15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Эллипс в цилиндре двигателя что делать

Гильзовка блока цилиндров

Для чего выполняется гильзовка блока?

Состав работ при капитальном ремонте двигателя автомобиля определяется характером дефектов цилиндров и включает соответствующие технологические операции для их устранения. В зависимости от неисправности выполняется расточка или гильзовка блока. При проведении расточки со стенок цилиндра срезается слой металла, чтобы восстановить требуемые параметры стенок. Затем в цилиндр устанавливают поршень соответствующего ремонта с поршневыми кольцами. Гильзовка же проводится в случаях обнаружения дефектов, параметры которых не дают возможности устранить неисправность с помощью расточки даже до последнего ремонтного размера.

Гильзование БЦ выполняется также для цилиндров, которые до этого уже растачивались до максимального ремразмера.

Что такое гильза блока?

Гильза представляет собой вставку в блок цилиндра двигателя, которая выступает в роли стенок цилиндра, обеспечивая поршню возможность движения. Ее объем определяет рабочий объем цилиндра. Технологическую операцию по установке гильзы называют гильзовкой. Эта процедура относится к сложным видам, потому что перед установкой необходимо выполнить ряд подготовительных работ, которые можно качественно провести только на современном специальном оборудовании.

Различают два вида гильз, которые устанавливают на автомобильных моторах:

  • сухие — предназначены для установки в блок цилиндров таким образом, что контакта с охлаждающей жидкостью (ОЖ) не происходит;
  • мокрые — контакт с охлаждающей жидкостью происходит с одной стороны. Для того чтобы не происходило проникновения ОЖ в цилиндр и не допускалось попадания газов из цилиндра в систему охлаждения в «мокрых» гильзах предусмотрены уплотнительные прокладки. Они легче поддаются восстановлению.

К гильзам обоих видов применяется ряд одинаковых требований:

  • высокая коррозиестойкость;
  • способность выдерживать значительные нагрузки, как температурные, так и механические;
  • высокие прочностные характеристики материала изготовления.

Важно! При установке гильз с уплотнительными прокладками места стыковки блока со втулкой должны иметь необходимые характеристики.

При выборе гильзы обязательно учитывается толщина стенок цилиндра, а также форма, которую цилиндр приобрел в процессе эксплуатации (конусная или эллипса). Обязательно нужно принимать во внимание наличие/отсутствие допуска под дополнительную расточку гильзы.

Что включает гильзовка блока?

Восстановление работоспособности блока цилиндров методом гильзовки применимо для любого мотора. Некоторые двигатели выходят с завода с уже гильзованными блоками цилиндров. Такие БЦ обычно выпускаются с «мокрыми» гильзами, поэтому при ремонте нужно просто заменить дефектную втулку. Если сравнивать этот ремонт с другими видами гильзовки, то он относится к достаточно простым: подбираются нужные ремонтные гильзы, установка может выполняться вручную. Как правило, замене подлежат только изношенные гильзы, потому что нет необходимости менять все втулки. Предварительно состояние гильз проверяют с помощью нутромера, после этого принимается решение о замене.

Сложнее выполнить эту операцию в негильзованных БЦ, в которых предусмотрена установка «сухих» гильз. Для чугунных блоков используют гильзы, изготовленные из легированного чугуна, а для алюминиевых — из сплавов алюминия. При этом втулки могут изготавливать по различной технологии ― необходимые добавки включаются в состав сплава для производства гильзы или на стенки цилиндров наносится покрытие с требуемыми свойствами.

Предварительно мастер возвращает правильную геометрию посадочным гнездам под втулки. Для этого перед запрессовкой втулок выполняется расточка цилиндров. Важно помнить, что при выполнении этой операции нельзя допускать каких-либо отклонений. Например, появившийся в посадочном гнезде эллипс приведет к появлению этого дефекта на поверхности втулки. Без устранения первоначального дефекта невозможно обеспечить нормальную работу поршней и колец в загильзованном цилиндре.

Для установки «сухих» гильз применяют метод горячего гильзования:

  • блок цилиндров нагревают до 150°С;
  • гильзу опускают в жидкий азот для охлаждения;
  • потом она обрабатывается средством, которое не позволит возникнуть конденсату при установке охлажденной гильзы в нагретый БЦ;
  • гильза устанавливается в посадочное гнездо.

