Самостоятельная сборка двигателя. Часть 1.
Ревизия ГБЦ проведена.
Сегодня забрал большую часть запчастей, которые заказывал для ремонта двигателя.
Чтобы ничего не препятствовало процессу сборки, осталось дождаться два комплекта вкладышей для коленвала. Ну а пока устаноновил поршневые кольца.
Сначала установил пружину между двумя маслосъемными кольцами. При установке нужно быть очень внимательным — пружина должна стать в канавку поршня так, чтобы два ее конца соединились встык, а не внахлест. Иначе в процессе работы поршня пружина вылезет из канавки и сделает на цилиндре ужасные задиры.
После этого устанавливаются маслосъемные кольца. Причем перед установкой проверяем, в какую сторону выгибается кольцо при сжатии:
Той стороной, в которую выгибается кольцо, ставим вверх.
Установив маслосъемные кольца, переходим к установке компрессионных колец. На компрессионных кольцах есть буква "R", что указывает на верхнюю сторону кольца.
Компрессионные кольца (верхнее и нижнее) отличаются между собой наличием среза на нижнем кольце с наружней стороны и наличием еле заметной фаски на внутренней стороне верхнего кольца:
Кольца устанавливал руками без всяких специнструментов.
После того, как кольца установлены, развернул их замки так, как показано на рисунке:
Со всеми кольцами поршень выглядит так:
Ну и последнее, что сегодня сделал — приспособу для заправки поршней с кольцами в цилиндры из консервной банки:
Запчасти
Hyundai Grandeur 2008, двигатель бензиновый 3.3 л., 235 л. с., передний привод, автоматическая коробка передач — своими руками
Комментарии 12
откуда такая информация про маслосъёмные кольца? ИМХО всё тут не правильно написано и кольца поставил не правильно, как ты думаешь для чего голубая метка на маслосъёмных кольцах, открою может тебе секрет но это для того чтобы все три метки на кольцах совпадали в одной линии, таким образом перевернуть кольцо не получиться потому что тогда замок будет совпадать и по мануалу ты не сможешь поставить. И в литературе везде написано если верх кольца не помечен меткой то ставить его можно ставить любой стороной. Сам проверил кольца гнутся одинаково во все стороны просто руки не тот инструмент для определения таких точных вещей, так же как пальцометр и ногтеметр для определения выработки в гильзе цилиндра
Секрет ты мне никакой не открыл. Меток на кольцах не было, поэтому прислушался к одному из знакомых мотористов, чтобы 100% не прогадать.
И да, в сервисмануале по ремонту g6db нет информации по направлению установки колец. Зато есть информация по размещению замков, которой я и придерживался.
с замками всё правильно…
…но про прогиб маслосъемных колец — ёб**ый стыд, откуда вы все взяли эту х**ню? кто это придумал? плюнул бы ему прям в лицо
собирал моторы по англоязычным манулам (а они всегда точнее, нежели русские) и НИГДЕ, НИ В ОДНОМ из них не было написано, что есть какая-то разница по установке маслосъемных колец верхом/низом…
и да, вчера только собирал мотор туксона, впервые услышал про это говно с кольцами и одно и тоже кольцо с одинаковым успехом прогибается в любую сторону
Виды поршневых колец, из чего изготовлены, подбор и маркировка
Виды поршневых колец, из чего изготовлены, подбор и маркировка
Поршень и цилиндр двигателя внутреннего сгорания имеют близкие размеры, однако, с какой бы высокой точностью они не изготавливались, между ними все равно остается зазор, через который в картер могли бы свободно проходить газы, образующиеся в результате сгорания рабочей смеси, а из картера в камеру сгорания попадало бы моторное масло. Для предотвращения этих крайне нежелательных явлений применяются поршневые кольца.
Они представляют собой незамкнутые кольца, посаженные с небольшим зазором в предназначенных для этой цели поршневых канавках. По своему предназначению они делятся на две группы:
- компрессионные, задача которых состоит в предотвращении прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя;
- маслосъемные, предназначенные для удаления излишков моторного масла со стенок цилиндров.
Компрессионные поршневые кольца имеют наружный диаметр немного больше диаметра цилиндра. Чтобы деталь могла поместиться внутри, в ней делается вырез, называемый замком. Поверхность компрессионного кольца изготавливается ровной, без каких-либо выемок. Маслосъемные кольца, в отличие от них, имеют сквозные прорези, предназначенные для отвода масла.
Количество колец, устанавливаемых на один поршень, может варьироваться. На заре автомобильной эры, когда двигатели были тихоходными, чтобы как можно лучше справиться с потерями компрессии, их количество доходило до семи.
В современных двигателях для каждого поршня, как правило, применяется три: два компрессионных и одно маслосъемное.
У спортивных автомобилей с высокооборотистыми форсированными моторами инженеры довольно часто ограничиваются и вовсе двумя.
Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
При изготовлении колец применяются различные материалы, такие, как чугун, нержавеющая сталь, хром и молибден. Чугун сочетает в себе невысокую стоимость и достаточно высокие эксплуатационные характеристики, чем вызвано его широкое распространение.
В состав нержавеющей стали входит большое количество хрома для увеличения жаростойкости и сопротивляемости износу. Благодаря этому кольца из «нержавейки», как и хромированные, лучше сопротивляются высоким температурам, нежели чугунные.
Поскольку первое компрессионное кольцо работает в условиях недостатка смазки, необходимо учитывать и этот фактор при выборе материала для него. Как нельзя лучше для покрытия подходит все тот же хром.
Хромированные изделия намного лучше сопротивляются истиранию.
Молибден применяется в качестве покрытия рабочей части колец с целью увеличения их ресурса. Помимо этого, молибденовые поршневые кольца быстрее прирабатываются к стенкам цилиндров, что особенно важно в случае их замены при проведении капитального ремонта двигателя.
Анатомия поршневых колец
Не следует думать, что для всех колец из комплекта применяется один и тот же металл. На применяемый материал основное влияние оказывает расположение поршневых колец на поршне. Поскольку все поршневые кольца работают в разных условиях, то и требования, предъявляемые к сплавам, из которых они изготовлены, различны.
Первое компрессионное кольцо
В наиболее тяжелых условиях находятся первые компрессионные кольца, поэтому к ним предъявляются наиболее высокие требования по жаростойкости и сопротивляемости износу. Чаще всего их изготавливают из чугуна с противоизносной вставкой из молибдена.
На первый взгляд все компрессионные кольца выглядят одинаково, однако их конфигурация может существенно различаться. Например, верхнее может быть немного перекручено. В результате с поверхностью цилиндра контактирует только его кромка, а не вся поверхность. Благодаря этому, уменьшаются потери на трение, и сокращается время приработки.
Другой тип – компрессионные кольца с L-образным участком. Их отличительная особенность – способность менять степень уплотнения в зависимости от давления, оказываемого рабочими газами на тыльную часть большого L-образного выступа.
Под давлением они расширяются, улучшая компрессию (во время такта сжатия), когда давление уменьшается, диаметр наоборот, уменьшается, при этом уменьшается трение и износ деталей.
Какие из колец лучше, каждый решает сам, поскольку у всех имеются свои преимущества.
Второе компрессионное кольцо
Условия его работы менее напряженные, поэтому требования, предъявляемые к материалу, из которого оно изготовлено, менее жесткие. Второе компрессионное кольцо выполняет двойную задачу:
- обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
- работает наподобие скребка, препятствуя попаданию моторного масла в камеру сгорания.
Нередко вторые компрессионные кольца имеют форму усеченного конуса, т.е. диаметр верхней части меньше, чем диаметр нижней. Благодаря такой конструкции, при движении поршня вниз со стенок цилиндра удаляется масло.
Оба компрессионных кольца имеют только одно правильное положение для установки, переворачивать их ни в коем случае нельзя, иначе они будут неправильно работать. Для предотвращения ошибок при монтаже на их верхней стороне ставится маркировка, например, «Т» или «TOP».
