Цилиндропоршневая группа как пишется

Цилиндр и поршень: что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

• Головку (днище)
• Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
• Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

• На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
• Посадочные места под гильзу деформируются
• Днища поршней оплавляются и прогорают
• Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
• На теле поршней возникают различные повреждения
• Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
• Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

• Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
• Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
• Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
• Регулярно проводить диагностику автомобиля
• Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Присоединяйтесь

Все материалы сайта https://atf.ru/ принадлежат
ООО «НОВЫЕ РЕШЕНИЯ» ИНН 5751054390

© 2004 – 2022 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Цилиндропоршневая группа и кривошипно-шатунный механизм

Детали, составляющие кривошипно-шатунный механизм (КШМ) и цилиндропоршневую группу (ЦПГ), можно разделить на две группы: подвижные (поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы, шатуны, коленчатый вал, маховик) и неподвижные (блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров).

Цилиндропоршневая группа. Блок-картер (рис. 4.1) является остовом двигателя, в котором размещаются и работают подвижные детали; к нему крепятся практически все навесные агрегаты и приборы, обеспечивающие работу двигателя. Нижняя часть блока цилиндров (картер) обычно обрабатывается для установки в блок коренных подшипников коленчатого вала и для присоединения поддона картера.

Картер вместе с цилиндрами, головкой (крышкой), поддоном или фундаментной рамой (при наличии последней), прокладками, сальниками образует закрытую, непроницаемую для газов, смазочного материала и охлаждающей жидкости (в случае двигателя жидкостного охлаждения) полость, где расположен кривошипно-шатунный механизм.

В блоке автомобиля, выполненном заодно с картером, расположены выполненные заодно или вставленные цилиндры (гильзы) 5. Внутренние поверхности цилиндров отшлифованы и называются зеркалом цилиндров. Если в блоке цилиндров устанавливаются гильзы, они уплотняются резиновыми кольцами. Гильза центрируется в блоке по наружному диаметру бурта, а в нижней части — по посадочному диаметру. Гильзы могут быть мокрыми или сухими. Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жидкостью системы охлаждения, и сухой, если она непосредственно не соприкасается с охлаждающей жидкостью. Внутреннюю поверхность цилиндра подвергают закалке с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) и тщательно обрабатывают, получая «зеркальную» поверхность. На внутреннюю поверхность наносится сетка для удержания смазки.

Рис. 4.1. Компоненты и головка блок-картера цилиндров:

• 1 — масляный поддон; 2 — рама жесткости; 3 — блок-картер;
• 4 — головка цилиндров; 5 — гильза цилиндров; 6— верхнее уплотнительное кольцо; 7— рубашка системы охлаждения; 8— нижние уплотнительные кольца; 9 — масляные каналы; 10 — самоконтрящийся болт; 11 — сливная пробка; 12 — установочный буртик коренного подшипника; 13 — крышка коренного подшипника

Уплотнение полости охлаждения гильзы по верхнему бурту осуществляется за счет точности и чистоты обработки (без герметика и резиновых колец), а по нижнему поясу — двумя-тремя резиновыми кольцами 8, устанавливаемыми в канавки на нижнем посадочном поясе блока цилиндров. При установке нескольких колец они имеют разный цвет во избежание неверной установки.

Уплотнительная поверхность гильзы, прилегающая к прокладке головки цилиндров, имеет выпуклую форму. Направляющие гильз цилиндров двигателя расположены над буртиками гильз.

Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными стенками имеется специальная полость, называемая рубашкой охлаждения. В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя.

Внутри блока также имеются каналы 9 и масляная магистраль смазочной системы, по которым подводится масло к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров (в картере) находятся опоры для коренных подшипников коленчатого вала, которые имеют съемные крышки 13, прикрепляемые к блоку самоконтрящимися болтами.

К блоку цилиндров спереди прикреплена крышка распределительных шестерен, сзади — картер сцепления.

Блок-картер автомобилей отливают преимущественно из легированного чугуна или из алюминиевых сплавов. После литья блок цилиндров подвергают искусственному старению, что уменьшает его коробление в процессе эксплуатации и обеспечивает сохранность правильной геометрической формы.

Долгое время единственным материалом для изготовления блоков цилиндров служил чугун. Этот материал недорог и имеет высокие прочность и жесткость при хороших литьевых качествах. Кроме того, обработанные хонингованием внутренние поверхности чугунных цилиндров обладают отличными антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью. Существенными недостатками чугуна являются его большая масса и низкая теплопроводность. Так, чугунный блок наиболее жесткий, а значит, при прочих равных условиях выдерживает более высокую степень форсирования и наименее чувствителен к перегреву. Теплоемкость чугуна примерно вдвое ниже, чем алюминия, т. е. двигатель с чугунным блоком быстрее прогревается до рабочей температуры. Однако чугун весьма тяжел — в 2,7 раза тяжелее алюминия, склонен к коррозии, а его теплопроводность примерно в 4 раза ниже, чем у алюминия, поэтому у двигателя с чугунным картером система охлаждения работает в более напряженном режиме.