При таком способе гильзовки обеспечивается необходимая плотность посадки втулки и нужный натяг в месте соприкосновения блока цилиндров и гильзы. Установка гильзы выполняется достаточно просто ― втулка устанавливается в посадочном гнезде под собственным весом. В некоторых случаях нужно слегка постучать по втулке молотком.

Метод запрессовки применяют при установке гильз в алюминиевый БЦ без предварительной расточки. Предварительно для этого в посадочное гнездо до запрессовки гильзы в блок наносится герметик.

При условии правильного выполнения всех действий и достижения требуемых параметров отремонтированный двигатель с загильзованным БЦ обеспечит возможность эксплуатации мотора еще не менее 100.000 км пробега. Важно только помнить, что такой пробег возможен лишь при условии своевременного технического обслуживания и эксплуатации ДВС.

Особенности по гильзовке блока цилиндров

Необходимо учитывать материал, из которого изготовлен блок цилиндров (алюминий или чугун), а также вид изделия ― с гильзой или цельный. В некоторые алюминиевые блоки цилиндров нельзя устанавливать поршни ремонтного размера. Особенность цельных БЦ, изготовленных из чугуна, ― нанесение хона на стенки цилиндров. Достаточно редко можно встретить моторы с установкой стальных гильз в чугунном БЦ. Алюминиевые блоки цилиндров обычно выпускаются с гильзами, варианты цельнолитых БЦ встречаются значительно реже.

Сегодня автопроизводители отдают предпочтение блоку цилиндров из алюминия с установленными «сухими» гильзами. На стенки гильз наносится специальное покрытие для улучшения прочностных характеристик и износостойкости втулки. Взаимодействие поршня и поршневых колец происходит именно со стенками гильзы. Выпускаются БЦ из алюминия с возможностью применения ремонтных поршней и гильзовкой.

Существует вариант блока цилиндров из алюминия, в который при ремонте нельзя поставить поршни и кольца увеличенного размера. Деталей для таких ремонтных работ изготовители просто не выпускают. Однако блоки цилиндров этого типа также гильзуют. Следует помнить, что проблемы обычно возникают при установке гильз в алюминиевые БЦ, а с блоками из чугуна сложностей нет.

Первая проблема связана с очень значительной стоимостью оригинальных гильз для двигателей с предусмотренной изготовителем возможностью гильзования. Это делает экономически бессмысленным гильзование БЦ втулками из алюминия всего блока. Прибегать к такому способу целесообразно при установке одной гильзы.

В качестве альтернативного решения применяют установку втулок из чугуна в алюминиевые БЦ. Такой метод достаточно успешно используют мастера в России и других бывших советских республиках. При выполнении ремонтных работ необходимо обеспечит правильный натяг между втулкой и БЦ. До установки гильзы требуется выполнить комплексные замеры. Особое внимание надо обратить на подбор тепловых зазоров и обеспечение нужного отвода тепла.

Необходимо учитывать нюансы, возникающие при установке гильзы в один цилиндр. Такая операция может привести к нарушению геометрии соседнего цилиндра. Специалисты также оценивают возможность использования метода запрессовки или свободной посадки. При свободной посадке охлажденная гильза устанавливается в нагретый блок цилиндров. При этом способе установки нужно использовать герметик.

В нашу компанию вы можете обратиться за гильзовкой блока цилиндров.

Почему прогорел поршень?

Почему прогорают поршни, если форсунки исправны

Сами по себе дефекты в механической части двигателя, как известно, не появляются. Практика показывает: всегда есть причины повреждения и выхода из строя тех или иных деталей. Разобраться в них непросто, особенно, когда повреждены составляющие поршневой группы.

Поршневая группа — традиционный источник неприятностей, подстерегающих водителя, эксплуатирующего автомобиль, и механика, его ремонтирующего. Перегрев двигателя, небрежность в ремонте, и, пожалуйста, – повышенный расход масла, сизый дым, стук.

При «вскрытии» такого мотора неминуемо обнаруживаются задиры на поршнях, кольцах и цилиндрах. Вывод неутешителен — требуется дорогостоящий ремонт. И возникает вопрос: чем провинился двигатель, что его довели до такого состояния?

Двигатель, конечно, не виноват. Просто необходимо предвидеть, к чему приводят те или иные вмешательства в его работу. Ведь поршневая группа современного двигателя — «материя тонкая» во всех смыслах. Сочетание минимальных размеров деталей с микронными допусками и громадными силами давления газов, и инерции, действующими на них, способствует появлению и развитию дефектов, приводящих в конечном счете к выходу двигателя из строя.

