют турбонаддув, кольца из ковкого чугуна обычно использовались из-за их устойчивости к отказу в условиях высокого сжатия и высокого рабочего давления в цилиндре.

    Верхнее кольцо из ковкого чугуна дизельного двигателя называется «замковым кольцом». Кольцо трапецеидального искажения напоминает боковой треугольник и также известно как самодействующее кольцо.

    Движение поршня вверх и вниз удерживает кольцо трапецеидального искажения в кольцевой канавке поршня и, как побочный продукт, также сохраняет канавку кольца чистой от сажи дизельного топлива. Однако кольцо для трапеции уникальной формы из ковкого чугуна сегодня обычно не используется. Поскольку использование рециркуляции выхлопных газов стало стандартом почти для всех двигателей внутреннего сгорания, при использовании этой формы углеродная набивка имеет тенденцию застревать кольцо в канавке поршня, вызывая поломку.

    Если вы не знаете, из какого материала сделаны ваши кольца, не пытайтесь их согнуть. Самый простой способ проверить их — бросить на стол в магазине. Если кольцо издает звенящий звук, это высокопрочный чугун, а если кольцо просто стучит по столу, оно изготовлено из чугуна.

    Чрезвычайно высокая температура и давление, создаваемые высокопроизводительным дизельным двигателем, могут прорезать верхнее кольцо и действовать как паяльная лампа на остальной части поршня.

    Steel’s The Deal

    Сегодня, особенно в высокопроизводительных и тяжелых условиях, сталь используется для изготовления поршневых колец.У стальных колец много преимуществ: они легче в изготовлении, они прочнее и тверже, чем высокопрочный чугун, и устойчивы к поломке, особенно в тех случаях, когда требуются сумматоры мощности. Недостаток? Материалы дороже.

    Здесь кольцо из нержавеющей стали AP переходит от сырья к рулонному продукту. Поскольку для поршневого кольца критически важно иметь надлежащее натяжение и сопротивление в цилиндре при установке в двигатель, процесс формования является наиболее важным этапом производства, чтобы гарантировать правильность этих характеристик в готовом продукте.

    Процесс производства стальных поршневых колец прост; Проволока вырезается из катушки с материалом нужных пропорций. Нет отходов и меньше шагов от нарезки до конечного продукта. Возможно, лучшее в использовании стальных колец — это то, что они могут выдерживать большее тепловое воздействие в суровых условиях и при этом сохранять свою форму без сбоев. А в условиях высоких оборотов, низкого напряжения и высокого вакуума, таких как NHRA Pro Stock и других безнаддувных гоночных классах, стальные кольца обеспечивают гораздо лучшее кольцевое уплотнение.Внутренняя верхняя поверхность обычно имеет скос, который способствует скручиванию при срабатывании цилиндра. Тонкое верхнее кольцо прижимается к дну верхней канавки поршня, и давление газа прижимает кольцо к отверстию. Поскольку поверхность кольца имеет бочкообразную форму, при движении поршня вниз по отверстию кольцо находится в постоянном контакте со стенкой цилиндра.

    Современные поршневые кольца различной толщины обеспечивают превосходные характеристики по сравнению с пакетами колец прошлого. Здесь вы можете увидеть сравнение с обычным кольцом.

    Детали стального кольца

    Чтобы стальное кольцо было совместимо с отверстиями цилиндров из чугуна, оно должно быть покрыто молибденом, хромом, PVD (осаждение из паровой фазы) или газовым азотированием. На лицевую сторону кольца нанесены покрытия из молибдена. Moly обладает высокой устойчивостью к истиранию, но также является пористым, что обеспечивает некоторое удерживание масла.

    Хром — очень твердое покрытие, используемое при высоких нагрузках и часто встречается в двигателях гоночных автомобилей. Хромированное покрытие может противостоять пропитке грязью и выводить мусор через выхлопное отверстие.Если бы вы использовали кольца с молибденовым покрытием в этих случаях, попадание грязи могло бы попасть на поверхность кольца из-за пористости, что привело бы к повреждению отверстия.

    За последние несколько лет PVD-покрытие стало более популярным для обработки поверхностей поршневых колец. PVD представляет собой тонкое покрытие, которое наносится на кольцо с использованием титана или хрома, испаренного при нагревании с химически активным газообразным азотом. Этот процесс сделает кольцо очень твердым, гладким и термостойким.

    Наконец, газовое азотирование — это тепловой процесс, при котором кольцо пропитывается азотом, что приводит к его отверждению.В результате этого процесса поверхность затвердевает примерно на 0,001 дюйма в глубину; при использовании газового азотирования в отверстии цилиндра перед кольцом будут видны следы износа.

    Вторые кольца переходят от чугуна к высокопрочному чугуну и стали. Поскольку второе кольцо соскабливает большую часть масла со стенок цилиндра, стальные кольца для второго положения имеют фаску на нижней стороне, чтобы вызвать скручивание. Когда поршень опускается по отверстию, поворот кольца позволяет конической поверхности соскребать масло со стенок цилиндра.

