Техническая информация о ремонте цилиндро-поршневой группы.

     РЕМОНТ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ

   Поршни RPM для снегоходов изготовлены в соответствии со спецификациями производителей снегоходов. Эти поршни продаются в комплекте с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами. Все эти части взаимозаменяемы с оригинальными.

  Поршни RPM для гидроциклов в основном изготовлены в соответствии со спецификациями производителей гидроциклов однако стопорные кольца этих поршней выполнены методом штамповки в отличии от оригинальных стопорных колец которые обычно изготавливают из проволоки. Эти поршни продаются в комплекте с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами.

 Поршни WSM для гидроциклов изготовлены в соответствии со спецификациями производителей гидроциклов. Эти поршни продаются в комплекте

 с поршневыми кольцами, пальцем и стопорными кольцами. Все эти части взаимозаменяемы с оригинальными.

 

     Как установить поршень:

   Перед установкой нового поршня в двигатель необходимо точно установить причину по которой сгорел или заклинил предыдущий поршень и устранить эту неисправность. Чаще всего причиной такой поломки является слишком бедная смесь или подсос воздуха в картер двигателя.

   Помните! Замена сгоревшего поршня на новый, без устранения причины поломки, не решает вашу проблему, а приводит к очередной поломке.

 

   Тщательно измерьте цилиндр. Если его эллипсность или бочкообразность превышают 0,07 мм, такой цилиндр необходимо растачивать в новый ремонтный размер, а никосилевый цилиндр должен быть заменен или загильзован ремонтной чугунной гильзой.

   В двухтактных двигателях снегоходов зазор в сопряжении «поршень-цилиндр» («поршневой зазор») должен составлять:

   — для поршней диаметром менее 65,00 мм  —  0,08-0,11 мм

   — для поршней диаметром более 65,00 мм  —  0,11-0,15 мм

   В двухтактных двигателях гидроциклов зазор в сопряжении «поршень-цилиндр» («поршневой зазор») должен быть следующим:

KAWASAKI (все модели)  — 0,10-0,12 мм               

POLARIS 650/750/780     — 0,11-0,13мм

POLARIS 700/1050          — 0,14-0,16мм

SEA-DOO (все модели)    — 0,11-0,13мм

YAMAHA (все модели)      — 0,10-0,12мм

 

   Внимание! Важно! Если вы устанавливаете поршень во вновь расточенный цилиндр, пожалуйста соблюдайте рекомендации раздела “Как установить и расточить гильзу”, который находится ниже.

 

   Внимание! Перед  установкой поршневых колец на поршень ОБЯЗАТЕЛЬНО проверьте зазор в замках колец.

   Для двигателей снегоходов этот зазор должен быть в приделах 0,25-0,60 мм.

   Для двигателей гидроциклов рекомендуемые зазоры приведены ниже:

KAWASAKI 650 и 900       — 0,25-0,40мм

KAWASAKI 750/1100        — 0,25-0,50мм

POLARIS 650/750/780      — 0,25-0,55мм

POLARIS 700/1050           — 0,25-0,55мм

SEA-DOO (все модели)     — 0,25-0,45мм

YAMAHA (все модели)       — 0,20-0,40мм

   Помните! Невыполнение этого требования приведет к поломке двигателя!

 

   Некоторые модели поршневых колец имеют клинообразный профиль. Обратите на это внимание при установке колец на поршень. Если кольцо не садится в канавку поршня, возможно вы вставляете его неправильной стороной.

 

   При установке поршня в цилиндр стрелка на его дне должна смотреть на выпуск а стопорные штифты на впуск! Исключение составляют некоторые модели двигателей POLARIS у которых стрелка направлена в сторону магнето.

 

    Стопорные кольца поршневого пальца необходимо устанавливать замком вверх.

    Штампованные стопорные кольца устанавливают острой кромкой наружу.

   Для установки стопорных колец необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО использовать специальный инструмент! Установка стопроных колец с помощью отвертки, плоскогубцев, молотка или другого подобного инструмента приводит к их деформации, и как следствие, к поломке двигателя.

   Тщательно пороверьте положение стопорного кольца в канавке! Кольцо должно полностью сесть в канавку.

   Стопорные кольца не рекомендуется использовать повторно.