Читать еще:  Что такое перебор двигателя

Во многих случаях простая замена поврежденных деталей — не лучшая технология ремонта двигателя. Причина-то появления дефекта осталась, а раз так, то его повторение неминуемо.

Чтобы этого не случилось, грамотному мотористу, как гроссмейстеру, необходимо думать на несколько ходов вперед, просчитывая возможные последствия своих действий. Но и этого недостаточно — необходимо выяснить, почему возник дефект. А здесь без знания конструкции, условий работы деталей и процессов, происходящих в двигателе, как говорится, делать нечего. Поэтому, прежде чем анализировать причины конкретных дефектов и поломок, неплохо было бы знать.

Как работает поршень?

Поршень подвижная деталь, плотно перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси. Поршень предназначен для циклического восприятия давления расширяющихся газов и преобразования его в поступательное механическое движение, воспринимаемое далее кривошипно-шатунным механизмом. современного двигателя — деталь на первый взгляд простая, но крайне ответственная и одновременно сложная. В его конструкции воплощен опыт многих поколений разработчиков.

И в какой-то степени поршень формирует облик всего двигателя. В одной из прошлых публикаций мы даже высказали такую мысль, перефразировав известный афоризм: «Покажи мне поршень, и я скажу, что у тебя за двигатель».

Итак, с помощью поршня в двигателе решается несколько задач. Первая и главная — воспринять давление газов в цилиндре и передать возникшую силу давления через поршневой палец шатуну. Далее эта сила будет преобразована коленвалом в крутящий момент двигателя.

Решить задачу преобразования давления газов во вращательный момент невозможно без надежного уплотнения движущегося поршня в цилиндре. Иначе неминуем прорыв газов в картер двигателя и попадание масла из картера в камеру сгорания.

Для этого на поршне организован уплотнительный пояс с канавками, в которые установлены компрессионные и маслосъемные кольца специального профиля. Кроме того, для сброса масла в поршне выполнены особые отверстия.

Но этого мало. В процессе работы днище поршня (огневой пояс), непосредственно контактируя с горячими газами, нагревается, и это тепло надо отводить. В большинстве двигателей задача охлаждения решается с помощью тех же поршневых колец — через них тепло передается от днища стенке цилиндра и далее — охлаждающей жидкости. Однако в некоторых наиболее нагруженных конструкциях делают дополнительное масляное охлаждение поршней, подавая масло снизу на днище с помощью специальных форсунок. Иногда применяют и внутреннее охлаждение — форсунка подает масло во внутреннюю кольцевую полость поршня.

Для надежного уплотнения полостей от проникновения газов и масла поршень должен удерживаться в цилиндре так, чтобы его вертикальная ось совпадала с осью цилиндра. Разного рода перекосы и «перекладки», вызывающие «болтание» поршня в цилиндре, негативно сказываются на уплотняющих и теплопередающих свойствах колец, увеличивают шумность работы двигателя.

Удерживать поршень в таком положении призван направляющий пояс — юбка поршня. Требования к юбке весьма противоречивы, а именно: необходимо обеспечить минимальный, но гарантированный, зазор между поршнем и цилиндром как в холодном, так и в полностью прогретом двигателе.

Задача конструирования юбки усложняется тем, что температурные коэффициенты расширения материалов цилиндра и поршня различны. Мало того, что они изготовлены из различных металлов, их температуры нагрева разнятся во много раз.

Чтобы нагретый поршень не заклинило, в современных двигателях принимают меры по компенсации его температурных расширений.

Во-первых, в поперечном сечении юбке поршня придается форма эллипса, большая ось которого перпендикулярна оси пальца, а в продольном — конуса, сужающегося к днищу поршня. Такая форма позволяет обеспечить соответствие юбки нагретого поршня стенке цилиндра, препятствуя заклиниванию.

Во-вторых, в ряде случаев в юбку поршня заливают стальные пластины. При нагревании они расширяются медленнее и ограничивают расширение всей юбки.

Использование легких алюминиевых сплавов для изготовления поршней — не прихоть конструкторов. На высоких частотах вращения, характерных для современных двигателей, очень важно обеспечить низкую массу движущихся деталей. В подобных условиях тяжелому поршню потребуется мощный шатун, «могучий» коленвал и слишком тяжелый блок с толстыми стенками. Поэтому альтернативы алюминию пока нет, и приходится идти на всяческие ухищрения с формой поршня.