Стремление конструкторов к созданию более легких двигателей привело к разработке конструкции блоков цилиндров из алюминиевых сплавов. Алюминиевые блоки цилиндров легкие и лучше охлаждаются, однако в этом случае возникает проблема с материалом, из которого выполнены непосредственно стенки цилиндров. Если поршни двигателя с таким блоком сделать из чугуна или стали, то они очень быстро износят алюминиевые стенки цилиндров. Если же сделать поршни из мягкого алюминия, то они просто «схватятся» с алюминиевыми стенками, и двигатель 32

Рис. 4.2. Схема покрытия на стенки цилиндра плазматроном:

1 — струя плазмы

с напыляемым порошком;

• 2 — плазматрон;
• 3 — рабочая поверхность цилиндра цилиндров и соответ-

заклинит. В связи с этим в алюминиевые блоки вставляются в процессе сборки (чаще всего) или запрессовываются при изготовлении чугунные гильзы. Использование в производстве современных технологий позволяет изготавливать легкие двигатели, у которых блок цилиндров не имеет чугунных гильз.

Рабочие поверхности цилиндров современных алюминиевых блоков двигателей, более легких, нежели чугунные, могут иметь покрытие, наносимое плазменным напылением. Напыляемый на стенки цилиндра порошок подается через плазматрон (рис. 4.2). После напыления, как и при традиционном исполнении цилиндров, производится хонингование (микроуглубления).

Масляный поддон картера (см. рис. 4.1) предназначен для защиты картера от попадания посторонних частиц, грязи и применяется как резервуар для масла. Поддон изготавливается из штампованной стали или формованной пластмассы (композита). Снизу поддона устанавливается сливная пробка. Внутри поддонов могут выполняться лотки и перегородки, препятствующие перемещению и взбалтыванию масла при движении автомобиля по неровным дорогам. Поддон располагается ниже оси коленчатого вала. Он крепится болтами, для уплотнения используются резиновые или пробковые прокладки.

Для уменьшения вибрации в блоке ствующего снижения уровня шума двигателя с нижней стороны блока может устанавливаться рама жесткости, изготовленная из листовой стали.

Сверху цилиндры закрыты головкой блока цилиндров. Она служит для размещения всей камеры сгорания или ее части, для установки свечи зажигания в двигателях с искровым воспламенением или форсунки для впрыска топлива в дизелях. Кроме этого, в головке размещается механизм газораспределения или его элементы, в частности, клапаны, каналы впуска горючей смеси бензиновых двигателей или воздуха у дизелей, каналы выпуска отработавших газов. При жидкостном охлаждении в головке располагается полость для циркуляции охлаждающей жидкости.

При изготовлении головок из алюминиевого сплава применяют вставные седла клапанов, изготовленные из жаропрочного чугуна или легированной стали. Крепление головок к цилиндрам или блок-картеру осуществляется при помощи шпилек или болтов, ввернутых в картер. Крепление головки к цилиндру или блоку должно выполняться с высоким значением момента затяжки резьбовых соединений, обеспечиваемых специальным динамометрическим ключом. Гайки резьбовых соединений затягивают при этом в определенной последовательности, исключающей возможность деформации головки. Необходимо помнить, что в процессе эксплуатации вытяжка крепежных шпилек может привести к нарушению герметичности стыка, в результате чего возможен прорыв газов в окружающую среду и в систему охлаждения и попадание охлаждающей жидкости в поддон двигателя и в систему выпуска, что приводит к выходу двигателя из строя.

У двигателя может быть одна головка блока цилиндров (при рядном расположении) или две головки (при V-образной компоновке); при V-образной компоновке также возможно наличие четырех головок — по головке на три цилиндра. Возможна установка головки для каждого цилиндра.

По форме камеры сгорания различны, например, в бензиновых двигателях камера сгорания может быть полусферической, полуклиновой или смешанной.

Цилиндры являются направляющими для поршня и вместе с головкой образуют полость, в которой осуществляется рабочий цикл.

Цилиндр работает в условиях переменных давлений в надпоршневой полости. Внутренние стенки его соприкасаются с пламенем и горячими газами, раскаленными до температуры 1500. 2500 °С. Средняя скорость скольжения поршневых колец по стенкам цилиндра в автомобильных двигателях достигает 12. 15 м/с. Поэтому материал, употребляемый для изготовления внутренних стенок цилиндров, должен обладать большой механической прочностью, а сама конструкция стенок — повышенной жесткостью. Стенки цилиндров должны хорошо противостоять истиранию при ограниченной смазке и обладать общей высокой стойкостью против других возможных видов износа (абразивного, коррозионного и некоторых разновидностей эрозии), уменьшающих срок службы цилиндров.