    Обычные вторые кольца — это RBT (коническая поверхность с обратной закруткой) или THG (канавка под крючок или Napier). В случае кольца RBT внутренний скос вызывает скручивание, которое предотвращает скопление масла за кольцом, в то время как коническая поверхность царапает отверстие. Конструкция THG будет иметь скручивание, вызванное не внутренней фаской, а крючком на лицевой стороне кольца, когда оно контактирует с отверстием. Это также предотвращает скопление масла за вторым кольцом и используется в основном для повышения производительности.

    Кольца Napier

    , в которых используется конструкция с крючками, также являются обычными для второй позиции.Крючок удерживает масло во время соскабливания, что позволяет использовать масляные кольца с низким натяжением в этих ситуациях. Вторые кольца из стали или чугуна с шаровидным графитом не имеют покрытия, поскольку исследования показали, что вторые кольца с покрытием не имеют преимуществ по сравнению с кольцами без покрытия, поскольку царапающее действие, используемое для удаления масла, обеспечивает их хорошую смазку.

    Хотя многие люди называют второе кольцо компрессионным кольцом, мы можем видеть здесь, что оно имеет гораздо большее отношение к контролю масла, чем к сдерживанию сжатия.

    Советы по быстрой сборке

    Если вы собираете двигатель и используете стальные кольца, обязательно измерьте свободный зазор поршневого кольца. Свободный зазор измеряется, когда вы достаете кольца из коробки и кладете их на стол. Например, зазор в поршневом кольце, лежащем на столе, составит 0,600 дюйма. Вы устанавливаете поршневое кольцо в двигатель, и теперь зазор составляет 0,020 дюйма для вашего приложения. При обновлении свободный промежуток теперь измеряется.500 дюймов, что будет считаться нормальным после того, как двигатель прошел термоцикл на соревнованиях. Но если размер свободного зазора составляет 0,100 дюйма, то что-то не так с соотношением воздух / топливо или моментом зажигания, потому что кольцо теряет прочность на разрыв и деформируется из-за слишком большого количества тепла.

    При опиливании колец оставьте их как можно более квадратными. Чрезмерное снятие фаски может быть столь же вредным, как и слишком большой зазор.

    Еще один совет — как можно меньше снимать заусенцы и фаски при установке поршневых колец напильником.Кроме того, оставьте края как можно более квадратными, чтобы обеспечить лучшее кольцевое уплотнение. Следуйте рекомендациям производителя по правильной технике хонингования. Правильная отделка отверстия цилиндра обеспечит правильное удержание масла для смазки используемого материала колец.

    Заключение

    Использование набора поршневых колец, который тоньше, чем вы когда-либо думали, — это простой способ высвободить мощность вашего высокопроизводительного двигателя. Эффект «просачивания вниз» со стороны текущих OEM-технологий в данном конкретном случае оказался выигрышным.Эти конструкции колец не ухудшают рабочие характеристики; при надлежащих процедурах обкатки можно ожидать, что они проработают многие тысячи миль в уличном применении без вредных побочных эффектов, хотя мы не можем обещать того же, если вы наносите им пару комплектов закиси азота каждую неделю в ваших субботних ночных поездках в Мексику.

    Характеристика механизмов износа поршневых колец и цилиндров двигателя внутреннего сгорания

    2 nd Международная конференция и выставка автомобильной техники

    01-02 декабря 2016 г. Валенсия, Испания

    Сельман Демиртас и Хакан Калели

    YÄ ± ldÄ ± z Технический университет, Турция

    Плакаты и принятые тезисы : Adv Automob Eng

    Аннотация :

    Износ — это прогрессирующая потеря материалов из контактирующих поверхностей относительно при движении.Различные механизмы износа возникают во время
    работа двигателя. По данным обзора литературы; в частности, износ отверстия цилиндра и поршневого кольца вызван:
    истирание, задиры (адгезия), коррозия, полировка отверстий и расслоение. Одна из самых критических трибологических областей в двигателе
    — граница раздела цилиндр-кольцо. Известно, что износ цилиндров и колец играет важную роль в долговечности двигателя внутреннего сгорания.
    производительность, выбросы и экономия топлива. Износ гильзы цилиндра двигателя достигает максимума в точке поворота верхнего кольца.Носить
    в верхней мертвой точке (ВМТ) хода поршневого кольца большой из-за высокого контактного давления, тонкая пленка смазки из-за
    низкая скорость скольжения и высокая температура газа. Цель данной статьи — представить механизмы износа на поверхности различных
    поршневые кольца (даже с покрытием и без покрытия) и пары скольжения гильз цилиндров, истираемые в условиях граничной смазки
    с использованием поршневой триботехнической машины и одноцилиндрового искрового зажигания испытательного двигателя Honda GX 270 в течение 75 часов с использованием коммерческого
    смазочное масло.С учетом и подтвержденных литературными данными, защитный слой присадок и различные механизмы износа были
    идентифицированы с помощью микро- и наноанализа. При этом на трущейся поверхности поршневых колец и цилиндра образовывались слои присадки.
    гильзы в трибометрических испытаниях, они были обнаружены только в ВМТ гильзы цилиндра при испытаниях двигателя. Любые дополнительные защитные слои были
    обнаружено на поршневом кольце испытаний двигателя.

    Биография :

    Селман Демирташ в настоящее время получает степень магистра в Техническом университете Йылдыз, факультет машиностроения, автомобильный отдел.