В конструкции поршня могут быть и другие «хитрости». Одна из них — обратный конус в нижней части юбки, призванный уменьшить шум из-за «перекладки» поршня в мертвых точках. Улучшить смазку юбки помогает специальный микропрофиль на рабочей поверхности — микроканавки с шагом 0,2-0,5 мм, а уменьшить трение — специальное антифрикционное покрытие. Профиль уплотнительного и огневого поясов тоже определенный — здесь самая высокая температура, и зазор между поршнем и цилиндром в этом месте не должен быть ни большим (возрастает вероятность прорыва газов, опасность перегрева и поломки колец), ни маленьким (велика опасность заклинивания). Нередко стойкость огневого пояса повышается анодированием.

Все, что мы рассказали, — далеко не полный перечень требований к поршню. Надежность его работы зависит и от сопряженных с ним деталей: поршневых колец (размеры, форма, материал, упругость, покрытие), поршневого пальца (зазор в отверстии поршня, способ фиксации), состояния поверхности цилиндра (отклонения от цилиндричности, микропрофиль). Но уже становится ясно, что любое, даже не слишком значительное, отклонение в условиях работы поршневой группы быстро приводит к появлению дефектов, поломкам и выходу двигателя из строя. Чтобы в дальнейшем качественно отремонтировать двигатель, необходимо не только знать, как устроен и работает поршень, но и уметь по характеру повреждения деталей определить, почему, к примеру, возник задир или.

Почему прогорел поршень?

Анализ различных повреждений поршней показывает, что все причины дефектов и поломок делятся на четыре группы: нарушение охлаждения, недостаток смазки, чрезмерно высокое термосиловое воздействие со стороны газов в камере сгорания и механические проблемы.

Вместе с тем многие причины возникновения дефектов поршней взаимосвязаны, как и функции, выполняемые его различными элементами. Например, дефекты уплотняющего пояса вызывают перегрев поршня, повреждения огневого и направляющего поясов, а задир на направляющем поясе ведет к нарушению уплотнительных и теплопередающих свойств поршневых колец.

В конечном счете это может спровоцировать прогар огневого пояса.

Отметим также, что практически при всех неисправностях поршневой группы возникает повышенный расход масла. При серьезных повреждениях наблюдаются густой, сизый дым выхлопа, падение мощности и затрудненный запуск из-за низкой компрессии. В некоторых случаях прослушивается стук поврежденного поршня, особенно на непрогретом двигателе.

Иногда характер дефекта поршневой группы удается определить и без разборки двигателя по указанным выше внешним признакам. Но чаще всего такая «безразборная» диагностика неточна, поскольку разные причины нередко дают практически один и тот же результат. Поэтому возможные причины дефектов требуют детального анализа.

Нарушение охлаждения поршня — едва ли не самая распространенная причина появления дефектов. Обычно это происходит при неисправности системы охлаждения двигателя (цепочка: «радиатор-вентилятор-датчик включения вентилятора-водяной насос») либо из-за повреждения прокладки головки блока цилиндров. Во всяком случае, как только стенка цилиндра перестает омываться снаружи жидкостью, ее температура, а вместе с ней и температура поршня, начинают расти. Поршень расширяется быстрее цилиндра, к тому же неравномерно, и в конечном итоге зазор в отдельных местах юбки (как правило, вблизи отверстия под палец) становится равным нулю. Начинается задир — схватывание и взаимный перенос материалов поршня и зеркала цилиндра, а при дальнейшей работе двигателя происходит заклинивание поршня.

После остывания форма поршня редко приходит в норму: юбка оказывается деформированной, т.е. сжатой по большой оси эллипса. Дальнейшая работа такого поршня сопровождается стуком и повышенным расходом масла.

В некоторых случаях задир на поршне распространяется на уплотнительный пояс, завальцовывая кольца в канавки поршня. Тогда цилиндр, как правило, выключается из работы (слишком мала компрессия), а говорить о расходе масла вообще трудно, поскольку оно будет просто вылетать из выхлопной трубы.

Недостаточная смазка поршня чаще всего характерна для пусковых режимов, особенно при низких температурах. В подобных условиях топливо, поступающее в цилиндр, смывает масло со стенок цилиндра, и возникают задиры, которые располагаются, как правило, в средней части юбки, на ее нагруженной стороне.

