Как делается замена поршневых колец
Для нормального прохождения процессов в цилиндрах двигателя автомобиля создаётся требуемая компрессия. Для этого обеспечивается герметичность камеры сгорания, и это при условии подвижного взаимодействия элементов цилиндро-поршневой группы между собой. Между поршнем и цилиндром предусмотрен тепловой зазор, предотвращающий заклинивание подвижного элемента после температурного расширения. Чтобы обеспечить герметичность, на поршень устанавливаются специальные поршневые кольца, которые уплотняют элементы ЦПГ. Поршневые кольца играют важны в работе двигателя.
Признаки износа колец
Работа поршневых колец сопровождается постоянным трением о стенки цилиндра. Поэтому они постепенно изнашиваются, а это влияет на работу силовой установки. За счет снижения уплотняющей функции колец в цилиндрах падает компрессия. В результате:
- Силовая установка теряет мощность.
- уменьшается динамика набора скорости автомобилем.
- повышается расход топлива.
- появляется «жор» масла.
- возникают проблемы с запуском мотора.
В современных автомобилях ресурс поршневых колец достигает 1 млн. км пробега. Но это возможно только при правильной эксплуатации автомобиля и регулярного проведения технического обслуживания с заменой расходных материалов.
Причины износа
Автовладельцы не соблюдают периодичность ТО или небрежно используют автомобиль. А это сказывается на ресурсе поршневых колец, и они изнашиваются раньше заявленного ресурса.
Повлиять на срок эксплуатации этих элементов ЦПГ могут:
- масло и нарушение периодичности его замены;
- топливо с примесями;
- неочищенный воздух;
- работа мотора под критическими нагрузками;
- перегрев двигателя.
Кольца требуют смазки. И хоть указывается, что трение происходит «на сухую», поскольку масло со стенок снимается маслосъемным кольцом, но это не так. Тонкий слой смазки на стенках остается, поэтому сила трения между кольцами и цилиндром снижается.
Залегшие поршневые кольца
Нередко в низкокачественной смазке не хватает смазывающих свойств. Из-за этого повышается сила трения между контактирующими элементами в узлах. Касается это и колец. С такой смазкой они работают «на сухую», что и приводит к интенсивному износу.
То же касается и несоблюдение периодичности замены масла. Постепенно масло теряет свои свойства, в том числе и смазывающие. В результате силы трения повышаются.
Относительно применяемого топлива, то наличие сторонних частиц действует негативно. Твердые частицы, даже микроскопические, выступают в роли абразива, из-за чего износ колец ускоряется. Присадки в топливе иногда оседают внутри цилиндра в виде нагара, что тоже сказывается негативно. Оседая на канавках, нагар затрудняет движение колец, в результате они перестают полноценно прилегать к стенкам. Из-за этого масло попадает в камеру сгорания, что увеличивает количество нагара, который образуется. Залегшие кольца являются причиной повышенного расхода масла. В запущенных случаях перерасход смазки достигает 2,0-2,5 литра на каждые 1000 км..
Перегревы и работа на высоких нагрузках приводят к разрушению колец – они лопаются. Помимо них ломаются перегородки между канавками.
Для продления срока службы регулярно меняйте масло и фильтра, заправляйтесь только на проверенных АЗС, не допускайте перегревов и прогревайте мотор.
Диагностика
Если же появились признаки износа колец, явными из которых является потеря мощности, дымность выхлопа и «жор» масла, в первую очередь убедитесь, что проблема заключается в ЦПГ, поскольку такие симптомы появляются и из-за неисправности газораспределительного механизма. Если пробег авто большой, то нужно сразу ремонтировать. Ведь если ресурс двигателя исчерпан, то он работает с нарушениями. В таком двигателе ремонтировать нужно и ЦПГ, и ГРМ.
А вот если пробег мотора не такой уж и большой, а указанные признаки имеются, то для начала проводим диагностику. Для этого замеряют компрессию. Она в цилиндрах должна быть одинаковой и соответствовать норме (допускается отклонение). Значительное падение компрессии в камерах сгорания указывает на износ или залегание колец.
Если же давление снизилось только в одном цилиндре, то высока вероятность подгорания или неплотного прилегания клапанов, но может такой результат давать и залегшие кольца. Чтобы удостовериться, что проблема кроется в ЦПГ, заливают 20-30 грамм масла в цилиндр и снова делают замер. Возросшая компрессия после заливки указывает на залегание или разрушение колец. В случае же с проблемными клапанами, то залитое масло на давлении не скажется.