Во время работы двигателя в верхней части цилиндров сгорает рабочая смесь. При этом выделяются продукты окисления — оксиды углерода и азота, несгоревшие углеводороды, пары воды и другие вещества.

Изнашивание зеркала цилиндра в верхней части больше, чем в нижней, из-за более высокого давления газов. В связи с этим в некоторых двигателях автомобилей, например ЗИЛ-431410, для повышения износостойкости цилиндров в их гильзы запрессовывают вставки из специального чугуна.

Верхнюю плоскость блока цилиндров и нижнюю плоскость головки блока тщательно обрабатывают для получения плотного соединения. Между этими плоскостями устанавливают сталеасбестовую уплотняющую прокладку головка блока (рис. 4.3), предотвращающую прорыв газов наружу и исключающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в цилиндры. Прокладку головки блока изготавливают из стали и снабжают вставками из вулканизированной резины для уплотнения каналов системы охлаждения и смазки. Для защиты резиновых уплотнений во время установки головки цилиндров они имеют множество выпуклых участков, которые разглаживаются при затяжке головки цилиндров. Перед установкой прокладки на двигатель обе ее стороны натирают графитом, предохраняющим прокладку от пригорания к блоку или головке. Гайки и болты крепления головки блока к блоку цилиндров затягивают равномерно в определенной последовательности при помощи динамометрического ключа, чтобы не повредить головку и прокладку. Для правильного подбора прокладка маркируется.

Рис. 4.3. Прокладка головки цилиндров ЯМЗ-536:

/ — отверстие подвода масла к головке цилиндров; 2 — отверстия подвода охлаждающей жидкости к головке цилиндров; 3 — отверстия слива масла с головки цилиндров; 4 — отверстия отвода охлаждающей жидкости из головки цилиндров; 5— место маркировки прокладки головки цилиндров

На некоторых современных дизелях прокладка не устанавливается, а герметичность стыка обеспечивается высокой точностью и чистотой его обработки. Например, на дизеле ГАЗ-560 блок цилиндров отлит заодно с головкой. Для обеспечения герметичности стыка головки с цилиндром или блок-картером соприкасающиеся поверхности головки и блока (цилиндра) должны иметь высокую точность изготовления, обеспечивающую единую плоскость контакта.

Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает его через шатун на кривошип коленчатого вала (рис. 4.4), а также осуществляет подготовительные такты. Он является одной из деталей, образующих камеру сгорания двигателя, и обеспечивает ее герметичность.

Рис. 4.4. Кривошипно-шатунный механизм:

• 1 — вкладыш шатунного подшипника; 2— втулка верхней головки шатуна; 3 — поршневые кольца; 4 — поршень; 5 — поршневой палец;
• 6— стопорное кольцо; 7— шатун; 8— коленчатый вал;
• 9

Форма и конструкция поршня, включая днище и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания. В конструкции поршня принято выделять головку и юбку (рис. 4.5). Головка состоит из днища и огневого (жарового) и уплотняющего поясов.

Рис. 4.5. Поршень дизельного двигателя ЯМЗ-536 грузового автомобиля:

• 7 — юбка; 2 — уплотняющий пояс; 3 — головка; 4 — внутренняя масляная полость; 5— днише; 6 — жаровой пояс; 7— верхнее кольцо компрессионное; 8— нижнее кольцо компрессионное;
• 9 — маслосъемное кольцо; 10 — стопорные кольца;
• 77 — бобышки; 72 — палец; 13 — шатун

На внешней поверхности головки поршня и юбке проточены канавки для установки компрессионных и маслосъемных колец. Число колец, устанавливаемых на поршне, зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала. По окружности канавок, в которых размещены маслосъемные кольца, просверлены сквозные отверстия (или ставится дополнительное пружинное кольцо для отвода масла в картер двигателя).

Юбка является направляющей частью поршня при движении его в цилиндре и передает боковую силу от шатуна стенкам цилиндра. На внутренней стороне юбки имеются два массивных прилива, называемые бобышками. Они соединены ребрами с днищем и увеличивают прочность поршня. В бобышках сделаны отверстия для установки пальца и проточены кольцевые канавки для стопорных колец.

Для увеличения прочности и улучшения отвода теплоты днище поршня дизеля изготовляют большой толщины и усиливают ребрами с внутренней стороны. Стенки юбки отливают большей толщины, чем в бензиновых двигателях. Обычно поршни дизелей имеют фигурные днища. Это улучшает процесс смесеобразования и позволяет придать камере сгорания необходимую форму.