   Внимание! При несоблюдении вышеуказанных правил стопорное кольцо может выскочить из канавки во время работы двигателя, что приведет к его поломке. 

 

   Как установить и расточить гильзу:

 

   Конструктивно, наиболее распространены три типа цилиндров:

— Цилиндры с алюминиевой рубашкой и запрессованной в неё чугунной гильзой. Для удаления гильзы из такого цилиндра достаточно его нагреть до 200-250 °С и немного придавив, выпрессовать старую гильзу.

Внимание! Не пытайтесь выпрессовать такую гильзу не нагревая цилиндр. Это приведет к повреждению поверхности отверстия рубашки и непозволит правильно установить новую гильзу.

— Цилиндры с алюминиевой рубашкой и залитой в неё чугунной гильзой. Гильзу из такого цилиндра можно удалить, только вырезав её в расточном станке, так как она имеет наружные ребра которые не позволяют ей выйти из рубашки.

   Для ремонта таких цилиндров используют два варианта ремонтных гильз. В первом варианте ремонтная гильза имеет наружный размер немного больше чем та, которая была залита в цилиндр при его изготовлении. При этом вырезав полностью старую гильзу, новую, запрессовывают в алюминиевую рубашку непосредственно.

Второй вариант предусматривает, что старая гильза полностью не удаляется, а лишь растачивается до максимально возможного диаметра, после чего в неё запрессовывается ремонтная гильза.

— Никосилевые цилиндры не имеют внутри чугунной гильзы. Они представляют собой алюминиевую рубашку, в которой рабочая поверхность цилиндра это алюминий со специальным покрытием, которое обеспечивает твердость поверхности цилиндра на глубину менее 0,1 мм. При повреждении поверхности такого цилиндра его нельзя расточить в больший ремонтный размер, как цилиндр с чугунной гильзой. Отремонтировать такой цилиндр можно запрессовав в него ремонтную чугунную гильзу. Для этого цилиндр необходимо расточить в расточном станке до наружного диаметра ремонтной гильзы.    

 

   Перед установкой гильзы в цилиндр необходимо проверить натяг в сопряжении  цилиндра и ремонтной гильзы. Он должен быть в приделах:

— При запрессовке гильзы в алюминиевый цилиндр — 0,08-0,11 мм

— При запрессовке гильзы в старую чугунную гильзу — 0,04-0,07 мм

 

   Для установки ремонтной гильзы в цилиндр необходимо его нагреть до температуры 200-250 °С, вставить гильзу в подготовленное отверстие и пржать ее небольшим усилием пока цилиндр не остынет.

 

   После установки гильзы необходимо притереть ее верхнюю плоскость к плоскости цилиндра.

 

   Все ремонтные гильзы производятся с внутренним диаметром на 1,0-1,5 мм меньше стандартного (номинального). Это значит, что для установки в новую гильзу стандартного поршня её необходимо расточить до соответствующего размера.

 

   Настоятельно рекомендуем убедиться лично, что цилиндр расточен правильно. Проверьте цилиндр на бочкообразность, особенно в зоне окон.

 

   После расточки и хонингования на кромках окон которые расположены поперек направления хода поршня необходимо снять фаски, остальные кромки необходимо притупить. Фаски должны быть сняты под углом 30° к рабочей поверхности цилиндра на глубину не менее 1мм.

 

   Внимание! Информация приведенная в этом разделе не является учебным пособием по ремонту двигателей, а является рекомендацией для квалифицированных механиков.

   Если вам необходимо отремонтировать двигатель, настоятельно рекомендуем обратиться к профессионалам. 

Поршневая группа — рекомендации и технические параметры. Статьи компании «АПЦ «АгроСВІТ»»

     ПОРШЕНЬ является основным элементом поршневой группы, так как именно он воспринимает давление газов (продуктов сгорания) и передает его через шатуны к коленчатому валу двигателя.

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

     С целью предотвращения заклинивания нагретого поршня в гильзе «юбка» поршня изготавливается не круглой, а эллиптической формы, — именно поэтому

тепловой зазор в паре «гильза-поршень», измеряемый по «юбке» поршня в районе отверстий для ввода поршневого пальца больше, чем при измерении на остальной поверхности «юбки».