Когда диагностика указывает на залегание колец, необязательно их сразу менять. Для начала выполняют раскоксовку мотора. На рынке автохимии имеются специальные средства для этого. Но в процессе работ важно соблюдать технологию проведения операции.
Отметим, что закоксовка двигателя достигает такой степени, что химические средства уже не помогут, и удалять нагар придется механическим способом. А для этого разбирают двигатель.
Замена поршневых колец – операция трудоемкая, поскольку требует полной разборки мотора. Поэтому если не уверены в самостоятельном проведении операции, то лучше эту работу доверить специалистам сервисного центра.
Видео: Монтаж поршневых колец — Motorservice Group
Технология замены колец
Силовые установки авто разных производителей имеют конструктивные особенности. Но, несмотря на это, алгоритм работ по замене для моторов одинаков.
Для выполнения замены потребуется стандартный набор ключей, емкости для слива тех. жидкостей и специальное приспособление для сжатия колец. Работы выполняются на смотровой яме.
Технология проведения работ:
- Авто ставим на яму и обездвиживаем.
- Сливаем технические жидкости (масло, антифриз).
- Разбираем и снимаем привод ГРМ.
- Отсоединяем впускной и выпускной коллекторы головки блока.
- Выкручиваем крепежные болты головки блока и снимаем. После этого лучше сразу оценить состояние клапанов. При надобности ремонтируем головку с заменой маслосъемных колпачков.
- Забираемся под авто и откручиваем поддон.
- Откручиваем крышки шатунов (при этом их следует помечать, чтобы не перепутать, на какой шейке каждая из них стояла).
- Находясь под авто выталкиваем поршни вместе с шатунами вверх (их тоже следует пометить).
- Оцениваем состояние поршней и цилиндров.
- Снимаем изношенные кольца, устанавливаем новые. Перед этим прочищаем канавки от нагара.
- Садим поршни на место, используя приспособление для сжимания колец.
- Собираем двигатель обратно.
Выше описан алгоритм работ, но у каждого авто есть особенности конструкции, которые влияют на технологию замены.
Видео: Как установить поршневые кольца ВАЗ 2108-09-15 и поршня в цилиндры.
Нюансы проведения работ
Если разобрать двигатель не сложно, то при сборке необходимо многое учитывать:
- все прокладки, которые снимаются, обязательно заменяются (прокладки ГБЦ, коллекторов, поддона, клапанной крышки);
- при сборке привода ГРМ нужно все выставлять по меткам;
- затяжка болтов крепления ГБЦ должна осуществляться со строго заданным моментом, поэтому без динамометрического ключа не обойтись;
- не допускается перепутывание мест установки поршней и шатунных крышек;
- заливать лучше новые технические жидкости, а не использовать слитые с двигателя.
При сборке особое внимание уделяем затяжке крепежных элементов, поэтому после установки каждого снятого элемента проверяем надежность затягивания болтов и гаек.
После замены проводим обкатку двигателя, чтобы новые элементы притёрлись.
Как провести замену поршневых колец своими руками?
Поршневые кольца требуют замены, как правило, независимо от пробега автомобиля. В основном зависит эта процедура от качества заливаемого в двигатель масла, частоты его замены и т. п. Узнаем для начала, а какие же симптомы укажут на выход их из строя?
СИМПТОМЫ, УКАЗЫВАЮЩИЕ НА ИЗНОС ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Автомобиль стал больше расходовать топлива? Это один из первых симптомов, указывающих на то, что кольца износились и требуется их замена. Дело в том, что при износе поршневых колец снижается компрессия двигателя (об этом подробнее написано ниже). Это вынуждает водителя транспортного средства сильнее давить на газ, пытаясь заставить мотор работать как раньше. В итоге либо топливом заливаются свечи из-за переобогащённой смеси, либо излишки бензина попадают в картер.
Двигатель начинает троить, и повышается расход топлива. Может снизиться также и мощность двигателя. Многие водители со стажем именно по этому признаку определяют время, когда надо менять кольца. И это правильно, ведь мощность двигателя напрямую зависит от состояния колец. Вся поршневая группа должна обеспечивать необходимый уровень компрессии для того, чтобы двигатель функционировал оптимально. Существует даже специальное значение компрессии, которое в норме должно равняться 9. Износ поршней, поршневых колец Повышенный расход масла, как правило, в большинстве случаев дополняется снижением мощности двигателя.