Маслосъемные кольца
Они устанавливаются под компрессионными. В отличие от последних, их поверхность не сплошная, она имеет окошки, предназначенные для отвода моторного масла. В современных двигателях маслосъемные кольца устанавливаются по одному на каждый поршень, раньше они устанавливались по несколько, особенно в двигателях, предназначенных для стационарного использования.
Подбор запчастей
При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.
Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко.
Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго.
Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.
В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.
Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.
нормальный | 1-й ремонтный | 2-й ремонтный | |
2101, 2103, 2108, 21081, 1111 | 76 | 76,4 | 76,8 |
21011, 2105, 2106, 2121 | 79 | 79,4 | 79,8 |
21082, 21213, 2110, 11113 | 82 | 82,4 | 82,8 |
Какие кольца лучше
Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам. При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко.
Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.
Виды поршневых колец, из чего изготовлены, подбор и маркировка
На рынке автозапчастей сегодня есть все – от самой мелкой детали до двигателя и кузова. Казалось бы, проблема, которая лет десять-пятнадцать назад стояла очень остро, наконец-то решена. Но не тут-то было.
Подобрать качественные детали для замены непросто, особенно это касается вкладышей шатунных и коренных подшипников, элементов цилиндропоршневой группы – поршней, колец.
Именно качество и надежность этих деталей кардинально
влияют на срок работы двигателя после “лечения”.
Самые первые поршневые кольца для ВАЗ изготавливались на специализированном заводе в Мичуринске, но устаревшие технологии 50-х годов не соответствовали требованиям ВАЗ к качеству продукции.
Выбраковка мичуринских колец достигала порой 75-80%, поэтому руководство ВАЗ приняло решение об организации данного производства в собственном “доме”.
С этой целью заключили договор между ВАЗ и японской фирмой “Рикен”, которая поставила в Тольятти оборудование для производства поршневых колец, что позволило снизить количество брака до 25%. Казалось бы, и эта цифра велика, однако по сравнению с другим импортным оборудованием преимущество
японского в качестве было неоспоримым.
В настоящее время на ВАЗ выпускают поршневые кольца трех номинальных размеров (76, 79, 82 мм), на каждый из которых приходится по два ремонтных (0,4 и 0,8 мм).
Материалом для изготовления колец является специальный высокопрочный или серый чугун марки РИК-40 и РИК-20, который имеет высокие противоизносные свойства, превосходящие по качеству материалы колец других заводов (в Мичуринске, Ставрополе).
Контроль качества осуществляется после
каждого технологического перехода в течение всего процесса производства.
Особенности маслосъемных колец
В основной массе маслосъемные кольца выпускаются двух типов – хромированные и нехромированные, однако не так давно появились и стальные кольца с пружинным элементом, предназначенные пока лишь для установки при ремонте двигателя. Стальные маслосъемные кольца изготавливают только номинального
Хромированные кольца имеют сечение с двумя симметричными выступами и предназначены для установки в двигателях ВАЗ-2106, 2108, 21083, 2121, 1111. А появились они после рождения ВАЗовских двигателей для “восьмерок” и “девяток”.
Эти двигатели имеют повышенную степень сжатия и более нагруженные режимы работы, поэтому в процессе эксплуатации обычные маслосъемные кольца изнашивались намного быстрее, чем верхнее компрессионное, покрытое хромом.
Чтобы уравнять их пробег, начали покрывать хромом и маслосъемные кольца вышеперечисленных двигателей, что позволило
продлить жизнь кольцам почти в два раза.
Что касается нехромированных колец, то их выступы несимметричны, и устанавливаются они на двигатели ВАЗ-2101, 21011, 2103, 2105 и на 2106 для АЗЛК 2141. Это, пожалуй, единственная деталь, позволяющая отличить хромированное кольцо от обычного, так как по цвету они почти одинаковы. Будьте внимательны, чтобы вам “по ошибке” не продали “мичуринские” кольца,
имеющие “подкошенные” выступы.
Расширительные пружины также имеют свои отличительные особенности: переменный шаг навивки витков, отшлифованная поверхность по наружному диаметру и торцам. Возможности подделки маловероятны. Такие отличительные черты можно получить, только имея специальное дорогостоящее оборудование,
которое есть пока лишь на ВАЗ.
Но бывают случаи, когда пытаются продать уже закончившие свой “жизненный путь” кольца, которые перед этим тщательно чистят и вымывают. Обнаружить это нетрудно, стоит лишь взглянуть на профиль и высоту выступов. Как правило, они либо отсутствуют, либо проявляются едва заметно. Да и пружинное кольцо практически невозможно полностью очистить от масла и
Стальные маслосъемные кольца за рубежом получили широкое распространение. Их большой срок службы, меньшая масса и стоимость, надежность и качество выполняемой работы говорят о необходимости их внедрения и на всех ВАЗовских моделях.
Однако из-за отсутствия необходимого количества материала для их серийного производства (нержавеющая сталь для пружинного элемента и углеродистая лента для колец) их применение пока ограничено и распространяется лишь на ремкомплекты. Моторесурс стальных колец – 150-200
км, что, бесспорно, подтверждает их преимущество над чугунными.
Самая главная отличительная черта ВАЗовских стальных маслосъемных колец – хромовое покрытие самих колец и расширительных пружин, у мичуринских и других оно отсутствует. На поверхности колец хром создает специфический
матовый оттенок, заметный, если только хорошо присмотреться.
Компрессионные кольца, как и маслосъемные, имеют свой профиль.
Верхнее компрессионное кольцо является наиболее нагруженным, изготавливается оно из высокопрочного серого чугуна, а поверхность по наружному диаметру хромируется.
Нижнее компрессионное кольцо менее нагружено, поэтому его не хромируют, а для того, чтобы оно частично выполняло маслосъемную функцию,
нижнюю часть делают в виде клина для снятия остатков масла.
Как и маслосъемные, ВАЗовские компрессионные кольца также имеют свои отличительные черты. Эти кольца с одной стороны (а иногда и с двух) по наружному диаметру имеют фаску, у колец другого происхождения этой фаски нет. При первом взгляде ее трудно заметить, однако на ощупь можно
определить (контроль, аналогичный проверке доллара).
Еще одной отличительной особенностью являются торцы, которые в ходе технологического процесса на ВАЗ зачищаются шкуркой, и даже фосфатирование не может скрыть следов данной обработки. После обработки шкуркой торцы получаются осветленными и закругленными, у других же эта особенность
Хромовое покрытие создает матовый цвет, поэтому его нетрудно отличить от стального блеска нехромированных колец. Как уже отмечалось, в настоящее время на ВАЗ выпускаются кольца трех номинальных размеров – 76, 79, 82 мм и только двух ремонтных размеров – 0,4 и 0,8 мм. Если при покупке вам
предлагают 0,7 или 0,6 мм, – это первый признак подделки.
Фирменные метки и упаковки
На каждом кольце обязательно имеется маркировка. Справа от замка ставится слово “ВАЗ”, а если это ремонтный размер, то слева от замка ставится цифра 40 или 80, что соответствует ремонтным размерам 0,4 и 0,8 мм.
Обнаружить подделку иногда очень тяжело, так как в современных условиях сделать “фирменную” метку не так уж и сложно. Однако и здесь, если постараться, можно выявить “фальшь”. Заводскую метку ставит автомат, а значит место ее установки всегда строго фиксировано.
В случае, когда этим занимается “рукодельщик”, всегда имеются отклонения от заводского “места”. Это несложно заметить при тщательном осмотре даже одного комплекта колец. Упаковки также имеют свои фирменные секреты.
Все кольца, которые идут на запчасти, упаковываются в пакетики по 3 штуки (два компрессионные и одно маслосъемное – цилиндрокомплект). На пакетиках устанавливается кодовый номер комплекта, модель двигателя и размер колец.
В дальнейшем такие комплекты расфасовываются по типоразмерам и упаковываются в фирменные коробочки по четыре цилиндрокомплекта. На пакетах и коробках надписи всегда имеют один шрифт, и запомнить его не составит труда, к тому же, на коробке должен быть штамп ОТК, а все точки склеивания коробки тоже располагаются в
строго определенных местах.