    Электронная почта: [защита электронной почты] [защита электронной почты]

    Признаки обжарки поршневых колец

    Поршневые кольца в двигателе вашего автомобиля отвечают за контроль давления масла и регулирование расхода моторного масла. Изношенные или поврежденные кольца двигателя обычно приводят к множеству проблем и требуют ремонта двигателя. Вот некоторые из предупреждающих знаков, которые могут означать, что на вашем автомобиле зажарены поршневые кольца.

    Общие симптомы поврежденных поршневых колец

    Проблемы с поршневыми кольцами двигателя вашего автомобиля часто проявляются симптомами или признаками, похожими на другие проблемы с низкой компрессией в автомобиле.Хотя следующие симптомы не всегда связаны с неисправными поршневыми кольцами, они являются хорошим индикатором того, что вы должны проверить кольца на износ и определить, нужно ли их заменять. Вот список наиболее распространенных симптомов неисправных поршневых колец:

    • Белый или серый дым выхлопных газов
    • Чрезмерный расход масла
    • Малая мощность для разгона
    • Общая потеря мощности или низкая производительность

    Если вы считаете, что в вашем автомобиле неисправны поршневые кольца, или если на нем проявляются какие-либо из вышеперечисленных симптомов, вам необходимо выполнить тест на сжатие двигателя вашего автомобиля.Испытание на сжатие включает снятие одной из свечей зажигания с двигателя и попытку запустить двигатель с помощью датчика компрессии, прикрепленного к цилиндру, из которого была удалена свеча. Вы можете приобрести датчик компрессии и провести тест самостоятельно или отвезти автомобиль к сертифицированному механику для диагностики двигателя.

    Связанные вопросы и ответы

    В чем разница между уплотнением клапана и утечкой из поршневого кольца?

    Каждый цилиндр состоит из трех основных частей: уплотнения впускного и выпускного клапана; цилиндр и поршень, содержащий уплотнительные поршневые кольца и пальцы на запястье; и разъемы к коленвалу.Когда вы заметите снижение производительности, вам необходимо провести испытание двигателя под давлением, чтобы определить, есть ли утечка на одном из штоков клапана (они постоянно открываются и закрываются и в конечном итоге изнашиваются) или на поршневых кольцах. Тест покажет, где происходит утечка. С утечкой из уплотнительных поршневых колец справиться намного сложнее, потому что вам нужно не только снять крышки клапана, но и снять сборку клапана и коллектора. А также открутите верхнюю половину блока, чтобы вы могли обнажить поршни и, используя правильный инструмент.(Это похоже на большой набор клещей с ручкой для увеличения крутящего момента.) Вы снимаете поршневое кольцо или кольца (попробуйте использовать Gapless), а затем снова собираете их вместе. Если все выглядит многообещающе, повторно затяните верхний блок цилиндров, сбросьте все клапаны и их зазоры, повторно прокладывайте крышки клапанов, повторно затяните, и все готово.

    Менее ли вероятность возникновения проблем с поршневыми кольцами из чугуна?

    Если в руководстве к вашему двигателю требуется нержавеющая сталь или другой металл, например, поршневые кольца из чугуна , следует следовать руководству по эксплуатации двигателя, потому что именно они тестировали кольца при различных нагрузках.Поскольку современные двигатели работают при таких высоких температурах, чугунные поршневые кольца быстрее становятся хрупкими. Это никогда не бывает хорошей идеей, поскольку они могут легко деформироваться, поцарапать стенку цилиндра или полностью сломаться. Кроме того, их скорость передачи тепла отличается от того, что может потребоваться в вашем двигателе. Так что, хотя это может работать какое-то время, в долгосрочной перспективе это не лучшая идея.

    Можно ли заменить одно кольцо или всегда нужно заменять полный комплект поршневых колец двигателя?

    Если вы заметили, что производительность вашего автомобиля падает, и подозреваете, что у вас есть проблемы, связанные с поршневыми кольцами двигателя , вам придется выполнить испытание давлением на каждом цилиндре, чтобы увидеть, есть ли утечка из клапана или кольца, поскольку оба взаимодействуют.Предположим, ваш автомобиль четырехцилиндровый, и испытание под давлением показывает, что у трех поршней примерно 225 (как пример), а у четвертого цилиндра — 135. Сразу вы знаете, что у вас проблема с двигателем. Если вы хотите попробовать что-то немного смелое, вы можете попробовать заменить поршневые кольца в четвертом клапане. Если вы идете именно так, а затем новое испытание под давлением показывает, что первые три поршня внезапно поднимаются до 275, а четвертый остается на уровне 225, это будет означать, что вам необходимо заменить все поршневые кольца в двигателе; что в любом случае является правильным ответом.

    Для чего нужны поршневые кольца без зазора?