Маслосъёмные кольца не успевают убирать остатки смазки с поверхности цилиндра, а в результате этого излишек масла попадает в камеру сгорания. Здесь то, что не успевает сгореть, улетает в катализатор и выходит через выхлопную трубу. Вот вам и следующий симптом: когда из глушителя идёт сизый дым, то это свидетельствует о сгорании масла. Но повышенный расход масла не всегда можно причислить к признакам, свидетельствующим об износе поршневых колец. «Маслоедом» мотор становится по нескольким причинам, и об этом можно прочитать в специальной литературе.
Поршневые кольца способны одновременно выполнять несколько функций.
Герметизация камеры сгорания, посредством чего не допускается проникновение газов в картер. Поршневые кольца защищают сам поршень от перегрева. Дело в том, что на головке поршня постоянно концентрируется тепло, а кольца способны направлять его к цилиндру, интенсивно омываемому ОЖ. Благодаря поршневым кольцам равномерно распределяется масляная плёнка по поверхности цилиндра. Кроме того, не допускается проникновение масла непосредственно в саму камеру сгорания. Чтобы кольца работали эффективно, они должны равномерно прилегать ко всей поверхности цилиндра. По истечении определённого времени сам цилиндр меняет свою форму, тем самым увеличиваются зазоры в каналах.
Таким образом, нарушается упругость колец. Что происходит затем — понятно. Нарушается герметизация, газы проникают в картер, начинается повышенный износ уже всей поршневой группы. Одним словом, когда эти детали изношены, только грамотный порядок замены поршневых колец на новые поможет решить проблемы, описанные выше. Ниже будет представлен алгоритм замены колец своими руками. Многие начинающие водители страшатся самостоятельно выполнить операцию, так как приходится снимать двигатель. Кроме того, сам процесс кажется сложным только на первый взгляд и требующим узкоспециализированных знаний. Спешим успокоить. Это не совсем так. Поменять кольца на новые вполне удастся и одному человеку, не особо разбирающемуся во всей специфике. Даже двигатель снимать не нужно в большинстве случаев, а достаточно наличия определённых инструментов.
Хотелось бы отметить, что определить, надо ли снимать двигатель или нет, всё-таки придётся. Для этого существует специальный метод, подразумевающий снятие головки. Визуально осматриваются цилиндры и оценивается их состояние. Первоочерёдно обращается внимание на дефекты, которые могут виднеться на стенках гильз. Лучше всего попросить кого-нибудь, кто разбирается, проверить всё и сказать, нужен ли демонтаж двигателя или нет, чтобы всё было изначально правильно сделано. Если же вы уверены на все 100%, что «полетели» только кольца и не нужны ни расточка блока цилиндров, ни капитальный ремонт двигателя, то мотор снимать точно не нужно. Хотелось бы предупредить, что снимать головку цилиндров несложно, но вот обратно собрать не так уж и легко. Именно поэтому браться за проверку состояния самостоятельно лучше не надо. Если знакомы со специалистом в этой области, то попросите его. Процедура проверки не займёт много времени, и, скорее всего, специалист даст согласие.
Порядок самостоятельной замены поршневых колец
Во-первых, нужно приобрести новый комплект поршневых колец, а при покупке не забыть проверить упаковку, сами кольца.
Во-вторых, будут необходимы такие инструменты:
- набор головок с трещоткой;
- набор ключей;
- динамометрический ключ;
- обжим для колец;
- ключи-шестигранники.
Приступая к работе, желательно снять поддон картера, заранее слив масло. Рекомендуется также демонтировать масляный насос и проверить его на износ.