Чтобы было проще ориентироваться в номенклатуре поршневых колец,
выпускаемых на ВАЗ, предлагаем перечень, представленный в таблицах 1 и 2.
Споры вокруг выбора колец
Любой автомобилист мечтает, чтобы каждая деталь двигателя его машины служила как можно дольше. Однако в случае с поршневыми кольцами это мнение разделилось. Одни утверждают, что лучше устанавливать кольца, имеющие небольшую долговечность (30-40 тыс. км – в случае мичуринских колец).
Этим вы сможете оградить от износа стенки цилиндров и тем самым продлите жизнь двигателю. Другие же настаивают на том, что лучше устанавливать ВАЗовские кольца – более долговечные (пробег до замены 150-200 тыс.
км), так как все равно после такого пробега придется заниматься шлифовкой коленчатого вала и заменой его вкладышей, а заодно можно заняться и мелким ремонтом цилиндропоршневой группы. Наличие двух ремонтных размеров позволит еще дважды избежать расточки цилиндров, что в сумме даст пробег 450-600 тыс. км.
А теперь посчитайте, во сколько обойдется вам разборка и сборка
двигателя через каждые 30-40 тыс. на протяжении 600 тыс. км пробега.
Таблица 1. Чугунные поршневые кольца
Модель двигателя Размер колец на упаковке Обозначение комплекта ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2101-1000100-10 ВАЗ-2103 76,4 мм ремонтный 2101-1000100-31 – 76,8 мм ремонтный 2101-1000100-32 ВАЗ-2108 76 мм нормальный 2108-1000100-10 ВАЗ-21081 76,4 мм ремонтный 2108-1000100-31 – 76,8 мм ремонтный 2108-1000100-32 ВАЗ-21011 79 мм нормальный 21011-1000100-10 ВАЗ-2105 79,4 мм ремонтный 21011-1000100-31 – 79,8 мм ремонтный 21011-1000100-32 ВАЗ-2106 79 мм нормальный 2106-1000100-10 ВАЗ-2121 79,4 мм ремонтный 2106-1000100-31 – 79,8 мм ремонтный 2106-1000100-32 ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1000100-10 ВАЗ-21213 82,4 мм ремонтный 1083-10001200-31 ВАЗ-2110 82,8 мм ремонтный 21083-1000100-32 ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029 – 76,4 мм ремонтный 1111-1004031 – 76,8 мм ремонтный 1111-1004032 ВАЗ-11113 82 мм нормальный 11113-1004029 – 82,4 мм ремонтный 11113-1004031
Таблица 2. Ремкомплекты со стальными маслосъемными кольцами
Двигатель Размер колец Обозначение автокомплекта ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2108-10040029 ВАЗ-2103 – – ВАЗ-2108 – – ВАЗ-21081 – – ВАЗ-21011 79 мм нормальный 2106-1004029 ВАЗ-2106 – – ВАЗ-2121 – – ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1004029 ВАЗ-21213 – – ВАЗ-21073 – – ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029-01
Подбор поршневых колец: размеры и материалы изготовления
Капитальный ремонт или тюнинг двигателя обычно предполагает необходимость полной разборки ДВС для замены элементов ЦПГ и КШМ.
В ходе выполнения работ в ряде случаев необходимо растачивать блок цилиндров, затем производится хонингование цилиндров.
Далее требуется точный подбор поршней по размерам гильз, параллельно меняются поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны, производится замена или ремонт коленчатого вала и т.д.
Замена поршневых колец и самих поршней на бензиновом или дизельном моторе предполагает максимальное уплотнение щелевых зазоров. В данной статье мы поговорим о том, как правильно сделать подбор поршней, а затем подобрать к ним подходяще по размеру поршневые кольца.
Коротко о поршнях: как подобрать поршень к цилиндру
Начнем с того, что зазор между поршнем и цилиндром определяется четко прописанными нормами. Для деталей в новом двигателе такой зазор составляет от 0.05 до 0.07 мм. Для моторов, которые находятся в эксплуатации, зазор между поршнем и цилиндром не должен быть больше отметки в 0.15 мм.
Восстановление ЦПГ двигателя потребует расточки блока цилиндров в ремонтный размер, после чего производится подбор поршня из группы так называемых ремонтных поршней. Главным требованием к процессу расточки цилиндров является итоговый результат, максимально приближенный к четко указанному ремонтному размеру.
Также необходимо учитывать, что размер после расточки блока дополнительно уменьшится в среднем на 0.03 мм после процесса нанесения хона (хонингование поверхности цилиндра). По этой причине при хонинговке цилиндров нужно придерживаться такого диаметра, чтобы после установки поршня зазор был максимально приближен к 0.045 мм, что является показателем зазора применительно к новым деталям.
Чтобы точно подобрать новый поршень по размерам необходимо сначала провести дефектовку цилиндров и поршней. Для замера диаметров поршня и цилиндра потребуются измерительные приборы:
Далее подбор осуществляется на основании специальной таблицы, в которой указаны номинальные размеры цилиндров и поршней. Диаметр ремонтных поршней получил специальное деление по классам в зависимости от наружного диаметра детали.
Всего таких классов 5, каждый класс обозначен литерами от A до E в алфавитном порядке (А, B, C, D, E) через 0.01 мм размера. Также деление по классам предусматривает изменение диаметра отверстия под поршневой палец через каждые 0.
Данная информация о классификации ремонтных поршней наносится в виде маркировки на днище поршня. Цифровое обозначение указывает на категорию отверстия под палец, а буквенное обозначение указывает на принадлежность поршня к тому или иному классу (класс ремонтного поршня).
Также в процессе подбора номинальных размеров или ремонтного размера поршневой дополнительно необходимо обращать внимание на массу поршня. Поршни могут иметь как стандартную массу, так и увеличенный или сниженный на несколько грамм вес.
Параллельно с подбором новых поршней необходимо подбирать ремонтные поршневые кольца, которые также имеют ремонтные размеры.
Как подобрать поршневые кольца
Подбор поршневых колец означает, что размеры поршневых колец в обязательном порядке должны соответствовать как размерам поршней, так и размерам цилиндров. Добавим, что производить подбор поршневых колец по размеру немного легче сравнительно с подбором самих поршней.
Так происходит благодаря тому, что ремонтные поршневые компрессионные и маслосъемные кольца для различных моделей двигателей в большей или меньшей степени сегодня являются взаимозаменяемыми.
Это означает, что можно приобрести как оригинальные поршневые кольца, так и подобрать детали стороннего производителя.
Подбор колец по размерам
Подбирать кольца необходимо с учетом следующих базовых параметров:
- высота поршневого кольца;
- диаметр поршневого кольца;
Любой качественный аналог, который имеет необходимые размеры, зачастую становится без всяких проблем. Для полной уверенности необходимо также учитывать радиальную ширину поршневых колец, а точнее соответствие данной ширины канавкам поршня. Другими словами, глубина канавок в отдельных случаях может оказаться недостаточной.
Что касается компрессионных колец, такие кольца конструктивно схожи, зачастую имеют одинаковую или практически одинаковую радиальную ширину, так что проблем после установки правильно подобранных по размеру колец из этой группы обычно не возникает. Подбор маслосъемных колец, напротив, требует повышенного внимания как к самой конструкции кольца (коробчатые, наборные маслосъемные кольца), так и дополнительного уточнения их радиальной ширины по специальным каталогам изготовителя колец.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если поршневые кольца залегли. Из этой статьи вы узнаете о причинах залегания колец, самостоятельной диагностике проблемы и способах ремонта данной неисправности своими руками.
Хотелось бы добавить, что подбирать поршневые кольца для дизельных двигателей сложнее.
Компрессионные кольца для дизелей имеют молибденовое покрытие, а также отличаются трапецеидальным профилем, который дополнительно может иметь разные углы.
Маслосъемные кольца в дизелях обычно коробчатые, но и данный факт необходимо проверять по каталогам, так как встречаются случаи установки на дизельный двигатель наборных колец.