Читать еще:  Что внутри двигателя скутера

Двухсторонний задир юбки обычно встречается при длительной работе в режиме масляного голодания, связанного с неисправностями системы смазки двигателя, когда количество масла, попадающего на стенки цилиндров, резко уменьшается.

Недостаток смазки поршневого пальца — причина его заклинивания в отверстиях бобышек поршня. Такое явление характерно только для конструкций с пальцем, запрессованным в верхнюю головку шатуна. Этому способствует малый зазор в соединении пальца с поршнем, поэтому «прихваты» пальцев чаще наблюдаются у относительно новых двигателей.

Чрезмерно высокое термосиловое воздействие на поршень со стороны горячих газов в камере сгорания — частая причина дефектов и поломок. Так, детонация приводит к разрушению перемычек между кольцами, а калильное зажигание — к прогарам.

У дизелей чрезмерно большой угол опережения впрыска топлива вызывает очень быстрое нарастание давления в цилиндрах («жесткость» работы), что также может вызвать поломку перемычек. Такой же результат возможен и при использовании различных жидкостей, облегчающих запуск дизеля.

Днище и огневой пояс могут повреждаться при слишком высокой температуре в камере сгорания дизеля, вызванной неисправностью распылителей форсунок. Аналогичная картина возникает и при нарушении охлаждения поршня — например, при закоксовывании форсунок, подающих масло к поршню, имеющему кольцевую полость внутреннего охлаждения. Задир, возникающий на верхней части поршня, может распространяться и на юбку, захватывая поршневые кольца.

Механические проблемы, пожалуй, дают самое большое разнообразие дефектов поршневой группы и их причин. Например, абразивный износ деталей возможен как «сверху», из-за попадания пыли через рваный воздушный фильтр, так и «снизу», при циркуляции абразивных частиц в масле. В первом случае наиболее изношенными оказываются цилиндры в верхней их части и компрессионные поршневые кольца, а во втором — маслосъемные кольца и юбка поршня. Кстати, абразивные частицы в масле могут появиться не столько от несвоевременного обслуживания двигателя, сколько в результате быстрого износа каких-либо деталей (например, распредвала, толкателей и др.).

Редко, но встречается эрозия поршня у отверстия «плавающего» пальца при выскакивании стопорного кольца. Наиболее вероятные причины этого явления — непараллельность нижней и верхней головок шатуна, приводящая к значительным осевым нагрузкам на палец и «выбиванию» стопорного кольца из канавки, а также использование при ремонте двигателя старых (потерявших упругость) стопорных колец. Цилиндр в таких случаях оказывается поврежденным пальцем настолько, что уже не подлежит ремонту традиционными методами (расточка и хонингование).

Иногда в цилиндр могут попадать посторонние предметы. Такое чаще всего происходит при неаккуратной работе во время обслуживания или ремонта двигателя. Гайка или болт, оказавшись между поршнем и головкой блока, способны на многое, в том числе и просто «провалить» днище поршня.

Рассказ о дефектах и поломках поршней можно продолжать очень долго. Но и того, что уже сказано, достаточно, чтобы сделать некоторые выводы. По крайней мере, уже можно определить.

Как избежать прогара?

Правила очень просты и вытекают из особенностей работы поршневой группы и причин появления дефектов. Тем не менее, многие водители и механики забывают о них, что называется, со всеми вытекающими последствиями.

Хотя это и очевидно, но при эксплуатации все-таки необходимо: содержать в исправности системы питания, смазки и охлаждения двигателя, вовремя их обслуживать, излишне не нагружать холодный двигатель, избегать применения некачественного топлива, масла и несоответствующих фильтров и свечей зажигания. А если что-то с двигателем не так, не доводить его «до ручки», когда ремонт уже не обойдется «малой кровью».

При ремонте необходимо добавить и неукоснительно выполнять еще несколько правил. Главное, на наш взгляд, — нельзя стремиться к обеспечению минимальных зазоров поршней в цилиндрах и в замках колец. Эпидемия «болезни малых зазоров», когда-то поразившая многих механиков, все еще не прошла. Более того, практика показала, что попытки «поплотнее» установить поршень в цилиндре в надежде на уменьшение шума двигателя и увеличение его ресурса почти всегда заканчиваются обратным: задирами поршней, стуками, расходом масла и повторным ремонтом. Правило «лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше» работает всегда и для любых двигателей.