    Поршневые кольца без зазора , зарегистрированная торговая марка Total Seal, представляют собой поршневые кольца двойного действия. Поршневые кольца уплотняют поршень со стенкой цилиндра, так что образуется воздухонепроницаемая связь, позволяющая топливно-воздушной смеси запускать зажигание и приводить в движение автомобиль без выхода сгорания через уплотнение. Обычные поршни состоят из единственного кольца, которое скользит в галерею возле днища поршня, где на время становится твердой массой. Кольцо на самом деле представляет собой круглый кусок металла с небольшой прорезью, чтобы оно могло поместиться в галерею.Со временем щель открывается. Беззазорные кольца состоят из двух частей; один — нормальное кольцо; второй — запорный механизм с фланцем. Они сохраняют форму независимо от того, сколько вы их наденете. Обычно износ составляет около двух процентов, прежде чем производительность начнет падать из-за прорыва газа. Прорыв — это продукт сгорания, который попадает в кольца и загрязняет масло. Фланец на половине кольца помогает поддерживать круглую форму поршневого кольца и препятствует продувке. Он сохраняет округлость и сохраняет производительность.Обычно кольца без зазоров используются в гонках, где важна настройка двигателя. При стандартном использовании это действительно поможет вашему двигателю работать дольше.

    Нужно ли использовать подходящие поршневые кольца в комплекте?

    Что ж, вполне возможно, что комплект поршневых колец будет работать, если вы используете поршневые кольца одинакового размера, даже если их могут производить два разных производителя. Верно также и то, что вам придется увеличивать не только размер цилиндра, но и кольца, которые обеспечивают цилиндр с уплотнением, необходимым для правильной работы вашего двигателя, когда вы растачиваете двигатель.Однако в целях безопасности, хотя вы можете использовать кольца того же размера, скажем, 6-дюймового размера, в двигателе вашего автомобиля, вы можете обнаружить, что кольца, сделанные двумя разными производителями, немного отличаются и могут вызывать проблемы с износом.

    Как узнать, в порядке ли ваши поршни

    Игроки — другая порода. В какой-то момент они, кажется, понимают, что блеф зашел слишком далеко, когда пора сбросить руку и дожить до следующего дня. Искусство создания гоночных и высокопроизводительных двигателей часто включает в себя доведение двигателей до предела их возможностей.Разница в том, что хороший производитель двигателей знает, как увеличить шансы в свою пользу. Стоит ли рисковать повторным использованием поршней? Вот как принять осознанное решение.

    Освежение двигателя всегда было игрой в тщательную разборку и оценку компонентов на предмет износа, за которой следовала серия суждений, которые уравновешивают стоимость новых деталей с дальнейшим подталкиванием ветеранов. Оценка поршней требует опытного взгляда, но есть несколько контрольных точек, которые может использовать любой производитель двигателей, чтобы сделать правильный выбор.

    Хотя некоторые виды повреждений могут быть очевидными, могут быть и другие признаки, такие как булавки на запястье, для удаления которых требуется чрезмерное усилие — явное свидетельство деформации поршня.

    Мы поговорили с Греггом Суенагой из JE Pistons о том, что нужно искать при использовании опытных поршней. Физические повреждения, такие как контакт поршня с клапаном, могут вызвать другие проблемы, о которых вы можете не подозревать. Например, у нас была возможность осмотреть малогабаритный Chevy, у которого возникла проблема с контактом клапана с поршнем на одном поршне.Сначала казалось, что поршень пережил повреждения, в остальном не пострадал, за исключением отметки, оставленной клапаном. Но когда мы попытались удалить плавающий штифт, его пришлось выбить из поршня с помощью молотка и пробойника. Контакт на головке поршня изменил форму поршня настолько, что исказил отверстие под палец. Хотя хонингование отверстия под палец могло привести к восстановлению поршня, производитель просто решил не рисковать и просто заменил поршень.

    Тщательно осматривайте бывшие в употреблении поршни на предмет визуальных признаков, таких как поврежденные кольцевые опоры или глубокие задиры в области юбки.

    Если какой-либо полностью плавающий поршень отсоединяется от штока, JE также рекомендует использовать новые круглые проволочные зажимы или спиральные замки. Установить эти зажимы или замки непросто, поэтому рекомендуется использовать новые. Некоторые производители двигателей снимают фаски на концах круглых проволочных зажимов, чтобы предотвратить выдолбление отверстия под палец.

    Зажимы или спиральные замки нельзя использовать повторно. Их замена — дешевая страховка от выхода из строя этих трудно устанавливаемых компонентов.

    Если не считать контактных повреждений, оценку нормального износа рабочего поршня следует начинать с быстрой визуальной проверки юбки поршня с последующим измерением в направляющей точке поршня.Направляющая точка — это область на юбке, где диаметр наибольший. На поршнях JE он обычно расположен на 0,500 дюйма выше нижней части юбки, но вы должны проверить это по индивидуальному номеру детали поршня.

    При измерении диаметра поршня обязательно делайте это в точке, указанной производителем, для получения точных результатов.

    Если производитель двигателя записал исходный диаметр поршня, простое сравнение выявит любые изменения. Можно увидеть поршни с частично разрушенными юбками из-за детонации или проблем с физическим контактом, которые в противном случае визуально выглядят нормально.Незначительное изменение зазора между поршнем и стенкой можно считать нормальным, но изменение зазора между поршнем и стенкой более 0,002 дюйма следует рассматривать как хороший повод для такого изменения. Имейте в виду, что поршни 4032 имеют гораздо более узкий зазор между поршнем и стенкой по сравнению с поршнями из сплава 2618, поэтому зазоры будут другими.