     Необходимость замены отдельных элементов из-за износа (чаще всего гильзы, так как поршень при работе не взаимодействует с гильзой), различные допуски на точность производства у различных производителей — все привело к тому, что для облегчения подбора поршня и гильзы сортируются по размерным группам (например М,Б,С или А,Б,В). Разница между размерными группами составляет 2-5 % от допустимого размера. 

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

     Именно поэтому рекомендуем при подборе поршневой группы (особенно при замене отдельных элементов) ориентироваться на тепловой зазор между гильзой и поршнем, устанавливаемый для каждого двигателя заводом-изготовителем.

Зазор между гильзой и поршнем

Двигатель	Мин. зазор	Макс. зазор	Оптим. зазор
А-01, А-41	0,18	0,24	0,20
ГАЗ-53	0,04	0,07	0,05
Д-240, Д-65	0,11	0,18	0,15
Д-245, Д-65НТ	0,12	0,17	0,15
Д-144, Д-37, Д-21	0,14	0,21	0,16
КамАЗ	0,10	0,20	0,15
КамАЗ-EURO	0,11	0,19	0,15
СМД-14-24	0,16	0,26	0,20
СМД-31	0,17	0,25	0,20
СМД-60-72	0,16	0,24	0,20
ТМЗ-7511, 8410	0,17	0,23	0,20
ЯМЗ-236-238	0,18	0,24	0,20
ЯМЗ-240, 240 БМ	0,17	0,25	0,20
ТМЗ-850	0,16	0,24	0,20

     Кроме этого не следует забывать, что поршня должны быть подобраны по весовым характеристикам, так как превышение допустимой разницы приведет к дисбалансу в работе двигателя. Разница в массе между собранными комплектами поршень-палец-втулка-шатун-кольца не должны превышать 15-20 грамм.

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

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

     При установке стальных колец в новую поршневую группу увеличивается риск появления «задиров» на поверхности гильзы (исключение – поршневые кольца производства ЗАО «Стакол», однако производство давно свернуто, а Goetze почему-то не спешит наладить производство колец к отечественным дизелям).

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

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

— составное (так называемое «клинцовское кольцо», состоящий из двух горизонтальный частей, с пластинчатым расширителем или без него).

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

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

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

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

Зазор замков поршневых колец

Двигатель	Компрессионного	Маслосъемного
А-01, А-41	0,60 ± 0,20	0,60 ± 0,20
ГАЗ-53	0,30 ± 0,25	0,30 ± 0,70
Д-240, Д-65	0,60 ± 0,30	0,70 ± 0,30
Д-245, Д-65НТ	0,50 ± 0,20	0,40 ± 0,10
Д-144, Д-37, Д-21	0,60 ± 0,30	0,70 ± 0,30
КамАЗ	0,50 ± 0,15	0,30 ± 0,10
КамАЗ-EURO	0,50 ± 0,10	0,35 ± 0,10
СМД-14-24	0,60 ± 0,30	0,70 ± 0,30
СМД-31	0,60 ± 0,20	0,70 ± 0,30
СМД-60-72	0,60 ± 0,20	0,60 ± 0,20
ТМЗ-7511, 8410	0,65 ± 0,15	0,60 ± 0,30
ЯМЗ-236-238	0,60 ± 0,20	0,60 ± 0,20
ЯМЗ-240, 240 БМ	0,60 ± 0,20	0,60 ± 0,20
ТМЗ-850	0,65 ± 0,15	0,60 ± 0,30

     Обратите внимание, что данные зазоры представлены для чугунных колец, а для стальных данные размеры необходимо увеличить в два раза (из-за повышенной теплоемкости стали). Кроме всего, не следует забывать, что верхнее компрессионное кольцо испытывает самое большое воздействие температуры и давления (именно поэтому оно делается из других материалов), а, следовательно зазор замка верхнего компрессионного кольца больше, чем у нижнего.

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

     ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ представляет собою полый стальной цилиндр, наружную поверхность которого цементируют, а затем шлифуют. Палец устанавливается в бобышках поршня и удерживается стопорными кольцами от осевого перемещения (что бы не повредить внутреннюю поверхность гильзы).