Обратите внимание, что ставить на дизель поршневые кольца от бензинового двигателя крайне не рекомендуется. Одновременно с этим в отдельных случаях допускается вариант установки поршневых колец с дизеля на бензиновый мотор.
Какие поршневые кольца лучше
Помимо выбора из доступных номинальных и ремонтных размеров колец потребуется также отдельно подобрать материал изготовления.
Вполне справедливо утверждение, что поршневые кольца для маломощного низкооборотистого двигателя, который был разработан 10-15 лет назад (даже при учете их полного соответствия по размерам), смогут нормально и долговременно функционировать в высокофорсированном силовом агрегате с турбонаддувом.
Дело в том, что материалы, нанесенное покрытие и допуски по геометрии колец вполне могут отличаться. На указанные факторы в процессе подбора следует обращать пристальное внимание, особенно в случае отсутствия точных данных в каталогах изготовителя. Также следует добавить, что кольца для новых двигателей обычно хорошо работают в старых ДВС, но не наоборот.
Верхнее кольцо является наиболее сильно нагруженным в процессе работы ДВС. По этой причине такие кольца изготавливаются из легированного чугуна, который также получает плазменное напыление хрома или молибдена. Хром имеет пористую структуру, что позволяет эффективно удерживать нужное количество моторного масла. Покрытие хромом или молибденом позволяет повысить уровень износостойкости колец, а также обеспечивает низкий коэффициент трения во время контакта со стенками цилиндра.
Достаточно качественными принято считать чугунные поршневые кольца. Такие детали выполнены из высокопрочного чугуна, который обладает улучшенными свойствами и активно противостоит износу. Маслосъемные кольца бывают хромированными, а также без покрытия хромом. Также в продаже представлены стальные кольца, дополнительно оборудованные пружинным элементом.
Хромированные кольца обычно устанавливаются на моторы с высокой степенью сжатия, что предполагает более серьезные нагрузки на ДВС и ЦПГ. Гражданские автомобили иностранного производства зачастую имеют поршневые маслосъемные кольца из нержавеющей стали. Такие кольца отличаются большим сроком службы, низким весом и приемлемой стоимостью.
Как выбрать поршневые кольца: защита от подделки
В процессе подбора деталей необходимо в обязательном порядке придерживаться ряда правил и советов, которые помогут избежать приобретения поддельных запчастей. Начнем с того, что запчасти-заменители производства известных брендов не должны иметь слишком низкую стоимость по сравнению с оригинальными деталями.
Для изготовления качественной продукции производитель должен использовать качественные материалы и задействовать современные технологии производства. Перед поиском неоригинальных заменителей рекомендуется предварительно ознакомиться со стоимостью аналогичных оригинальных запчастей.
Поршневые кольцадолжны быть упакованы в фирменную упаковку. Сама коробка должна быть аккуратно склеена. Надписи на коробке должны иметь четкий и одинаковый шрифт, штампы, голограммы (при известном факте использования такой защиты на оригинальной упаковке). Фасуют детали в небольшие пакеты из полиэтилена, укладывая по три кольца.
На указанном пакете должны присутствовать следующие обозначения:
- номер комплекта;
- модель двигателя;
- размер поршневых колец;
Косвенным признаком также является общее количество пакетов с кольцами. Это количество должно соответствовать количеству цилиндров конкретного двигателя, для ремонта которого предназначен данный ремкомплект.
Дополнительно исследуйте маркировку колец. Поршневые кольца в автоматическом режиме маркируются специальной меткой на производстве, на которой указан размер колец и завод-изготовитель детали. Указанная маркировка располагается на кольце в четко определенном месте. Поддельные детали могут не иметь маркировки или быть маркированными в месте, отличном от места нанесения таких меток на оригинальной продукции.
Еще перед покупкой рекомендуется подробно осмотреть расширительные пружины. Указанные пружины должны быть с переменным шагом витков, а также обладать отшлифованной поверхностью в области торцов и наружного диаметра. Отсутствие таких признаков может указывать как на низкое качество изготовления деталей, что сильно отразится на сроке службы, так и на подделку.
Не лишним будет провести проверку профиля и высоты выступов. Если выступы минимальны или полностью отсутствуют, тогда кольца могут являться не новыми, а бывшими в употреблении. Для надежности воспользуйтесь микрометром, чтобы определить номинальный и ремонтный размер колец.
Во время подбора компрессионных колец тактильно прощупайте фаску, которая находится на одной или обеих сторонах по наружному диаметру кольца. На изделиях низкого качества указанные фаски отсутствуют. На качественных кольцах также просматриваются торцы, которые по оттенку светлее и имеют слегка закругленную форму.
Хромированные поршневые кольца и кольца без такого покрытия по цвету идентичны, но вариант с нанесенным хромом отличается от аналога без хрома особыми выступами. На кольцах без покрытия такие выступы несимметричны. Наличие хрома также придает компрессионным кольцам характерный матовый оттенок, в то время как поршневые кольца без хрома имеют стальной отблеск.
Советы и рекомендации
Вполне очевидно, что наиболее удобным при подборе вариантом будет использование оригинальных поршневых колец.
Под оригинальными следует понимать поршневые кольца, которые позиционируются в качестве оригинальных запасных частей самим заводом-изготовителем двигателя.
При этом доступные в продаже оригинальные детали не всегда позволяют реализовать поставленные задачи во время тюнинга или ремонта двигателя. В таких случаях требуется осуществить грамотный подбор из группы высококачественных аналогов.
- При подборе неоригинальных поршневых колец желательно выбирать такие кольца, которые изначально предназначены для двигателя с похожими характеристиками. Под такими характеристиками следует понимать объем, мощность, степень форсировки двигателя, максимальные обороты коленвала, степень сжатия и т.д.
Оптимальным вариантом будет подбор колец с таким материалом изготовления и покрытием, которые аналогичны оригинальным кольцам для данного типа двигателя. В противном случае ресурс колец может быть сильно снижен, а также можно получить неудовлетворительный результат работы колец после ремонта двигателя. В качестве примера выделяется установка поршневых колец без покрытия хромом в цилиндры, которые изготовлены из алюминия. Кольца при такой инсталляции попросту не работают.
- Необходимо отметить, что установка так называемых «мягких» колец, которые имеют меньший ресурс, позволяет минимизировать износ стенок цилиндров, тем самым увеличивая ресурс БЦ. Параллельно с этим производить замену поршневых колец в этом случае потребуется в среднем каждые 35-45 тыс. пройденных километров, что ставит под сомнение целесообразность подобного решения. Поршневые кольца хорошего качества имеют ресурс около 170-220 тыс. км. При их замене на таких пробегах двигателю все равно зачастую требуется ремонт коленвала, восстановление ЦПГ и т.д.
Напоследок добавим, что правильно подобранные и профессионально установленные неоригинальные поршневые кольца могут в отдельных случаях проработать дольше по сравнению с оригинальными деталями. Также стоит учитывать, что качественные аналоги обычно стоят на 10-25% дешевле.
Поршневые кольца: описание,виды,устройство,назначение,фото,видео
Многим водителям знакомы принципы работы двигателя внутреннего сгорания. В нем много комплектующих, определяющих нормальное функционирование всех систем агрегата. Например, такие, казалось бы, незначительные детали, как поршневые кольца, выполняют достаточно важную функцию в работе мотора.
Если эти детали износились, это сразу отражается на производительности мотора, резко возрастает потребление топлива и моторного масла.
Но для того, чтобы поставить новые кольца самостоятельно, нужно разобраться в их видах и особенностях.
Если по незнанию поставить на поршень комплект не того диаметра или установить детали в неправильном порядке, это может быть чревато необходимостью капитального ремонта двигателя.
НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Не будем подробно разбираться в принципах работы двигателя внутреннего сгорания. Коснемся только вопроса соединения поршней и двигателя цилиндра. Как известно, оно является герметичным. Тем не менее, поршни легко скользят по внутренним кольцам цилиндра, не давая газам из надпоршневого пространства проникать в зазор между двумя поверхностями в картер агрегата.