    Возможно, наиболее дорого обходится износ в канавке верхнего кольца. Все кольца используют давление цилиндра за верхним кольцом для увеличения уплотняющей нагрузки на кольцо.Это требует небольшого осевого или вертикального зазора между кольцевой канавкой и поршнем. Рекомендации JE по осевому зазору зависят от конкретного поршня, но общий зазор от 0,001 до 0,002 дюйма является приемлемым. Это можно измерить с помощью щупа между верхней частью кольца и канавкой. Изношенные кольцевые площадки также могут иметь больший зазор по направлению к внешнему краю канавки, создавая эффект раструба, который отрицательно влияет на кольцевое уплотнение.

    Зазор кольцевой канавки — еще один показатель исправности бывшего в употреблении поршня.

    Помимо изношенных кольцевых канавок, двигатели высокой мощности, особенно двигатели с наддувом или турбонаддувом, имеют тенденцию нагружать верхнее кольцо гораздо большим давлением в цилиндре. Микросварка — это термин, используемый для описания переноса небольшого количества алюминия с контактной площадки кольца на поверхность кольца. Этот перенос материала имеет тенденцию к уменьшению осевого зазора и фактически может способствовать залипанию кольца в канавке. Признаки потери кольцевого уплотнения из-за зеркальной сварки включают повышенный прорыв и потерю мощности.

    Поршневые кольца спроектированы с вертикальным зазором, так что они могут свободно перемещаться внутри канавки, и перемещаются под углом, нанесенным штриховкой на стенке цилиндра. Микросварка может уменьшить перемещение поршневого кольца, что также способствует снижению эффективности уплотнения. Когда кольца снимаются с поршня, свидетельством микросварки будет точечная коррозия на нижней поверхности кольцевой канавки и нижней горизонтальной поверхности самого кольца. Это будет более распространено для поршней, в которых верхнее кольцо размещается ближе к головке поршня, поскольку это увеличивает температуру, с которой кольцо должно сталкиваться.

    Точечная коррозия на нижней поверхности канавки верхнего кольца и нижней поверхности самого кольца является признаком микросварки и сигнализирует о том, что пора заменить поршни и кольца.

    Если на поршне или верхнем кольце имеются признаки микросварки, единственное решение — новый комплект поршней и колец. Чтобы избежать повторного возникновения этой проблемы, требуется тщательная первоначальная приработка кольца, что позволяет установить ранние модели износа, удаляющие самые высокие пики раньше, чем будет приложено максимальное давление в цилиндре.

    Как упоминалось ранее, состояние булавки и отверстия под палец также следует тщательно проверять. Если штифт на запястье выглядит потрепанным из-за обесцвечивания или его трудно снять со штока или поршня, это явный признак того, что штифт не только следует заменить, но и использовать это как подсказку, указывающую на изменения, которые минимизируют эту проблему. в будущем. По словам Суйенаги, если отверстие под палец изношено более чем на 0,002 дюйма, JE рекомендует заменить поршень.

    Измеритель отверстий под штифт — лучший способ проверить наличие чрезмерного износа в этой области.

    Другие потенциальные точки отказа включают осмотр колец, чтобы убедиться, что зазоры на концах колец, особенно на верхнем кольце, не стыковались. Если вы обнаружите, что верхний или даже второй конец кольца сильно отполирован, это хороший признак того, что зазор на конце кольца был слишком узким. Это может произойти только в условиях высокой нагрузки, когда дополнительное тепло расширяет кольцо. Но этот недостаточный зазор кольца сразу же заедает в канавке, вызывая чрезмерный износ и возможность поломки кольца.Решение — либо немного увеличить зазор, либо заменить кольца новым комплектом с дополнительным зазором.

    Только самые оснащенные производители двигателей будут иметь инструменты, необходимые для определения того, подвергся ли поршень чрезмерному отжигу.

    Для двигателей, которые предполагают расширенное использование на высоких оборотах двигателя, таких как износостойкость или применение на кольцевых гусеницах, могут возникнуть опасения по поводу потери прочности на разрыв из-за термического отжига или смягчения термической обработки исходного материала.Единственный способ узнать наверняка — отправить поршни на испытание на твердость по Роквеллу или Бриннеллу, что может оказаться дорогостоящим.

    Обесцвечивание также может быть признаком того, что срок службы поршня подошел к концу.

    Suyenaga предполагает, что тщательный осмотр задней стороны днища поршня является отличным индикатором состояния поршня. Если задняя сторона головки поршня изменила цвет на черный, темно-фиолетовый, синий или какой-либо другой темный цвет, это явный предупреждающий знак того, что головка поршня перегрелась и, вероятно, стала мягкой.Это может привести к возможной поломке, поэтому замена этих поршней будет разумным решением. Это также указывает на то, что, возможно, необходимо более тщательно изучить соотношение воздух-топливо или момент зажигания. И наоборот, желтовато-коричневый или светло-коричневый цвет на задней стороне поршня допустим, обычно вызванный теплом сгорания, окисляющим часть картерного масла.

    Мы только что рассмотрели самые популярные места потенциального повреждения поршня, но если у вас есть вопросы о поршнях JE, выходящие за рамки того, что мы здесь рассмотрели, технические специалисты JE могут помочь ответить на любые вопросы.Когда дело доходит до выживания поршня, это не обязательно должна быть азартная игра, особенно когда вы можете загрузить положительную статистику на свою сторону уравнения мощности.