Коэффициент линейного расширения поршней из алюминиевых сплавов в 1,5. 2 раза превышает коэффициент линейного расширения стальной или чугунной гильзы цилиндра. Поэтому при нагреве поршень расширяется больше, чем цилиндр, охлаждаемый жидкостью, в связи с чем возникает опасность заклинивания поршня. Чтобы избежать этого и обеспечить нормальную работу двигателя, диаметр поршня должен быть меньше диаметра цилиндра, т. е. между поршнем и цилиндром необходим диаметральный зазор.

В цилиндре поршень движется неравномерно; в крайних положениях (ВМТ и НМТ) его скорость равна нулю, а вблизи середины хода она достигает максимального значения. В результате этого возникают большие силы инерции, на величину которых влияют масса поршня и угловая скорость коленчатого вала. Кроме механических нагрузок, поршень подвергается действию высоких температур в период сгорания топлива и расширения образовавшихся газов. Он нагревается также вследствие трения его боковой поверхности о стенки цилиндра.

Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна, вследствие чего поршень ударяется о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4. 1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.

Поршневой палец предназначен для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Он должен быть прочным, легким и износостойким, так как во время работы подвергается трению и большим механическим нагрузкам, переменным по величине и направлению. Поршневой палец производится полым (в виде толстостенной трубки). Для того чтобы пальцы надежно работали при передаче больших усилий, они изготавливаются из сталей (легированных или углеродистых) и подвергаются цементации на глубину 1,0. 1,4 мм или закалке высокочастотными токами. После этого пальцы отпускают до определенной твердости, что позволяет получить твердую поверхность детали при вязкой сердцевине. В автотракторных двигателях используют пальцы трубчатой формы. Палец устанавливается в отверстие в поршне и смещается по ходу движения на 1,5 мм вправо (для уменьшения стука и перекашивания).

В зависимости от соединения с шатунами пальцы подразделяются на закрепленные и плавающие. В настоящее время наибольшее распространение получили конструкции с плавающим пальцем; при этом возможно свободное проворачивание последнего как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствует более равномерному износу пальца. От осевого перемещения палец фиксируется пружинными стопорными кольцами. Применяется и фиксирование пальца в головке шатуна или в бобышках поршня. Последний вариант используется в конструкциях поршня с подводом масла на охлаждение головки поршня через полость поршневого пальца.

Пальцы изготовляют с высокой точностью и подбирают к поршням и шатунам.

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня. По назначению кольца подразделяются на компрессионные, препятствующие прорыву продуктов сгорания топлива в картер двигателя и отводу теплоты в стенки цилиндра, и маслосъемные, обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.

Компрессионные кольца, кроме основной функции, обеспечивают отвод значительной доли теплоты от поршня в стенки цилиндра.

Компрессионные и маслосъемные кольца — разрезные. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец сохраняется небольшой зазор (0,20. 0,35 мм). Разрез кольца называется замком; он может быть прямым, косым или ступенчатым.

Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости. Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на его наружной поверхности выполнена проточка). Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную — маслосбрасывающего кольца.

Маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и отвода снятого масла в картер двигателя (благодаря этому уменьшается попадание масла в камеру сгорания). В канавках, предназначенных для установки маслосъемных колец, предусмотрены радиальные отверстия для отвода масла, снимаемого маслосъемным кольцом с зеркала цилиндра.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршней с шатунами, соединенных с коленчатым валом.

Коленчатый вал предназначен для восприятия передаваемых шатунами усилий и преобразования их в крутящий момент, который затем трансмиссией передается колесам автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов двигателя. На вал действуют большие нагрузки, он подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию. Коленчатые валы изготавливаются ковкой из легированных хромоникелевольфрамовых или хромоникелемолибденовых сталей с последующей механической и термической обработкой, а также литьем из специального высокопрочного чугуна.

Коленчатый вал (рис. 4.6, а, б) имеет следующие части: коренные и шатунные шейки, щеки, противовесы, передний конец и задний конец (хвостовик) с сальниками и фланцем для крепления маховика. Шатунные шейки служат для соединения коленчатого вала с шатунами. Коренные шейки вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров.

Щеки соединяют коренные и шатунные шейки вала, образуя колена, или кривошипы. На некоторых валах предусматривают противовесы, которые отливают вместе с валом. Противовесы, расположенные на коленчатом валу, воспринимают центробежные силы инерции и создаваемые ими моменты. В шатунных шейках коленчатых валов большинства двигателей имеются грязеуловительные полости для дополнительной центробежной очистки масла. Для повышения износостойкости и долговечности шатунных и коренных шеек их закаливают с нагревом ТВЧ, после чего шлифуют и полируют. Переход от шеек к щекам, называемый галтелью, делают плавным, чтобы избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. От коренных к шатунным шейкам сделаны сверления для подвода масла. 40

Рис. 4.6. Коленчатый вал грузового (я) и легкового (5) автомобилей и разрез шатунной шейки (в):