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

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

     СТОПОРНОЕ КОЛЬЦО не должно иметь деформаций или повреждений, так как его разлом приведет к повреждению гильзы и поршня (а далее – шатуна и коленчатого вала). При установке стопорного кольца рекомендуем использовать специальный инструмент, так как съем кольца неспециализированными инструментами может привести к его поломке или, что самое плохое, к дефекту, незаметному вооруженным глазом.

Как проверить зазор между поршнем и цилиндром самостоятельно

Как вы думаете, — что может быть общего между человеком и двигателем автомобиля? Когда человек маленький, он не может говорить и пожаловаться на то, что его беспокоит. Вырастая, мы начинаем говорить и сообщать о проблемах в организме.

Когда двигатель автомобиля новый, то ему не о чем нам сообщать. Он работает «как часы», но с возрастом двигатель начинает сообщать нам о проблемах «внутри себя». Как? Первое, что мы можем услышать – это стук двигателя. Вернее, стук деталей, расположенных внутри головки блока цилиндров или в самом блоке цилиндров.

Стук в двигателе может происходить по разным причинам, возникать при заводке, и пропадать после прогрева. Это может стучать и распредвал, и коленвал и т.д. Одной из причин появившегося стука может являться зазор между поршнем и цилиндром. Вот именно об этом сегодня и речь.

Важно помнить, как бы мы не хотели услышать стук в двигателе, он, рано или поздно, появится, и нужно быть готовым к этому неприятному явлении.

Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром

Да, а почему? Вроде бы и эксплуатация двигателя проходит в штатных условиях. И моторное масло заливаем в соответствие с рекомендациями производителя. То есть не жалеем денег, лишь бы двигатель был «накормлен» тем, что сказали давать производители.

• даже процесс правильной эксплуатации двигателя не сможет снять с повестки дня объективных причин увеличения зазора между поршнем и цилиндром. Не забывайте, что все детали двигателя работают в условиях экстремальных, а именно, в постоянно высоком температурном режиме. Естественного изменения свойств металла никак не избежать. Отодвинуть по времени можно, а избежать нельзя. У поршня происходит естественный износ канавок для колец, отверстия под палец, юбки поршня;
• неисправности, возникающие в процессе эксплуатации. Незафиксированный перегрев двигателя, нарушение регулировки движущихся деталей, перекос цилиндров, некачественное масло, попадание топлива или охлаждающей жидкости в масло и т.д.

Эти и другие причины подводят нас к тому, что зазор между поршнем и цилиндром отклоняется от заданных параметров.

Результат нарушения зазора между поршнем и цилиндром

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

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

Как проверить зазор между поршнем и цилиндром

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

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

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

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

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

После проведенного ремонта цилиндров, подбираем поршни соответствующего ремонтного размера. Для классических моделей двигателей отечественного производства, существует норма монтажного зазора между поршнем и цилиндром: 0,06 – 0,08мм (для 05 и 06 двигателей) и 0,05 – 0,07 (для 01 и 03двигателя).

Немаловажно, чтобы при подборе поршней вы обратили внимание и на их вес. Масса поршней одного двигателя не должна отклоняться на 2,5 грамма. Этот показатель важен для того, чтобы уменьшить вибрацию двигателя при разности масс возвратно-поступательного движения.

Ремонтные размеры поршней и цилиндров, а также нормы производителя к зазорам именно для вашего двигателя нужно уточнять в Руководстве по эксплуатации и ремонту именно вашей модели двигателя.

Удачи вам при измерении зазора между поршнем и цилиндром, и правильном подборе ремонтных деталей.

причины изменений, замер и нормы

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

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

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

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

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

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

Зазор между гильзой и поршнем

Двигатель	Мин. зазор	Макс. зазор	Оптим. зазор
Д-245, Д-65НТ
Д-144, Д-37, Д-21
ТМЗ-7511, 8410
ЯМЗ-240, 240 БМ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Зазор замков поршневых колец

Двигатель	Компрессионного	Маслосъемного
Д-245, Д-65НТ
Д-144, Д-37, Д-21
ТМЗ-7511, 8410
ЯМЗ-240, 240 БМ

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

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

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

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

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

На современных двигателях используют поршневой палец плавающего типа – это значит, что во время работы палец проворачивается, что способствует его равномерному износу. Для обеспечения этого необходимо, что бы палец свободно входил во втулку шатуна с зазором 0,02 – 0,025 мм., а в отверстия бобышек