Схема того, как делается замена поршневых колец, достаточно проста, если понятен принцип работы авто. Процесс замены колец следует выполнять в таком порядке:
- снять клемму плюса с АКБ;
- слить тосол;
- снять декоративную накладку двигателя, открутив 4 гайки;
- демонтировать впускной коллектор, сделав это в несколько этапов. Сначала вывести тросик привода дроссельной заслонки. Потом отсоединить дроссельный узел целиком, снять катушку зажигания и бронепровода. Затем снять все шланги с верхней части коллектора, запомнить всё или даже сфотографировать, чтобы не возникло путаницы во время сборки. Ослабить все хомуты, соединяющие верхние и нижние патрубки;
- снять клапанную крышку, выкрутив все болты и отсоединив шланги;
- снять с двигателя всё навесное оборудование;
- демонтировать топливные шланги и отсоединить контакт, который идёт к датчику включения вентилятора;
- открутить 2 болта, которые фиксируют термостат. При этом нужно полностью снять или же сдвинуть в сторону (если это возможно при конструкции конкретного автомобиля) все шланги;
- перейти к демонтажу ролика генератора и крышки ремня ГРМ;
- открутить натяжной ролик ремня ГРМ, снять ремень и демонтировать шкивы распредвалов. Снять вторую часть пластмассового кожуха. При выполнении этих работ распредвал зафиксировать с помощью тонкой монтировки – это не даст ему прокручиваться;
- демонтировать кожух с выпускного коллектора и снять сам коллектор. Выполняя сборку выпускного коллектора, вместо старых гаек лучше установить новые медные;
- со всех датчиков мотора снять разъёмы. Снять связку проводов, идущих на форсунки;
- снять ГБЦ, выкрутив в точно установленном порядке 10 болтов;
- забраться под машину, причём поддон к этому времени уже должен быть снят. Открутить 3 болта на маслозаборнике и снять его, лёгко покачивая;
- провернуть коленвал так, чтобы нужный поршень оказался в нижней мёртвой точке;
- снять крышку шатуна и вытолкнуть наверх поршни всех цилиндров 4
- почистить поршни от нагара;
- снять старые и поставить новые кольца. Первым установить маслосъёмное кольцо, а в завершение все кольца стянуть специальной оправкой;
- выполнить обратную сборку.
Замена поршневых колец закончена. Осталось проверить внутреннее состояние агрегата и убедиться в том, что всё работает качественно.
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ОБКАТКА МОТОРА
После того как двигатель собран, необходимо убедиться в его работоспособности. Его необходимо завести и дать поработать некоторое время на холостых оборотах. Если он работает устойчиво, можно считать, работа завершена успешно. Следует помнить, что новым деталям нужна обкатка, и чем аккуратнее она будет выполнена, тем дольше прослужит отремонтированный силовой агрегат.
Обкатка длится 2–3 тысячи километров. Чтобы замена не прошла впустую, во время обкатки необходимо соблюдать следующие правила:
Руководство по замене поршневых колец
То, что автомобилю требуется именно замена поршневых колец, а не какие-то другие ремонтные работы, расскажет сам двигатель. Признаки подобной неисправности проявляются довольно ярко, поэтому не заметить их будет сложно. Но прежде чем говорить о симптомах, нужно понять, что представляют собой кольца, и какую роль они играют в работе двигателя.
Что такое поршневые кольца, их назначение
Поршневые кольца представляют собой упругие незамкнутые элементы, которые устанавливаются в специальные канавки на корпусе поршня. Изготавливают их из стали или чугуна повышенной прочности, а сверху покрывают легирующим материалом. Легирующее покрытие еще больше увеличивает прочность, а также снижает скорость износа.
Обычно в поршень вставляются 3 кольца: 2 компрессионных (занимают 2 верхних канавки) и 1 маслосъемное (нижняя канавка). Задача компрессионных колец – не допустить прорыва раскаленных газов вдоль поршня в картер двигателя. Маслосъемное – снимает лишнее масло с зеркала цилиндра, не давая ему попасть в камеру сгорания. Кроме того, кольца снижают температуру поршня, передавая практически половину тепла его поверхности на стенки цилиндра.
Когда поршневые кольца перестают справляться с возложенными на них задачами, ввиду своего износа, двигатель автомобиля сигнализирует об этом проявлением соответствующих симптомов.
Признаки износа поршневых колец
О том, что износ дошел до критической стадии, свидетельствует синий или черный дым из выхлопной трубы. Это указывает на то, что излишки масла попали в камеру сгорания мимо маслосъемного кольца и сгорели там вместе с топливом. Черный дым, выходящий из трубки вентиляции картера, говорит о том, что компрессионные кольца из-за износа допускают прорыв газов из камеры сгорания в его полость.
Критический износ сопровождается снижением компрессии (способность удерживать давление) в цилиндрах двигателя. Это означает, что часть газов, образовавшихся при сгорании топливной смеси, которая должна была толкать поршень, прорвалась в картер, не совершив полезную работу. Именно это приведет к падению давления в цилиндре, следовательно, двигатель потеряет часть мощности. Наблюдается повышенные расход масла.