• 1 — передний сальник; 2 — верхний коренной подшипник (вкладыш);
• 3 — нижний коренной подшипник (вкладыш); 4 — упорное полукольцо; 5 — задний сальник; 6 — шестерня; 7 — противовес;
• 8 — шатунная шейка; 9 — коренная шейка; 10 — венчик привода стартера; 11 — маховик; 12— фланец для крепления маховика;
• 13— подшипник первичного вала коробки передач; 14— щека;
• 75 — масляная грязеуловительная полость; 16 — пробка

На переднем конце вала сделаны шпоночные канавки для крепления шестерни привода газораспределительного механизма и крепления шкива. Для равномерного чередования рабочих и других тактов в цилиндрах многоцилиндрового двигателя шатунные шейки расположены под определенным углом по отношению друг к другу. В четырехцилиндровом рядном двигателе шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 180°, в восьмицилиндровом V-образном двигателе — под углом 90°. Коренные и шатунные шейки отшлифованы под определенный размер в соответствии с размером подшипников.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения цилиндров, порядка работы и тактности двигателя. На большинстве автомобильных двигателей применяют полноопорные коленчатые валы, т. е. каждая шатунная шейка расположена между двумя коренными. Таким образом, полноопорный вал имеет число коренных шеек на одну больше, чем шатунных.

Вследствие работы сцепления и косозубых зубчатых колес механизма газораспределения возникают силы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал вдоль оси. Особенно большие силы возникают в момент выключения сцепления. Фиксация от осевого смещения коленчатого вала обеспечивается установкой стопорных колец на носке вала или у его хвостовика.

Коленчатый вал смазывается маслом под давлением и вращается в коренных подшипниках скольжения, состоящих из двух тонкостенных стальных разрезных вкладышей. Их назначение — уменьшить трение между шейками коленчатого вала и соответствующими опорами и тем самым снизить скорость изнашивания трущихся поверхностей. Вкладыши представляют собой тонкостенную стальную ленту с нанесенным на нее слоем антифрикционного материала (материала с низким коэффициентом трения). Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника коленчатого вала не взаимозаменяемы, так как в верхнем обычно имеется отверстие и канавка для подвода масла.

Маховик (рис. 4.6) служит для вывода поршней из ВМТ и НМТ, накопления энергии в течение рабочего хода, вращения коленчатого вала во время вспомогательных тактов, уменьшения неравномерности вращения вала, облегчения пуска двигателя. Для возможности вращения коленчатого вала стартером при пуске на его ободе имеется зубчатый венец. К маховику крепится механизм сцепления.

Маховик отливают из серого чугуна и крепят болтами к заднему торцу коленчатого вала. Болты предохраняются от самоот-винчивания специальными стопорными пластинами, каждая из которых устанавливается под два болта. Маховик точно фиксируется относительно шеек коленчатого вала штифтами.

Поверхность маховика, соприкасающуюся с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

В механической ступенчатой трансмиссии маховик является ведущей частью фрикционного сцепления. В этом случае его торцевая поверхность, обращенная к коробке передач, подвергается шлифованию и служит поверхностью трения. К этой же торцевой поверхности винтами крепится кожух сцепления, внутри которого расположен ведомый диск.

При установке гидромеханической трансмиссии к маховику крепится насосное колесо гидротрансформатора.

Каким бы жестким ни был коленчатый вал, он подвергается крутильным колебаниям. Крутильные колебания можно представить как постоянное закручивание с последующим раскручиванием вала, что происходит при работе двигателя с определенной частотой. При совпадении частоты крутильных колебаний с частотой внешних сил может наступить резонанс, который приведет к резкому увеличению нагрузок, действующих на коленчатый вал, и, как следствие, к его поломке. Излом коленчатых валов (обычно в месте соединения щеки с коренной шейкой) был частой причиной выхода из строя двигателей старых конструкций. Современные коленчатые валы имеют высокую жесткость, и резонансные частоты находятся за пределами возможных частот вращения валов этих двигателей. Тем не менее в конструкции двигателей часто применяют гасители крутильных колебаний, которые снижают до нужного уровня виброактивность коленчатого вала. Одним из способов гашения крутильных колебаний является разделение шкива или диска, установленного на коленчатом валу, на внутреннюю и наружную части — двухмассовый маховик (рис. 4.7). Обе части соединяются упругим материалом, который поглощает вибрации за счет внутреннего трения.

Рис. 4.7. Двухмассовый маховик:

• 1 — первичный маховик; 2 — внешний гаситель колебаний;
• 3 — внутренний гаситель колебаний; 4 — первичный вал;
• 5 — вторичный маховик

Шатун связывает поршень с кривошипом коленчатого вала и передает усилия, газовые силы и силы инерции на шатунную шейку коленчатого вала. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. При работе шатун совершает сложное движение в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала, и подвергается воздействию высоких газовых и инерционных сил. Шатун воспринимает большие нагрузки, меняющиеся по величине и направлению. Он подвергается сжатию, изгибу и растяжению. Чтобы выдержать такие нагрузки, шатун должен быть прочным, жестким для уменьшения сил инерции. Вместе с тем эта деталь должна иметь минимальную инерцию, поэтому масса шатуна должна быть минимальной.