Тем не менее, некоторая утечка газов все равно происходит даже на полностью исправном двигателе, но при качественных кольцах она составляет допустимую норму и никак не может повлиять на работу агрегата. В том случае, когда эти детали поршня значительно изнашиваются, количество проникающих в картер газов увеличивается.
Но существует и другое назначение, для выполнения ряда таких функций:
- герметичное соединение поверхностей поршней и стенок цилиндра;
- обеспечение нужного количества масла, находящегося на стенках цилиндра, и предотвращение его попадания в камеру сгорания;
- кольца отводит тепло от поршней к стенкам цилиндра, что предотвращает их перегревание и коррозию.
Не трудно догадаться, что поршни выполняют свою задачу в крайне агрессивных условиях. С одной стороны, это экстремальные температуры, возникающие в процессе работы агрегата. С другой – условия масляного голодания в верхней части поршня. Данные задачи решаются за счет подбора материала для всех видов колец и их различная форма.
Важно!Качественные поршневые кольца должны быть достаточно узкими. Специалисты утверждают, что чем тоньше кольцо, тем эффективнее оно будет предотвращать вибрации поршней при высоких оборотах двигателя. Кроме того, они лучше справляются с трением в процессе хода поршня.
Но если двигатель имеет средние показатели мощности, то достаточно будет и обычных, более дешевых широких колец.
Из чего делают кольца двигателя?
Одним из первых эффективных материалов, использованных для поршневых колец, был ковкий чугун.
Он сочетается с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его пористая структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна, известная как пластичный чугун.
Он обладает большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может упруго деформироваться, что облегчает установку колец.
Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома.
И нет ничего странного в том, что такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец.
Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.
При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки, были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием поверхности.
Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу.
С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.
ПОДБОР ЗАПЧАСТЕЙ
При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.
Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко.
Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго.
Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.
В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.
Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.
нормальный | 1-й ремонтный | 2-й ремонтный | |
2101, 2103, 2108, 21081, 1111 | 76 | 76,4 | 76,8 |
21011, 2105, 2106, 2121 | 79 | 79,4 | 79,8 |
21082, 21213, 2110, 11113 | 82 | 82,4 | 82,8 |
КАКИЕ КОЛЬЦА ЛУЧШЕ
Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам. При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко.
Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ
Известно, что в процессе перемещения поршня, он воспринимает огромное давление. Это давление передается на коленвал. Именно наличие зазора в конструкции позволяет максимально передать это давление и полностью использовать его величину.
Кроме того, тепловой зазор обеспечивает минимальный контакт поверхностей поршня и цилиндра. В противном случае эти детали подвергались бы повышенному износу. Еще одна не менее важная функция – это обеспечение поверхностей оптимальным количеством масляной смазки. Масло проникает в зазоры, но при этом не попадает в камеру сгорания.
Важно!Необходимый тепловой зазор должен находиться в пределах 0,6-0,3 мм. Кроме того, следует позаботиться о допустимом боковом зазоре между кольцом и стенкой поршня. Нормой является расстояние в 0,08-0,04.
Именно зазоры обеспечивают эффективный отвод тепла от поверхностей деталей. В данном случае они применяются для компенсации избыточного температурного воздействия. В том случае, если приведенные выше параметры не будут обеспечены, двигатель не будет выдавать ожидаемых от него характеристик.
ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
В зависимости от своего назначения, поршневые кольца разделяются на такие виды
- компрессионные;
- маслосъемные.
Ранее на поршнях старых двигателей с невысокими показателями мощности устанавливалось большое количество колец. Теперь, для большинства моделей авто используется по три кольца. Устанавливаются они в следующем порядке.
- Верхнее компрессионное. Оно имеет молибденовую противоизносную вставку.
- Второе компрессионное.
- Маслосъемное.
Маслосъемное кольцо состоит из трех частей. Это – верхняя и нижняя маслосъемные пластины, а между ними расположен тангенциальный расширитель.
Именно так выглядит набор поршневых колец для современных бензиновых двигатель. В зависимости от года выпуска автомобиля, могут применяться и другие комплекты деталей.
Компрессионные поршневые кольца предназначаются для уплотнения поверхностей поршня и цилиндра, они же предотвращают проникновение газа в камере сгорания и обеспечивают отвод тепла.
Эти виды деталей так или иначе отличаются друг от друга. Стоит учитывать и тот факт, что различные производители могут изменить конструкцию и материал колец, таким образом повышая их показатели прочности и улучшая работоспособность агрегата.
Второе компрессионное и маслосъемное кольца двигателя
Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего маслосъемного кольца.
Из-за этого второе кольцо обычно «следит» только за газами, которые проходят мимо верхнего кольца, а давление и температура отличаются от значений для верхнего компрессионного кольца.
Соответственно материалы и конструкция второго кольца являются менее критичными.
Однако, второе кольцо имеет важную дополнительную функцию: оно помогает маслосъемному кольцу, действуя как «скребок», предотвращает попадание излишнего масла в камеру сгорания и возникновение детонации.
Некоторые вторые компрессионные кольца специально сделаны скошенными, чтобы содействовать работе маслосъемного кольца, а скос наименьший у верхнего края кольца.
При этом оно стремится двигаться поверх масла при движении вверх в цилиндре и будет удалять масло при движении вниз.
Если удаление масла является проблемой, то такой тип кольца принудительно удаляет масло, хотя второе кольцо с плоской поверхностью вместе с маслосъемным кольцом «нормального» усилия — это все, что нужно.
Второе компрессионное кольцо без зазора является новой конструкцией. Используемый здесь термин «без зазора» в чем-то неправильный, т. к.
вообще невозможно изготовить кольцо полностью без зазора — его будет невозможно установить на поршень, и кольцо будет нерегулируемым даже при самых малых отклонениях формы отверстия цилиндра от окружности.
Не обращая внимания на это, кольцо можно сделать без видимого зазора для газов, проходящих мимо кольца. При использовании этих колец двигатель прирабатывается быстрее в процессе обкатки, и он выдает немного большую мощность при проверке на стенде.
Потребность в беззазорных кольцах зависит в той или иной степени от того, как работают другие кольца.
Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно.
Однако, в реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть реальным средством при получении большей мощности на коленчатом валу.
Маслосъемные кольца очень важны для функционирования двигателей, особенно при использовании низкооктанового топлива. Моторное масло, которое остается в камере сгорания, будет уменьшать октановое число топлива, что может привести к детонации. Оно также может загрязнять камеры сгорания и головки поршней, что обязательно вызовет снижение мощности двигателя.
Таблица размеров поршневых колец
ИСТОРИЧЕСКОЕ ОТСТУПЛЕНИЕ Изначально поставщиком поршневых колец для ВАЗа был Мичуринский завод поршневых колец (в то время он назывался автоагрегатный завод). Под это производство для Мичуринска было закуплено оборудование.
Но несмотря на то, что в те годы в Мичуринске в основном использовалось (и используется по сей день) оборудование фирмы «Гетце» — это было оборудование и технология 50-х годов, изрядно устаревшие даже для того времени. И потому качество производимых там колец не удовлетворяло Волжский автозавод.
Дело доходило до того, что в Мичуринске приходилось содержать специалистов ремонтной службы ВАЗа. Проблема встала настолько остро, что было принято решение — организовать производство самого «браконосного» и в то же время наиболее ответственного — верхнего компрессионного кольца на ВАЗе.
Для этого часть оборудования была демонтирована с Мичуринского завода и установлена на ПТО (тогда еще ПГС), недостающая же часть была изготовлена своими силами. С того участка и началось самостоятельное производство поршневых колец на ВАЗе. Но и после этого проблема снята не была и со временем вновь всплыла на поверхность.
И было решено — организовать на ВАЗе полностью законченный цикл по производству поршневых колец. В качестве стратегических партнеров рассматривались две конкурирующие фирмы — «Гетце» (Германия) и «Рикен» (Япония). После достаточно глубокого анализа был выявлен ряд преимуществ в предложении фирмы «Рикен», благодаря которым предпочтение при заключении контракта было отдано японцам.