Задиры поршня из-за недостаточного зазора

Зазор между поршнем и цилиндром может в эксплуатации недопустимо сузиться почти до полного отсутствия при неправильной регулировке движущихся деталей, при перекосе цилиндров или же при термической перегрузке. Кроме того, температура поршня в работе значительно выше температуры цилиндра, что в эксплуатации приводит к различным характеристикам теплового расширения поршня и цилиндра. Поршень подвергается более сильному тепловому расширению, чем смежный цилиндр. Кроме того, алюминиевые материалы, по сравнению с серым чугуном имеют двойное тепловое расширение, что необходимо соответственно учесть в конструкции.

При уменьшающемся зазоре между поршнем и цилиндром сначала возникает полусухое трение,потому что масляная пленка на стенке цилиндра вытесняется расширяющимся поршнем. В результате этого несущие поверхности на юбке поршня сначала стираются до высокого блеска. Изза полусухого трения и возникающего тепла трения температура элементов становится еще выше. Поршень при этом оказывает все большее давление на стенку цилиндра. Функция масляной пленки при этом полностью исчезает. Поршень в цилиндре начинает работать без смазки. В результате этого появляются первые задиры с гладкой темной поверхностью.

Обобщенно можно привести следующие характерные признаки задиров из-за недостаточного зазора. За местами противодействия с зеркальным блеском следуют гладкие темные задиры. Задиры при заедании из-за недостаточного зазора имеются как на нагруженной стороне, так и на ненагруженной стороне.

Задиры из-за недостаточного зазора на юбке поршня

Описание повреждения

На поверхности юбки поршня имеется несколько одинаковых задиров

Задиры возникли на нагруженной и на ненагруженной стороне, т.е., к задирам на одной стороне поршня имеются соответствующие задиры на противоположной стороне. Поверхность задиров переходит от точек давления с зеркальным блеском в относительно гладкие места трения с темным цветом. Зона колец не имеет повреждений.

Оценка повреждения

Зазор между юбкой поршня и рабочей поверхностью цилиндра был или слишком узким или суживался в недопустимой мере перекосами, которые возможно возникли только при эксплуатации двигателя.

Указание:

В отличие от задиров в результате работы без смазки задиры из-за недостаточного зазора возникают всегда по истечении короткого времени эксплуатации после капитального ремонта двигателя.

Возможные причины повреждения

• недостаточный диаметр цилиндра.

• слишком сильная или неравномерная затяжка головки цилиндра (перетяжка цилиндра).

• неровные торцевые поверхности на цилиндре или на головке цилиндров.

• нечистая или неравномерная резьба в резьбовых отверстиях или на винтах головки цилиндров.

• заедание или неравномерная смазка на опорных поясках головок винтов

• использование неправильных или неподходящих прокладок головки блока цилиндров.

• перекос цилиндров в результате неравномерного нагрева из-за накипи, загрязнение или другие неисправности в системе охлаждения.

Задиры из-за недостаточного зазора соответственно рядом с бобышкой пальца (задиры под углом 45°)

Описание повреждения

Характерным для этого повреждения являются задиры, появляющиеся соответственно со смещением на 45° относительно оси бобышки, причем как на нагруженной стороне, так и на ненагруженной стороне. Поверхность задиров переходит от точек нажима с зеркальным блеском в относительно гладкие места трения с темным цветом. Поршневой палец имеет синий цвет побежалости, это признак тому, что в данном случае температура поршневого пальца была слишком высокой в результате недостаточного зазора или нехватки смазки.

Оценка повреждения

Повреждение появляется, если зона вокруг крепления поршневого пальца слишком сильно нагревается. Поскольку в этой зоне поршень отличается довольно высокой жесткостью, возникает повышенное тепловое расширение в этой зоне и зазор между поршнем и рабочей поверхностью цилиндра сужается. Относительно тонкостенная и тем самым эластичная направляющая часть поршня может компенсировать повышенное тепловое расширение своей эластичностью. На переходе к жестким бобышкам пальца материал, однако, с большим усилием давит на стенку цилиндра, что в конечном счете приводит к прерыванию масляной пленки и к возникновению трения на поршне.