Проверяется компрессия специальным прибором – компрессометром. Когда номинальные значения давления неизвестны (нет инструкции по эксплуатации), сначала оно измеряется в сухом цилиндре, затем через свечное отверстие заливается немного моторного масла, и замер делается заново. Если компрессия повысится, значит, требуется замена колец. Подобные признаки могут наблюдаться и в случае их «залегания».
«Залегание» происходит, когда образовавшийся в канавках поршня нагар мешает пружинить поршневым кольцам, результатом чего становится снижение плотности их прилегания к поверхности цилиндра.
Такую проблему, если случай не сильно запущен, можно исправить при помощи специальных присадок к топливу. Двигатель, имеющий карбюраторную систему, можно попробовать очистить спреем для удаления нагара, который впрыскиваются непосредственно в карбюратор. Если удаление нагара с камеры сгорания эффекта не дало, то выход только один – замена поршневых колец и чистка канавок.
Как заменить поршневые кольца самостоятельно
Конечно, замена колец – процедура довольно трудоемкая. Она требует аккуратности и определенных умений, но по большому счету сложного в ней ничего нет (если не снимать двигатель). Для этого нужно:
- снять головку блока цилиндров, соблюдая все рекомендации производителя автомобиля;
- слить масло, снять защиту маховика и поддон картера двигателя;
- снять маслозаборник;
- провернув коленвал, установить нужный поршень в нижнюю мертвую точку;
- открутить крышку шатуна и снять ее;
- вытащить поршень вместе с шатуном из цилиндра, толкая его вверх деревянной рейкой;
- очистить поршень от нагара. По его маркировке установить класс поршня, приобрести соответствующий ему новый комплект поршневых колец;
- каждое новое кольцо перед установкой сначала вставляется в цилиндр для проверки зазора в замке. Зазор должен соответствовать величине, указанной в руководстве по эксплуатации автомобиля. Если он меньше необходимого, то торцы замка аккуратно подпиливаются надфилем;
- поршни тщательно очищаются от нагара. Отверстия, предназначенные для слива масла, также прочищаются подходящей деревянной палочкой. Очищенные канавки смазываются чистым моторным маслом;
- одеваются кольца начиная с маслосъемного. На одной из сторон кольца стоит маркировка «ТОР» (вверх), которая указывает, как оно должно быть установлено в поршень. Замки должны устанавливаться через 120 градусов относительно друг друга. Это исключит сквозное проникновение через них газов. Нельзя одевать кольца «витком», такая установка может сопровождаться появлением микротрещин, которые приведут к их поломке;
- произвести сборку в обратной последовательности, параллельно очищая все чистой ветошью и смазывая свежим моторным маслом. Поршни должны устанавливаться именно в те цилиндры, откуда они были сняты. Также и крышки шатунов с шатунными вкладышами должны надеваться на те же шатуны, с которых их сняли.
Если износ шатунных вкладышей позволяет использовать их повторно, то замену делать не стоит, так как для этого понадобится расточить шейки коленвала. Самостоятельно такую работу без опыта качественно выполнить не получится.
Инструменты, необходимые для проведения работ
Для замены колец понадобятся:
- наборы рожковых и накидных ключей, а также вороток с удлинителем и головками номиналом от 10 – 19;
- динамометрический ключ;
- спец. обжим (оправка).
Кроме того, понадобится герметик устойчивый к воздействию масла. Он пригодится во время установки прокладок поддона картера и клапанной крышки.
И вроде бы ничего сложного в перечисленных выше действиях нет, если замену производить не снимая двигатель с автомобиля. Однако есть нюансы, без учета которых двигатель с новыми кольцами долго не проработает. Когда цилиндр достигает предельной стадии износа, на поверхности его зеркала образуется «ступенька». Ударившись об нее, новое кольцо либо сразу сломается, либо получит трещину, которая в итоге все равно приведет к его поломке. Кроме того, канавки старого поршня также имеют износ, поэтому притирка новых колец к цилиндру будет затруднена или вовсе невозможна. Это значит, что дефектовку поршневой группы и цилиндров лучше доверить профессионалам.
Расточкой и хонингованием цилиндров также должны заниматься квалифицированные специалисты. К тому же эту работу выполнить без снятия двигателя невозможно. Поэтому перед тем как браться за дело, стоит хорошо подумать, реально оценить свои силы и возможности. Чтобы результатом ремонта не стала замена поршневой группы в целом, или того хуже – не пришлось бы сдавать двигатель в капитальный ремонт.