Шатун (рис. 4.8) представляет собой стержень двутаврового сечения, что позволяет при малой массе обеспечить необходимую прочность. Основными элементами шатуна являются верхняя (или поршневая) головка с запрессованной бронзовой втулкой, в которой перемещается палец; стержень, соединяющий верхнюю головку с нижней (или кривошипной) головкой. С помощью нижней головки и ее крышки шатун соединен с шатунной шейкой коленчатого вала.

Рис. 4.8. Шатун бензинового двигателя с прямым разъемом (а) и дизельного двигателя с косым разъемом (d):

• 1 — гайка; 2 — болт; 3 и 14 — отверстия для масла; 4 — стержень шатуна;
• 5— бронзовая втулка; 6— отверстие для прохода масла к поршневому пальцу; 7- верхняя головка шатуна; 8— номер шатуна; 9— нижняя головка шатуна; 10 — крышка нижней головки; 11 — стопорная шайба;
• 12— метка; 13 — вкладыши; 15 — усик; 16— паз в головке шатуна

Верхняя головка шатуна представляет собой толстостенный цилиндр, плавно переходящий в стержень. Внутренняя поверхность верхней головки выполнена с высокой точностью, поскольку в нее запрессовывается подшипник, представляющий собой тонкостенную втулку из оловянистой бронзы с толщиной стенок 0,8. 2,5 мм. Для обеспечения необходимого ресурса двигателя между трущимися поверхностями пальца и подшипника верхней головки необходимо наличие слоя масла. Подача смазки к поршневому пальцу осуществляется через отверстия 6 и канал, просверленный в теле шатуна на всю длину стержня. В этом случае предусматривается утолщение стенки, соединяющей полки двутавра. Возможны и другие формы сечения стержня (в частности, круглая с отверстием).

Нижнюю головку шатуна делают разъемной; ее габариты должны позволять вынимать поршень с шатуном, как правило, через цилиндр, что определяется условиями сборки двигателя. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом, перпендикулярным оси стержня. Необходимость в разъеме нижней головки шатуна под углом возникает тогда, когда шатунные шейки коленчатого вала имеют большой диаметр. В этом случае нижняя головка шатуна получается значительных размеров, что затрудняет или делает невозможным монтаж и демонтаж поршня вместе с шатуном через цилиндр. Например, в двигателях ЯМЗ, имеющих больший, чем диаметр цилиндра, размер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным.

Верхняя часть нижней головки откована заодно со стержнем и представляет собой полуцилиндр, плавно переходящий в стержень.

Отверстие в нижней головке обрабатывается совместно с крышкой, поэтому при сборке каждому шатуну должна соответствовать индивидуальная крышка. Для обеспечения такой возможности на бобышках под болт шатуна выбивается порядковый номер цилиндра. Для предотвращения раскрытия стыка верхней части нижней головки и крышки болты крепления крышек должны затягиваться с определенным моментом, устанавливаемым заводом-изготовителем. Для предотвращения отворачивания гаек в процессе эксплуатации гайки либо выполняются самоконтрящимися, либо устанавливаются на специальном герметике. Нижнюю головку шатуна и крышку растачивают вместе для получения отверстия правильной цилиндрической формы. Поэтому крышку нельзя перевертывать или переставлять на другие шатуны.

Крышку нижней головки шатуна крепят к нему двумя болтами, изготовленными из высококачественной стали. Гайки болтов шатуна затягивают только динамометрическим ключом и тщательно шплинтуют или стопорят специальными стопорными шайбами. Для предотвращения от проворачивания вкладыши имеют усики, входящие в соответствующие выемки в шатунах и расточках картера.

На шатунах и крышках с одной стороны ставят необходимые метки. В нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух вкладышей — верхнего и нижнего. Взаимозаменяемые тонкостенные вкладыши изготовляют из материала, аналогичного материалу вкладышей коренных подшипников. Вкладыши устанавливают с натягом. От осевого смещения и провертывания шатунные вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые должны быть расположены на одной стороне шатуна. Обычно нижнюю головку шатуна делают симметричной относительно оси стержня.

В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие для смазывания стенок цилиндра. В высоконагруженных двигателях для обеспечения подвода масла под давлением к подшипнику верхней головки шатуна в теле стержня выполняется канал.

Для возможности ремонта коленчатого вала могут быть предусмотрены ремонтные размеры вкладышей. Клеймо ремонтного размера наносится на тыльную сторону вкладыша недалеко от стыка.