    Что делает 2-е поршневое кольцо? Объяснение назначения и функции!

    Пакеты поршневых колец спроектированы так же тщательно, как и любая высокопроизводительная деталь, но «средний ребенок» может быть самым неправильно понятым. Вот взгляд на науку, которая входит в дизайн второго кольца.

    С момента изобретения металлического поршневого кольца в начале промышленной революции (которое, как вы можете утверждать, в конечном итоге сделало паровую мощность непрактичной), постоянно совершенствовались и совершенствовались технологии уплотнения цилиндров для этих, казалось бы, простых деталей.Кольцевой пакет преследует три основные цели: удерживать давление в камере сгорания как при такте сжатия, так и во время рабочего хода, передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра, откуда его можно удалить с помощью воздушного или жидкостного охлаждения, и контролировать смазку для ограничения расхода масла. и нежелательные выбросы.

    Обычный автомобильный обратный звонок должен работать в гармонии, чтобы герметизировать давление сгорания, контролировать масло и передавать тепло в блок цилиндров.

    В то время как легко взглянуть на верхнее кольцо или масляное кольцо внизу и интуитивно понять их вклад в достижение этих целей, второе кольцо представляет собой скорее загадку.Что он должен делать и зачем это нужно? Как используемые материалы и физические свойства второго кольца влияют на производительность? Чтобы ответить на эти вопросы, мы обратились к старшему техническому менеджеру по работе с клиентами Алану Стивенсону, ведущему источнику знаний о поршневых кольцах.

    Обратите внимание на изящную форму крючка на краю кольца. Это 2-е кольцо в стиле Napier , и этот «крючок» помогает ему отводить масло от стенки цилиндра, когда поршень скользит по отверстию цилиндра.

    Для нашего первого вопроса мы спросили Стивенсона, играет ли второе кольцо роль в сдерживании газов сжатия или горения. «Было время, когда отверстия были такими плохими с точки зрения обработки поверхности, округлости и так далее, а материалы колец были намного хуже, так что раньше поршни имели четыре кольца; два для компрессионного уплотнения, один для очистки масла и один для перекачки масла », — поясняет он. «Терминология не поспевает за технологиями. Называть современное второе кольцо компрессионным кольцом неправильно.”

    Так каков вклад современного второго кольца в уплотнение камеры сгорания? Пер Стивенсон, «Незначительно. Были опубликованы документы SAE, которые доказывают, как увеличенные зазоры второго кольца на самом деле увеличивают уплотнение и мощность верхнего кольца. Уплотнение горения — это 100% работа верхнего кольца ». В сочетании с другими характеристиками поршня роль второго кольца в этом отношении заключается в поддержании как можно более низкого давления в щели между ним и верхним кольцом, обеспечивая любой прорыв, который заставляет его пройти мимо верхнего компрессионного кольца, способ быстро побег в картер.

    В то время как маслосъемные кольца выполняют основную часть работы по «откачке» масла от поверхности стенки цилиндра, второе кольцо играет жизненно важный ролик, соскребая его с поверхности цилиндра.

    «Канавка аккумулятора работает вместе с большими зазорами 2-го кольца», — объясняет Стивенсон. «Короче говоря, всегда будет некоторая утечка давления сгорания за верхнее кольцо из-за движения вторичного поршня и поперечного люка цилиндра. Любое давление, которое проходит мимо верхнего кольца, имеет тенденцию застревать между верхним и вторым кольцами, что затем оказывает давление на верхнее кольцо снизу, что приводит к колебанию кольца (особенно на высоких оборотах).Канавка гидроаккумулятора создает дополнительный объем, который снижает давление. Здесь применяется закон Бойля; объем и давление имеют обратную зависимость, поэтому увеличение объема снижает давление. Соединение этого с более крупными зазорами второго кольца обеспечивает более плавный выход захваченного газа из этого пространства и снижает флаттер верхнего кольца ».

    Поскольку второе кольцо специально не предназначено для использования в качестве уплотнения под давлением, оно часто имеет конструкцию, совершенно отличную от верхнего компрессионного кольца.Стивенсон говорит: «Многие верхние кольца имеют скосы внутреннего диаметра, которые заставляют их скручиваться противоположно силам, действующим на них, чтобы помочь удерживать их ровно в канавке для лучшего уплотнения. Вторые кольца имеют противоположный скос, поэтому они на самом деле скручиваются не в ту сторону, чтобы улучшить герметичность ».

    Поскольку кольца продолжают уменьшаться в размерах для уменьшения трения, материалы и производство становятся все более критичными. Углеродистая сталь является предпочтительным материалом для большинства применений , особенно для более поздних моделей, и предлагает надежность и долговечность, намного превосходящую более ранние, более толстые кольца.

    Итак, установив, что второе кольцо определенно не предназначено для обеспечения уплотнения сжатия или сгорания, как насчет второй основной цели пакета колец — отвода тепла от поршня к стенкам цилиндра, где им можно управлять? системой охлаждения? Может показаться, что относительно небольшой контакт колец между поршнем и отверстием не может быть значительным путем для теплопроводности, но оказывается, что именно он является основным источником.Пер Стивенсон: «Здесь много переменных, но кольца передают около 70 процентов тепла сгорания от поршня в систему охлаждения».