Если конкретнее, то основными моментами при этом были следующие. Японцы гарантировали наименьший процент брака на выходе по отношению к заготовке — программой допускалось максимум 25% брака по маслосъемному кольцу. (Здесь стоит отметить то обстоятельство, что вроде бы огромная цифра брака не должна пугать.
В этом специфика производства поршневых колец и фирма «Гетце» давала больший процент по браку — 38%, Мичуринск — 40% по проекту, фактически же выходило порядка 78%). Кроме этого с фирмой «Гетце» не было достигнуто четких договоренностей по передаче «ноу-хау», «Рикен» же передавала законченную технологию, включающую лицензию, «ноу-хау», расчеты, оборудование.
В итоге, как уже было сказано выше, предпочтение отдали фирме «Рикен» и был закуплен сквозной проект, начиная от конструкторской разработки и заканчивая готовой продукцией. Все это время, пока шла контрактация, участок поршневых колец на ПТО продолжал работать, изготавливая кольцо одного типа — верхнее компрессионное диаметром 79 мм.
Тем самым незримо достигалась и еще одна цель — завод знакомился со спецификой изготовления поршневых колец, люди получали квалификацию, так пригодившуюся впоследствии. И вот в 1986 году на ВАЗе началось производство собственных поршневых колец.
После запуска производства продукция прошла омологацию и было выдано заключение — качество «вазовских» колец не хуже японских и соответствует мировым стандартам. Это же, кстати, подтвердили позднее и специалисты фирмы «Гетце», посещавшие Волжский автозавод.
А что же стало с участком на ПТО? После запуска нового цеха часть оборудования была возвращена в Мичуринск, часть продана на КАМАЗ. Проектная мощность, на которую новый цех вышел в 1988 году — 12,3 млн. поршневых колец в год, что соответствует 4 млн. цилиндрокомплектов или 1 млн. автокомплектов. Из них 8.8 млн. колец идут на главный конвейер, а 3.5 млн. поступают в запчасти. Как известно, цилиндрокомплект состоит из трех колец — верхнего компрессионного, нижнего компрессионного и маслосъемного, в автокомплект же входит четыре цилиндрокомплекта. Исключение составляет «Ока», автокомплект которой состоит из трех цилиндрокомплектов (по числу цилиндров двигателя).
Кольца изготавливаются на все модели двигателей, в том числе и для «Оки». Кроме того, технология позволяет производить кольца и на опытные варианты двигателей.
ТИПЫ КОЛЕЦ
В настоящее время на ВАЗе выпускаются кольца следующих типоразмеров — трех номинальных 76, 79, 82 мм и на каждый номинальный по два ремонтных с ремонтным увеличением 0.4 и 0.8 мм. Это касается чугунных колец.
Кроме того, выпускаются еще и стальные маслосъемные кольца, но только номинальных диаметров. Но это не предел. Возможности оборудования гораздо шире. Здесь могут выпускать кольца диаметром от 70 до 120 мм. При этом и программа может быть увеличена до 20.
5 млн. колец в год.
ТОНКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА Чем же так сильно отличаются «вазовские» кольца от «мичуринских» и «ставропольских»? «Собака зарыта» в основном в используемых материалах.
При производстве «вазовских» колец используются специальные лицензионные высокопрочный и серый чугуны марок РИК-40 и РИК-20, которые по своим износостойким свойствам и ресурсу превышают используемые в Мичуринске и Ставрополе материалы. Огромное значение имеет и организация труда.
На ВАЗе она такова, что соблюдение технологии заложено всем ходом техпроцесса, начиная от заготовки и до последней операции, и отклонение от технологии невозможно в принципе. Нельзя не сказать и о качестве материала. 50% годности продукции заложено в заготовке. И потому качество применяемых материалов наполовину обеспечивает успех.
Представление же о том, что поршневое кольцо можно нарезать из трубы, абсолютно не соответствует действительности. Отливка уже изначально имеет эллиптическую форму, обеспечивающую идеальную эпюру радиальных напряжений.
Обработанное по копирам кольцо создает давление на стенки цилиндра не равномерно по всему диаметру, а в форме фрукта с сочным названием «персик» — с увеличением давления в районе замка.
Токарная обработка кольца по копиру до его разрезки с использованием «ноу-хау» позволяет создавать теоретически нужное давление на стенки цилиндра, вследствие чего кольцо на все 100% выполняет свои компрессионные функции.
Еще один немаловажный критерий — стопроцентный контроль брака, ручной и автоматический на всем протяжении процесса изготовления колец — так называемый сплошной контроль. Каждое кольцо по нескольку раз проходит через опытные руки и зоркие глаза работниц цеха технического контроля. Об их квалификации говорит такой пример.
Понаблюдав некоторое время за работой девушек — контролеров, я грешным делом и сам подумал, эка сложность, так-то и я смогу. Но взяв одно из стопки отбракованных колец, долго вертел и рассматривал его под разными углами, так и не сумев разглядеть брака (вот Вам и ручной контроль!). Пришлось прибегнуть к помощи все тех же контролеров.
Да, подумалось мне, трудно приходится их мужьям, ведь от таких иголки в стоге сена не утаишь, не говоря уже о «заначке». Контролируется у кольца все, что только можно проконтролировать, и даже то, что нельзя. 100% визуальный контроль в четыре этапа: перед шлифованием, до и после хромирования и, наконец, окончательный контроль.
Затем вновь 100% контроль основных параметров — высоты, тангенциального усилия, теплового зазора, радиальной толщины, наружного диаметра — на автоматах фирмы «Маркос». И после этого — выборочный ручной контроль на беспросветность в кольцевом калибре. Неустранимый брак ломается и идет в литейное производство на переплавку. В брак уходят даже абсолютно нормальные кольца, но с неправильно нанесенной маркировкой — оператор ошибся и проклеймил не с той стороны. Брак! Ведь маркировка несет не только признак товарности и размер. Основная ее функция для нижнего компрессионного кольца — позиционирование кольца в цилиндре; как известно, кольца ставятся маркировкой вверх.
МАРКИРОВКА На каждом кольце ставится своя маркировка. На кольцах номинальных размеров (а это диаметры 76, 79, 82 мм) слева от замка клеймится слово «ВАЗ». Что касается ремонтных колец, то на них, кроме этого, справа от замка ставится ремонтное увеличение. Первый ремонт обозначается цифрой «40», второй — «80».
Тут стоит заметить, что для цилиндро- поршневой группы на ВАЗе существует только два ремонтных увеличения от номинального размера — 0.4 и 0.8 мм. А потому если Вы покупаете кольца, с маркировкой ремонтного размера, скажем «70», то имейте в виду, что кольца эти не «вазовского» производства, а какой-либо артели.
Раньше на нижних компрессионных кольцах ставили символ «ТОР», что в переводе с английского означает «верх». Знающие люди помнят, что одно время существовало даже такое понятие — «топовские» кольца, что считалось своего рода символом качества.
Рассказывают, что доходило до курьезов — когда отказались от надписи на английском в пользу русского языка, то кольца с надписью «ТОР» ценились выше и считались «фирменными», не в пример «невезучим» кольцам с обозначением «ВАЗ».
Попытка отличить подделку по шрифту — занятие неблагодарное.
Маркеры расплодились в большом количестве, и по сути поддельные кольца клеймятся теми же маркерами с таким же шрифтом, что и настоящие. Отличить оригинал от подделки можно по следующим признакам. Маркировку «вазовского» кольца ставит автомат, и она расположена строго на определенном расстоянии от торца.
Маркировка же, сделанная вручную, может быть на одном кольце смещена влево, на другом вправо, либо располагаться выше или ниже. И в принципе, даже по одному комплекту, легко отследить эту разницу, если таковая имеется.
МАСЛОСЪЕМНОЕ КОЛЬЦО Маслосъемные кольца выпускают двух видов — хромированные и нехромированные (есть еще и третий вид — стальные, но об этом позже).
Хромированное кольцо, если смотреть на его сечение, имеет два симметричных рабочих пояска, или, как их называют изготовители колец — «домики». Наглядно это видно на рисунке 1.