Изготавливают шатуны ковкой из высокопрочной стали с последующей термической и механической обработкой. В зависимости от места производства шатуны современных двигателей обрабатываются по технологиям резки или крекинга (рис. 4.9). В первом случае шатун сначала подвергается первичной обработке, затем крышка шатуна отрезается от головки шатуна. Для окончательной обработки обе детали соединяются болтами.

Рис. 4.9. Схема обработки шатуна резкой (а) и крекингом (б):

• 1 — инструмент для резки; 2 — инструмент для разлома;
• 3 — предварительно прорезанная линия разлома

Если используется технология крекинга, шатун обрабатывается как целая деталь. На головке шатуна лазерным лучом прорезается линия разлома для процесса крекинга. После этого крышка шатуна отламывается от головки с достаточным усилием, прикладываемым специальным инструментом.

Преимуществом метода крекинга является то, что при сборке шатуна обе его части стыкуются практически идеально, обеспечивая полное совпадение разлома во всех направлениях. В настоящее время крекинг применяют и при изготовлении крышек коренных подшипников коленчатого вала.

От коленчатого вала осуществляется привод газораспределительного механизма и вспомогательных агрегатов двигателя. Привод может быть шестереночным, ременным, цепным, смешанным и с помощью электродвигателей.

Цилиндр и поршень как основные детали двигателя

/>

Цилиндр и поршень – одни из ключевых деталей любого двигателя. Стенка цилиндра, днище поршня и нижняя плоскость головки блока цилиндра образуют замкнутую полость, в которой происходит сгорание топливно-воздушней смеси.

Поршень, вставленный в цилиндр, воспринимает усилие образовавшихся газов и преобразует их энергию в поступательное движение, которое заставляет вращаться коленчатый вал.

В данной статье мы рассмотрим пару «цилиндр-поршень» подробнее: конструкцию и функции этих элементов, условия их работы и возможные проблемы при эксплуатации цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).

Что представляют собой цилиндр и поршень?

В двигателях современных автомобилей от 2 до 16 цилиндров, объединенных в единый прочный корпус – блок цилиндров. Количество цилиндров определяет мощность силового агрегата.

Внутренняя часть цилиндра, которая является его рабочей поверхностью, называется гильзой, внешняя часть, составляющая единое целое с корпусом блока, – рубашкой. По каналам рубашки циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра совершает возвратно-поступательное движение поршень. Он передает усилие, возникающее от давления газов, на шатун, герметизирует камеру сгорания и отводит от нее излишек тепла.

Поршень имеет вид перевернутого стакана, состоит из головки (днища), уплотняющих колец и направляющей части (юбки).

В бензиновых двигателях используются поршни с плоским днищем – они проще в изготовлении, меньше нагреваются при работе. Иногда в них выполняются канавки, способствующие полному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей имеют выемку заданной формы на дне, чтобы воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивался с топливом.

Плотность соединения поршня с цилиндром обеспечивают поршневые кольца. Их число и расположение зависит от типа и предназначения двигателя. Чаще всего поршень включает два компрессионных кольца и одно маслосъемное.

Компрессионные кольца уменьшают попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя, а также отводят тепло от головки поршня к стенкам цилиндра. По форме они могут быть трапециевидными, бочкообразными и коническими.

Верхнее компрессионное кольцо изнашивается быстрее других, поэтому его наружную поверхность подвергают пористому хромированию или напылению молибдена. Благодаря этим процедурам первое кольцо лучше удерживает смазочный материал и становится более износостойким. Остальные уплотняющие кольца покрывают слоем олова для лучшей приработки к цилиндрам.

Маслосъемное кольцо при движении поршня вверх и вниз удаляет излишки масла со стенок цилиндра, предупреждая тем самым их попадание в камеру сгорания. Через дренажные отверстия в стенках поршня масло попадает внутрь последнего и далее – в картер.

На юбке расположено отверстие двумя приливами (бобышками), в котором крепится поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном.

Палец поршня имеет трубчатую форму и может устанавливаться по-разному:

• Закрепляться в бобышках поршня, но вращаться в головке шатуна
• Закрепляться в головке шатуна и вращаться в бобышках поршня
• Свободно вращаться в бобышках поршня и в головке шатуна (плавающие пальцы)

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленчатого вала, стержень совершает сложное колебательное движение. В процессе работы шатун подвергается сжатию, изгибу и растяжению, поэтому его производят прочным и жестким, а для уменьшения сил инерции – легким.

Конструкционные материалы

Для того, чтобы цилиндры могли выдерживать высокие нагрузки, их изготавливают из высокопрочных материалов – чугуна или стали с различными присадками. В целях снижения веса современные блоки часто производят из алюминия, а внутреннюю часть цилиндра, запрессованную в блок и контактирующую с движущимся поршнем – из стали.