    Остальные 30 процентов уходят другими путями, такими как радиационное и конвекционное охлаждение нижней стороны поршня в воздух внутри картера, кондуктивное охлаждение за счет контакта между юбкой поршня и расточкой цилиндра, а также тепло, отводимое через брызги масла от коленчатого вала. парусность. Некоторые двигатели даже используют масляные распылители в нижней части отверстия каждого цилиндра, которые направляют брызги смазки на нижнюю часть поршней специально для охлаждения.

    Более тонкие поршневые кольца имеют гораздо больше шансов повредить при установке, чем более старые кольца. Использование компрессора с коническим кольцом следует рассматривать как абсолютную необходимость при создании двигателя последней модели.

    Несмотря на другие источники теплопередачи, кольцевой пакет принимает на себя большую часть нагрузки, когда речь идет о поддержании допустимой рабочей температуры поршня. Из ранее упомянутых 70 процентов общего тепла поршня: «Верхнее кольцо передает 45 процентов, второе кольцо — 20 процентов, а масляное кольцо — 5 процентов», — говорит Стивенсон.Хотя второе кольцо определенно играет свою роль в этой важной задаче, оно все же не является основной причиной присутствия кольца.

    Как оказалось, второе кольцо имеет гораздо большее отношение к контролю смазки, чем «масляное кольцо» под ним. «Второе кольцо — это то, что очищает масло», — объясняет Стивенсон. «Масляное кольцо — это то, что собирает его и откачивает от стенок цилиндра через отверстия для возврата масла в канавке масляного кольца». Основная функция второго кольца состоит в том, чтобы постоянно удалять излишки масла из отверстия — при вращении кривошипа масло, выходящее из находящихся под давлением подшипников на больших концах штока, постоянно выбрасывается за поршнем, покрывая стенки отверстия.

    По мере того, как поршень движется вниз по каналу цилиндра, второе кольцо «соскребает масло со стенки цилиндра, обеспечивая смазку и предотвращая попадание масла в зону сгорания двигателя.

    При ходе вниз второе кольцо и масляное кольцо работают согласованно, очищая все, кроме небольшого количества масла, и возвращая его по отверстию в поддон. Стивенсон говорит: «Верхние кольца всегда будут получать скрытую смазку за счет масла, застрявшего в поперечном люке стенок цилиндра». Это та микроскопическая текстура на отверстии, которая удерживает достаточно масла, чтобы свести к минимуму трение между пакетом колец и стенкой цилиндра, в то время как второе кольцо предотвращает попадание слишком большого количества масла через верхнее кольцо в камеру сгорания.

    Теперь, когда мы понимаем назначение каждого кольца в упаковке, мы можем понять, почему для верхнего и второго колец часто используются разные материалы и сечения колец. «Требования и предполагаемая функция верхнего и второго колец, безусловно, различаются, поэтому часто используются разные материалы», — продолжает Стивенсон. «В целом лучший материал верхнего кольца — сталь. Конечно, некоторые стали лучше других, но по мере того, как кольца становятся меньше и удельная производительность увеличивается, требования к верхнему кольцу (которое подвергается наибольшим злоупотреблениям) становятся самыми высокими.”

    Переместите канавку на поршне вниз, и различные выполняемые работы предъявляют более низкие требования к используемому материалу. Пер Стивенсон: «Многие вторые кольца гоночных двигателей по-прежнему изготавливаются из чугуна или высокопрочного чугуна. Второе кольцо не находится под достаточным напряжением и температурой, чтобы требовать стали ». Форма кольцевого профиля также оказывает существенное влияние на то, насколько эффективно оно удаляет масло, а также на то, сколько трения оно создает, причем внутренний и внешний диаметры играют роль.«Фаски находятся на внутреннем диаметре кольца и определяют направление вращения кольца, чтобы облегчить соскабливание», — говорит Стивенсон. Если смотреть в поперечном сечении, то скошенное кольцо имеет один край внутреннего диаметра, вырезанный под углом — как указывает Стивенсон, это побуждает кольцо динамически скручиваться в канавке, когда оно движется вниз по отверстию, и фокусирует дополнительное давление на внешнем углу. для более эффективного удаления излишков масла.

    Газовые порты — это еще один способ, с помощью которого конструкторы поршней могут управлять работой колец.Позволяя давлению сгорания достигать задней стороны верхнего кольца, они увеличивают мощность кольцевого уплотнения, уменьшая трение при трех других тактах.

    «Конус, Нэпье и ступеньки — все это разновидности формы внешнего диаметра, — продолжает он. Цель всех этих профилей состоит в том, чтобы сконцентрировать контакт в узкой полосе для повышения эффективности соскабливания. Как следует из названия, сужающийся внешний профиль вверху уже, чем внизу, в то время как ступенчатый кольцевой профиль имеет то, что выглядит как выемка в поперечном сечении, ориентированная по направлению движения при ходе вниз.Кольцо Napier, названное в честь известной британской инженерной фирмы D. Napier & Son, которая первоначально разработала профиль, на самом деле имеет поднутрение под углом или даже имеет форму крючка по внешнему диаметру, что еще больше уменьшает площадь контакта и обеспечивает пространство для очищенного масла. выход из отверстия цилиндра. «В общем, самый эффективный скребок — Napier, за ним следует ступенчатый, а затем конусный. Запустите Napier, если он подходит для вашего диаметра отверстия и подходит для канавки в поршнях », — заключает Стивенсон.