Хромированные кольца устанавливаются на двигатели ВАЗ-2106, ВАЗ-2108, ВАЗ-21083, ВАЗ-2121, ВАЗ-1111. Для тех автолюбителей, которые имеют желание свободно ориентироваться во всем многообразии выпускаемых на ВАЗе колец, приводим таблицу 1, показывающую наличие хромового покрытия на кольцах для разных двигателей.
У нехромированных колец «домик» несимметричный.
Эти кольца используются на двигателях ВАЗ-2101, ВАЗ-21011, ВАЗ-2103, ВАЗ-2105, а также на двигателе ВАЗ-2106, отправляемом на АЗЛК. Для сравнения приведен вид мичуринского кольца с его «пошатнувшимся» (видать от давности разработки) домиком.
Попробуем повнимательнее разглядеть пружину-расширитель.
На вазовских кольцах она навита с переменным шагом — нюанс, который на сегодня невозможно подделать. Кроме того, на вазовских кольцах пружина-расширитель шлифуется по торцам и наружному диаметру, и это тоже видно (см. рис. 2). Этого опять же не делают дорогие наши производители подделок.
Почему? Конечно, можно и пружину навить с переменным шагом и торцы «шлифануть», но для этого надо иметь аналогичное «вазовскому» оборудование, а это уже такие затраты! (Ведь даже на «мичуринских» и «ставропольских» кольцах пружина-расширитель имеет постоянный шаг и не шлифуется).
Гораздо проще пойти по другому пути — попытаться воровать кольца.
Но если это и получается (а режим в цеху строгий), то воруют не готовые кольца, а прошедшие лишь частичную обработку. Поэтому, покупатель, будь бдителен и смотри, что ты покупаешь. Из вариантов заготовок, продаваемых в разное время на рынке, можно уже открывать хорошую экспозицию для музея.
(А что, может подумать о создании музея «подделок» вазовских деталей? По кольцам предложить можно ох как много. Да и польза от него очевидна — простой автолюбитель, прежде, чем купить на рынке нужную деталь, просмотрит экспозицию музея и уже будет в курсе всех последних достижений мастеров по изготовлению суррогата.
) Тут и кольца с прорезанными дренажными окнами и канавкой под пружину- расширитель, но со сплошным профилем снаружи, без рабочих поясков — ну не успели дойти до «домика». Стоит ли говорить, что эти кольца прошли только начальную стадию обработки. Конечно, можно купить и поставить такие кольца и даже можно ехать, но вот беда — не очень далеко — через 5-10 тыс. км их нужно опять менять.
Другая разновидность — реализация тщательно отмытых изношенных колец под видом новых. Конечно, это редкость, но было и такое. Отличить их просто. Это, во-первых, износ «домика»: хром в отдельных местах стерся и при последующий фосфатации эти места становятся черными, в результате получается неравномерное покрытие с пятнами. Кроме того, пружина-расширитель может быть забита маслом.
Встречаются и совсем грубые подделки — например, полное отсутствие хрома, либо напыление имеется, но не хромом.
Но встал вопрос по увеличению ходимости маслосъемных колец. Тогда как верхнее компрессионное кольцо, покрытое хромом, могло еще послужить, маслосъемное уже изнашивалось, приводя к повышенному расходу масла, его угару. Наиболее актуально эта проблема встала при постановке на конвейер новых моделей, особенно переднеприводных автомобилей, т.к.
их двигатели имеют более высокую степень сжатия, да и сам двигатель работает в более напряженном режиме. Так появились на двигателях ВАЗ-2108, ВАЗ-21083, ВАЗ-2106, ВАЗ-2121 хромированные маслосъемные кольца. Хромирование увеличивает ходимость такого кольца приблизительно в два раза, приближая его по ресурсу к верхнему компрессионному кольцу. Хотя по другим параметрам — тепловому зазору, радиальной толщине и высоте — конструкции хромированного и нехромированного кольца совершенно аналогичны. Однако нет худа без добра. И нехромированные кольца могут Вам ой как пригодиться, но об этом чуть позже.
Оказывается, да, есть. По некоторым моторным деталям прослеживается явная аналогия их основных размеров у двигателей, выпускаемых или выпускавшихся различными фирмами.
Например, поршневые кольца различных моделей двигателей в ряде случаев частично или полностью взаимозаменяемы. А это значит, что круг поисков существенно расширяется и вероятность найти нужные кольца значительно увеличивается.
Тем более что номенклатура поршневых колец, выпускаемых различными фирмами, если не безгранична, то, по меньшей мере, огромна.
Конечно, «крутые» профессионалы, «фыркающие» при одном лишь виде детали, не имеющей «фирменной» упаковки компании-изготовителя автомобиля, могут обвинить автора в непрофессионализме и многих других смертных грехах.
Так вот, этот материал — не для них. Лучше пусть займутся своим делом — заменой коленчатых валов, шатунов, блоков или головок цилиндров, которые они боятся ремонтировать, даже если те имеют незначительные дефекты.
Для остальных же сообщаем некоторые подробности.
— Радиальная ширина выбранных колец должна соответствовать канавкам поршня, то есть нужно, чтобы глубина канавок не оказалась слишком малой. В подавляющем большинстве случаев компрессионные кольца у различных двигателей имеют очень близкую радиальную ширину и практически всегда подходят, чего нельзя сказать о маслосъемных кольцах.
Для последних вряд ли, например, удастся замена штатного наборного кольца с двухфункциональным расширителем на коробчатое (см. «АБС-авто», июль 1998 г.), которое имеет значительно большую ширину.
Поэтому помимо размеров при подборе колец необходимо уточнить их конструкцию, а лучше всего — их радиальную ширину по специальным каталогам фирм-производителей колец (Federal Mogul, Goetze, Kolbensсhmidt, Perfect Circle и другие).
Все о поршневых кольцах: конструкция, проблемы и монтаж компрессионных и маслосъемных колечек
Совокупно с поставленными требованиями справляются два вида поршневых колец: компрессионные и маслосъемные. На каждое из них возлагаются свои задачи, отчего конструкции в корне отличны друг от друга. Но есть одна особенность, объединяющая двигатели внутреннего сгорания всех семейств – схема и количество используемых колечек.
Схема «стандарт» — это три уплотнителя: компрессионное кольцо №1, комбинированное компрессинно-скребковое кольцо №2 и маслосъемное колечко. Отсчет идет от днища поршня (самой верхней его точки).
- Компрессионное кольцо №1. Препятствует прорыву отработанных газов в картер двигателя и отводит до 55% тепла от поршня в стенки цилиндра.
- Компрессионно-скребковое кольцо №2. Оказывает помощь первому компрессионному кольцу, отводя около 30% тепла и блокируя доступ горячим газам в картер, и маслосъемному колечку, соскребая часть слоя масла со стенок цилиндров.
- Маслосъёмные кольцо. Выполняет исключительно роль удаления лишнего масла со стенок цилиндра. Конфигурация, как правило, двухрядная, а разновидностей конструкций не счесть.
Компрессионные кольца: конструкции и проблемы
Шагая вглубь эволюции колечек можно насчитать не один десяток различных конфигураций, имеющих свои положительные и отрицательные стороны. Впрочем, в отличие от маслосъемных собратьев, оптимальная геометрия, решающая максимум поставленных задач, найдена и успешно освоена в серийном производстве:
- Цилиндрическая форма. Простой контур эффективно противостоит перегреву поршня и прорыву отработанных газов в картер, но неважно справляется с отложениями при склонности двигателя к масложору и образованию сажи. Кольцо подобной формы устанавливается в основном на бензиновые моторы и может иметь фаски и канавки с внутренней стороны, решающие проблему их скручивания.
- Коническое сечение. Форма заочно получила статус универсальной ввиду того, что выполняет две функции: регулировка толщины масляной пленки + барьер для отработанных газов. Изначально, на новом необкатанном двигателе нижняя кромка острая и оказывает сильное давление на цилиндр. По окончанию обкатки кромка закругляется, обеспечивая идеальное уплотнение и минимальное трение. Кроме того, за счет смещенной верхней части при движении поршня вверх кольцо немного отходит от стенок цилиндра, скользя по маслу (масляный клин). При движении же вниз заостренная кромка глубже проникает в масляную пленку, удаляя остатки после прохода масляного кольца. Контур отлично зарекомендовал себя при проектировании компрессионных колечек второго ряда для любых двигателей.