Автомобильные поршни двигаются внутри цилиндра с высокой скоростью, в процессе работы они подвержены воздействию высоких температур и давлений. Именно поэтому изначально их отливали из чугуна. С развитием технологий основным конструкционным материалом стал алюминий, его использование позволило обеспечить меньшую нагрузку на детали, лучшую теплоотдачу, рост оборотов и мощности двигателя.

Сегодня многие автомобили, особенно с дизельными ДВС, оснащаются сборными поршнями из стали. Они легче алюминиевых, за счет меньшей компрессионной высоты позволяют использовать удлиненные шатуны и, тем самым, снизить боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр».

В процессе работы детали ЦПГ подвергаются значительным циклическим, механическим и тепловым нагрузкам, которые повторяются тысячи раз в минуту.

Именно поэтому современные материалы, применяемые для изготовления поршней, обладают:

• Высокой механической прочностью
• Хорошей теплопроводностью
• Малой плотностью
• Незначительным коэффициентом линейного расширения
• Антифрикционными свойствами
• Коррозионной устойчивостью

Некоторые производители автокомпонентов в целях снижения потерь, вызванных трением, покрывают боковую поверхность поршней специальным антифрикционным материалом, содержащим графит или дисульфид молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается. Во избежание усиленного износа поршня и образования задиров оно требует восстановления.

Для этих целей применяются специальные материалы на основе твердых смазочных частиц. Одним из самых эффективных является антифрикционное твердосмазочное покрытие .

Состав на основе высокоочищенного дисульфида молибдена и графита имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимальными параметрами распыления.

Материал наносится на юбки поршней быстро и равномерно, для отверждения не требует нагревания в печи, создает на поверхности долговечное сухое покрытие, снижающее его износ и препятствующее появлению задиров.

Охлаждение цилиндро-поршневой группы

При сгорании топлива в надпоршневом пространстве в каждом цикле работы двигателя выделяется огромное количество тепла. Именно поэтому цилиндро-поршневая группа нуждается в эффективном охлаждении.

Для отвода избыточного тепла предусмотрена воздушная или жидкостная система охлаждения.

Воздушное

Цилиндры двигателя с воздушным охлаждением снаружи покрыты множеством ребер, которые обдуваются встречным или искусственно созданным (с помощью воздухозаборников) потоком воздуха.

Жидкостное

При жидкостном (водяном) охлаждении цилиндры снаружи омываются охлаждающей жидкостью, циркулирующей в толще блока. Нагретые цилиндры отдают ей часть тепла, затем жидкость попадает в радиатор, охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Система смазки цилиндров

Если цилиндр не смазан изнутри, поршень будет заклинивать, что рано или поздно приведет к разрушению двигателя. Именно поэтому качественное смазывание стенок – вторая по значимости проблема после отвода тепла.

Для удержания стабильной масляной пленки на внутренние поверхности цилиндров наносят микросетку. Это процесс называется хонингованием. Благодаря наличию такой сетки на стенках всегда присутствует слой масла, что не только снижает трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению излишков тепла внутри ЦПГ.

Неисправности и ресурс ЦПГ

Даже при правильной эксплуатации автомобиля со временем могут возникнуть проблемы с цилиндро-поршневой группой. Их основная причина – в сложных условиях работы ЦПГ.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур происходит:

• Появление пробоин, сколов, трещин на рабочих поверхностях цилиндров
• Деформация посадочных мест под гильзу
• Оплавление или прогар днища поршней
• Разрушение, закоксовывание, залегание колец
• Различные деформации на теле поршней
• Сужение зазора между поршнем и цилиндром, как следствие – задиры на юбках

Эти и другие неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя – из-за отказа термостата, помпы или разгерметизации системы охлаждения, а также при сбоях в работе вентилятора охлаждения радиатора, самого радиатора или его датчика.

Проблемы с деталями ЦПГ можно заподозрить при увеличении расхода масла, ухудшении пусковых качеств двигателя, снижении его мощностных показателей, появлении шума и стука при работе. Не стоит игнорировать эти моменты, так как цилиндро-поршневая группа – основной узел ДВС, и его неисправности неизбежно ведут к дорогостоящему ремонту.

Кроме того, в ходе сервисных работ проводятся различные операции по измерению компрессии в цилиндрах двигателя, берутся пробы картерного масла и пр.

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от разных факторов: вида ДВС, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и т.д. В отечественных автомобилях срок службы ЦПГ составляет около 200 тыс. км, в иномарках – до 500 тыс. км.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя подразумевает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней и шатунов, восстановление и расточку цилиндров.

Величину износа цилиндров определяют с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках заваривают или заделывают эпоксидными пастами.

Новые поршни нужного диаметра и массы подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Важно следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного пуска зимой.