Возможные причины повреждения

• Слишком высокая нагрузка на двигатель, когда он еще не достиг рабочей температуры

Поршень может достичь своей полной рабочей температуры в течение 20 секунд, в то время как для холодного цилиндра для этого требуется намного больше времени. В результате различий в тепловом расширении обоих элементов поршень расширяется намного больше и быстрее, чем цилиндр. Зазор поршня сильно сужается в вышеописанных местах. Появляются названные повреждения.

• Слишком узкая посадка поршневого пальца в головке шатуна (горяче запрессованные шатуны). Слишком узкая посадка поршневого пальца в бобышке шатуна может привести к некруглости бобышки шатуна и тем самым также поршневого пальца. Это связано с различной толщиной стенки в бобышке шатуна. В то время как в направлении шатуна имеется больше материала и более толстые стенки, толщина стенки в конце шатуна намного меньше. При деформации поршневого пальца зазор в креплении пальца уменьшается. В результате этого недостаточный зазор в креплении вызывает повышенное тепло трения и таким образом повышенное тепловое расширение в данной зоне.

• задиры в бобышке шатуна из-за недостаточной смазки при первом вводе двигателя в эксплуатацию.

При сборке поршневой палец не смазывается или смазывается недостаточно. Перед тем как масло при первом пуске в эксплуатацию поступает к месту опоры, нет достаточной смазки, это вызывает заедание опоры пальца и тем самым повышенное образование тепла.

• Дефект монтажа при горячей посадке поршневого пальца (горяче запрессованный шатун)

Кроме вышеназванной смазки пальца при горячей посадке поршневого пальца бобышки шатуна необходимо обратить внимание на то, чтобы непосредственно после вставки пальца подшипник пальца не был подвергнут контролю на свободный ход путем качающего движения. Непосредственно после вставки холодного пальца в горячий шатун температура между обеими деталями выравнивается. Поршневой палец может стать очень горячим. Он расширяется и заклинивается в еще холодном подшипнике пальца. Если подшипник в этом состояние перемещают, здесь может возникнуть первое место трения или задир, который в эксплуатации приводит к тяжелому ходу подшипника и тем самым к повышенному трению и образованию тепла. По этой причине смонтированные детали должны остыть спокойно, опору следует контролировать на свободный ход только после остывания.

Задиры из-за недостаточного зазора в нижней части юбки поршня

Описание повреждения

На нижних концах юбки поршень имеет типичные задиры с местами нажима на одной стороне и на противоположной стороне. Следы переходят от места нажима с зеркальным блеском в гладкие темные задиры, (рис. 1) Все остальные части поршня не имеют особенностей. Те же самые задиры имеет соответствующая мокрая рабочая втулка цилиндра (рис. 2) в нижней части, там где она на наружном диаметре несколькими уплотнительными кольцами уплотняется к картеру от попадания воды и масла,. Все остальные части рабочей втулки цилиндра также не имеют особенностей.

Оценка повреждения

Тот факт, что задиры имеют характерные признаки заедания из-за недостаточного зазора как на поршне, так и на рабочей втулке цилиндра, указывает на то, что зазор между поршнем и цилиндром в нижней части, вероятно, из-за деформации цилиндра был настолько сужен, что масляная пленка прервалась.

Возможные причины повреждения

• неправильные по размерам или неподходящие кольца круглого сечения могут привести к деформации рабочей втулки до полного отсутствия зазора юбки поршня. Для обеспечения достаточно большого пространства набухания уплотнительные кольца должны заполнить лишь ок. 70 % объема канавок.

• использование дополнительного уплотнительного средства в кольцах круглого сечения

Для используемых для данной цели уплотнительных колец характерно набухание в работе под воздействием масла. Это свойство так и предусмотрено, чтобы обеспечить герметичность в течение длительного времени. Поэтому не разрешается использование дополнительного уплотнительного средства. Свободное пространство было бы полностью заполнено и кольца круглого сечения не могли бы расширяться в работе.

• В пазах для уплотнительных колец в корпусе, возможно, сохранились еще остатки старых уплотнительных колец (см. выше).

• Уплотнительные кольца не могут обеспечить безупречную герметизацию, если они перекошены при вводе рабочей втулки. Поэтому они должны быть всегда смазаны средством скольжения перед монтажом рабочей втулки.