- Трапециевидная форма. Проблема с нагарообразованием и скоплением отложений в канавках под цилиндрические кольца особенно обострена у дизельных моторов с их склонностью к образованию сажи в ходе горения топлива. Трапециевидная форма канавки и колечка, установленного в нее с зазором, способствует измельчению нагара при движении поршня вверх-вниз. При этом все преимущества цилиндрического контура сохраняются. Кольца-трапеции встречаются практически на всех современных дизельных двигателях.
При эксплуатации компрессионных колец со временем возникает одна проблема глобального характера – износ. В первую очередь на это указывает пониженная компрессия, которая восстанавливается до заводских значений при введении в цилиндр 2-4 кубиков масла. Еще один признак износа поршневых колец – специфический сизый дым из выхлопной трубы .
Всяческая раскоксовочная химия здесь, как правило, бессильна. Единственный верный путь – капитальный ремонт.
Маслосъемные колечки: конструктивные особенности и причины отказа
Отличительной особенностью МСК является двухпоясковая конструкция, оставляющая после себя минимальную толщину масляного слоя в области компрессионных колец, читай предохраняет их от закоксовывания. Из необъятного ассортимента маслосъемных уплотнений ныне используются два:
- Коробчатое колечко с пружинным расширителем. Пружина эспандерного типа придает изначально жесткому коробчатому кольцу немного гибкости, отчего оно более плотно прилегает к цилиндру. Однако в момент «перекладки» гребни способны травить масло и этот факт нельзя расценивать как отрицательный. Просочившаяся в область компрессионных уплотнений смазка особенно полезна в высоконагруженных бензиновых двигателях с непосредственным впрыском и турбодизелях, где эти МСК активно используются. Также необходимо понимать, что даже при грамотно спроектированной поршневой группе, легкий масложор продлит срок службы компрессионных колец и цилиндров.
- Наборное колечко(два диска + распорная пружина-расширитель). Некогда востребованный минимальный расход масла на угар достигался как раз за счет использования наборных колец, состоящих из двух дисков толщиной 0,5…0,63 мм и пружины. За счет отсутствия жесткой связи между поясками они идеально прилегают к цилиндру, не пропуская масло в любом положении поршня. Чтобы избежать масляного голодания в зоне работы компрессионных колечек, форма второго компрессионного кольца здесь позволяет пропускать часть смазки. Такие кольца «ходят» дольше, но конструктивно склонны к закоксовыванию.
Продолжая короткий экскурс в основы строения маслосъемных колец, уместно поговорить о методах отвода масла, собранного между двумя поясками:
- Отвод на внутреннюю поверхность поршня. Отверстия в поршневой канавке и в корпусе колечка (в случае коробчатого типа) открывают доступ маслу, скопившемуся между маслосъемными дисками, вглубь поршня.
- Отвод на наружную поверхность поршня. Наличие поверхностных пазов снаружи поршня позволяет организовать слив по наружи.
- Комбинированный вариант. Одновременное использование первого и второго методов.
Заботиться об отводе масла, скопившегося между дисками, необходимо в обязательном порядке. Отсутствие дренажа в этой области приведет к эффекту, подобному масляному клину, как в случае с вторым коническим компрессионным кольцом: колечки не снимают лишнее масло, а скользят по толстому слою смазки. Что же касается выбора схемы дренажа, то тут большую роль играют результаты реальных испытаний силовой установки.
Уместно отметить, что неоригинальные поршни порой не имеют отверстий для отвода масла. Если такие детали не доработать в домашних условиях, то появление масложора на откапиталенном двигателе неизбежно.
- Регулярный перегрев поршня, как результат интенсивной езды.
- Склонность масла к нагарообразованию, как подтверждение поддельного происхождения или окончания срока службы.
- Сочетания различных качеств, проявляющихся при езде на короткие расстояния и простаивании в пробках.
Необходимо отметить, что всякого рода раскоксовки, заливаемые в цилиндры, здесь практически бессильны… по разным причинам. Во-первых, кокс забивает поршневую канавку до стекловидного состояния. Во-вторых, маслосъемное кольцо – третье сверху, до которого едкая химия добирается не в том количестве, которое требуется для эффективного растворения. Казалось бы, здесь уместно поговорить о промывке двигателя димексидом , но неизведанные последствия дают мощный отпор этой идее. Итого, лучше достать поршни и промыть их в том же димексиде.
Что же до симптомов, то сопоставлять залегание МСК с потерей компрессии не стоит. Компрессионные кольца вполне могут сохранять натяг, в то время, как маслосъемные прекратят напрочь выполнять свои функции.
Как подбирать поршневые кольца?
Замена поршневых колечек – это одна из операций капитального ремонта. Купить лицензионную оригинальную деталь безусловно важно, но это не единственный вопрос, на котором стоит фокусироваться. Основа капремонта – грамотная дефектовка с использованием поверенного измерительного инструмента высокой точности.
Не нужно быть экспертом, чтобы понимать, что одно дело заменить кольца на малом пробеге (60-80 тыс. км) по причине закоксовки, а совсем другое – замена колечек по причине физического износа, наступающего на пробеге, близком к проведению капремонта. Так вот, в первом случае, достаточно просто заменить комплект уплотнений, а во втором – необходимо детально осматривать всю «поршневую».
Предмет осмотра – это весьма обширная тема, излагать которую – удел отдельной статьи. Поэтому, остановимся на паре поршень-цилиндр. К моменту капремонта наступает такой износ цилиндров, при котором заводские кольца не в состоянии обеспечивать надежное уплотнение. Тогда говорят о том, что цилиндры необходимо расточить, а кольца и поршни – заменить на аналоги с ремонтными размерами.
Подробности о ремонтных размерах обычно указываются в книге по эксплуатации. Для покупки поршневых колец важно знать точную марку двигателя и размеры поршня/цилиндра. Фирма выбирается на свой вкус, но лучше оригинала обычно не отыскать. При этом важно овладеть навыками отличия подделки от оригинала. В их числе – осмотр кромок колечек (все должны быть одинаковыми), замка (цвета побежалости и грубой обработки не допускаются) и пр.
Как устанавливать поршневые уплотнения?
Монтаж поршневых колец не рекомендуется осуществлять вручную, без каких-либо приспособлений. Колечки – детали ажурные, могут и погнуться, а деформированное кольцо, как известно, ставить нельзя. В общем-то по этой причине не рекомендуется проверять кольца на упругость при изгибе, особенно при отсутствии соответствующих навыков.
Если уж и решились опробовать колечки на изгиб, то помните следующее:
- Первое компрессионное кольцо должно возвращаться в исходное состояние даже после сильного изгиба в 4-5 см.
- Второе компрессионное колечко не такое упругое, как первое. Изгиб допускается до 1,5-2 см, далее оно гнется безвозвратно.
Правильная установка поршневых колец ведется с использованием щипцов. Первым ставится маслосъемный набор:
- Коробчатая конструкция: сперва ставится пружина, затем кольцо с тем прицелом, что замок колечка должен быть на противоположной стороне от замка пружины.
- Наборная конструкция: ставится в последовательности пружина-диск-диск. После установки и перед монтажом поршня в цилиндр проверяется совпадение цветных меток на пружинном расширителе и относительное расположение деталей в маслосъемном пакете: замки должны быть под 120 градусов друг к другу.
Что же до компрессионных колечек, то их установка ведется по принципу: второй ряд-первый ряд с ориентацией по метке «ВВЕРХ», «TOP» или цветным указателям. Верх кольца должен быть ориентирован в сторону камеры сгорания, противоположную от картера. Перед монтажом поршня в цилиндр необходимо сориентировать замки компрессионного первого и второго и маслосъемного колец под 120 градусов с тем условием, что не один из замков не должен быть напротив пальца поршня.