    Какой тип комбинации вы используете, также повлияет на оптимальный выбор для вашего пакета колец, включая второе кольцо. Стивенсон советует: «Более тонкие вторые кольца более распространены в двигателях с сухим картером, вытягивающих большие объемы поддонов». Поскольку вакуум в картере помогает кольцевому уплотнению по всем направлениям, можно получить желаемые результаты, не работая так же сильно со вторым кольцом. «Естественный аспиратор без использования вакуума обычно должен быть 1,5 мм или больше, в то время как принудительная индукция должна давать более крупные кольца размером 1/16 дюйма», — добавляет он.

    Установка правильного кольцевого зазора имеет первостепенное значение для достижения желаемых рабочих характеристик двигателя. При любых эксплуатационных характеристиках зазор 2-го кольца должен быть больше, чем зазор верхнего кольца, чтобы обеспечить выход прорыва и предотвратить колебание кольца от нарушения уплотнения верхнего кольца.

    «Конечно, все зависит от диаметра отверстия; это почти можно представить как отношение размера кольца к размеру отверстия », — предупреждает Стивенсон. «Большой четырехцилиндровый двигатель с наддувом отлично контролирует масло с 1-м цилиндром.Кольцо диаметром 2 мм, в то время как для большого блока диаметром 4,600 дюйма лучше использовать кольцо диаметром 1/16 дюйма. Когда дело доходит до контроля масла, эффективность картера также зависит от существенных факторов. Современные двигатели с блоками с глубокими юбками, сегментированными масляными поддонами, ветровыми поддонами и очисткой / продувкой кривошипа — все это влияет на то, сколько масла подбрасывается в цилиндры. Чем больше масла присутствует, тем тяжелее работа второго кольца ».

    Как видите, проектирование и проектирование второго кольца — сложная тема, но, к счастью, эксперты Wiseco обладают коллективным опытом во всех формах сборки высокопроизводительных двигателей, чтобы дать вам надежный совет для ваших конкретных потребностей.Хотя мы не можем охватить все в одной технической статье, мы надеемся, что то, что вы узнали здесь, поможет вам лучше понять « почему », стоящую за спецификациями кольцевого пакета, и в полной мере воспользоваться знаниями, полученными от сотрудников Wiseco, когда составляя свою собственную комбинацию.

    Проверка поршневых колец — автомобильная промышленность

    Инструмент обнаружения дефектов Cognex Deep Learning упрощает автоматическое обнаружение и определение характеристик дефектов на текстурированных металлических поверхностях

    Сопутствующие товары

    In-Sight D900

    На основе программного обеспечения In-Sight ViDi для машинного зрения на основе глубокого обучения

    Компрессионные кольца поршня в поршневом двигателе выполняют несколько функций, герметизируя камеру сгорания и регулируя расход масла.Дефекты компрессионного кольца трудно обнаружить из-за отражающей металлической поверхности поршня. Цилиндрическая форма поршня иногда выглядит размытой и не сфокусированной на изображениях. В процессе производства следует ожидать нормальных изменений текстуры поверхности металла, а некоторые из них, включая пятна ржавчины, белые участки и даже поверхностные трещины и трещины, могут пройти проверку. Однако длинные царапины, которые влияют на работу поршня и угрожают уровням сжатия в цилиндре, являются признаками истинных дефектов.Система проверки должна выдерживать нормальные отклонения и незначительные аномалии на поверхностях компрессионных колец при выявлении любых длинных царапин.

    Программирование проверки такой сложности в алгоритме, основанном на правилах, потребует сложных библиотек дефектов. Человеческий осмотр, хотя и более гибкий, будет слишком медленным. Cognex Deep Learning предлагает эффективное решение для проверки, сочетающее способность человека распознавать незначительные отклонения с надежностью, согласованностью и скоростью автоматизированной системы.Используя инструмент Cognex Deep Learning Defect Detection Tool в контролируемом режиме, инженер обучает программное обеспечение, основанное на глубоком обучении, на репрезентативном наборе известных «хороших» и «плохих» изображений колец сжатия. Техник комментирует известные «плохие» изображения с длинными царапинами и «хорошие» изображения с нормальными вариациями и допустимыми дефектами, включая пятна ржавчины и небольшие трещины. На основе этих изображений Cognex Deep Learning определяет естественную форму поршня и текстуру поверхности, а также нормальный вид царапин.Дополнительные изображения могут быть добавлены к обучающему набору во время проверочного тестирования, чтобы отразить дополнительные примеры и помочь оптимизировать систему. Параметры можно постоянно корректировать во время фазы обучения и периода проверки до тех пор, пока обученная модель правильно не обнаружит и не сегментирует все изображения с длинными царапинами. Во время работы программа характеризует изображения с длинными царапинами как дефектные, научившись распознавать и игнорировать несущественные изменения.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.