Остальные правила традиционны: качественные запасные части, правильная обработка изношенных деталей, тщательная мойка и аккуратная сборка с обязательным контролем на всех этапах.

Расточка блока цилиндров

Цена расточки блока цилиндров

НаименованиеСтоимость
Расточка блока цилиндров двигателей (чугунный блок) под ремонтный поршень, 1 цилиндр1300 руб
Гильзовка блока цилиндров двигателей, 1 цилиндр1300 руб

Раньше расточка деталей блока цилиндров применялась преимущественно в ходе капитального ремонта, сегодня еще и с целью тюнинга двигателя. Если блок цилиндров позволяет, а именно толщина стенок, то его растачивают, и таким образом увеличивают рабочий объем двигателя. После устанавливают поршни с увеличенным диаметром, в результате в цилиндры попадает и сгорает большое количество горючей смеси – повышение мощности ДВС.

Но главная польза расточки в том, что она позволяет вернуть цилиндру правильную геометрическую форму. Под воздействием высоких нагрузок, а цилиндры можно по праву считать самыми нагруженными частями мотора, они приобретают овальную форму. Падает мощность двигателя, начинается «масложор». Что делать в таком случае? Выход один – расточить блок цилиндров.

Расточка блока во время капитального ремонта

Кроме естественного износа стенок цилиндра, возникающего по причине постоянного воздействия со стороны поршня, на состояние цилиндра оказывают воздействие высокие температуры, различные отложения. Одной заменой поршня в такой ситуации не обойтись, ведь геометрия «гильзы» уже нарушена. Для того чтобы убрать овальную форму, необходимо расточить блок цилиндров, одним словом – убрать «лишнее». Цилиндры изнашиваются неравномерно, поэтому принятие решение о расточке принимают после измерительных операций и определения величины отклонений основных параметров от допустимых норм.

Расточка блока своими руками – реально ли?

С технологичной точки зрения это несложная операция, но для профессионала, для человека, который регулярно делает такую работу. С целью восстановления цилиндров задействуют специальные вертикально-расточные станки. Качество работы и правильность расточки напрямую зависят от оборудования и мастерства специалиста.

В теории расточка ГБЦ возможна в собственном гараже, но вряд ли в нем найдется станок для проведения работы. А даже если такой станок есть, то у неподготовленного человека не удастся правильно восстановить первоначальную форму цилиндра, ведь расточка сопряжена с рядом измерительных операций.

Видео расточки блока цилиндров в автосервисах Oem-zap



Юбка поршня: возможные дефекты и способы их предупреждения

  1. Строение и функции юбки поршня
  2. Особенности поршней форсированных двигателей
  3. Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

Поршень является одной из основных деталей насосов, компрессоров и поршневых двигателей внутреннего сгорания. Его основная функция – преобразование энергии сжатого газа в энергию поступательного движения или наоборот (в компрессорах).

Поршень состоит из:

  • Днища, воспринимающего газовые силы и тепловую нагрузку
  • Уплотняющей части, препятствующей прорыву газов (компрессионные и маслосъемные кольца)
  • Направляющей части, поддерживающей положение поршня в самых верхних и нижних точках движения

Днище и уплотняющая часть образовывают головку поршня, нижняя направляющая часть – юбку. Рассмотрим ее строение, функции и возможные дефекты подробнее.

Строение и функции юбки поршня

Юбка отвечает за прямолинейное движение поршня в цилиндре. Она передает его стенкам боковое усилие, величина которого зависит от положения поршня и особенностей протекания рабочих процессов.

Боковая поверхность юбки отводит тепло от поршня и колец к цилиндру. Чем больше эта поверхность, тем лучше теплоотдача.

Однако слишком длинной юбка быть не может, так как при этом увеличивается масса поршня и усиливается его трение о стенки цилиндра. Именно поэтому в некоторых, особенно спортивных и высокофорсированных ДВС, ненагруженные части юбки срезаются по диаметру, а современные Т-образные поршни вообще не имеют юбок.

Стандартные поршни еще на заводе-изготовителе обрабатываются специальными антифрикционными покрытиями (АФП), что позволяет предотвратить их усиленный износ, тем самым увеличив КПД и мощность двигателя.

Сегодня возможность продлить срок эксплуатации поршней имеют не только их производители, но и все автовладельцы. АФП приобрели всеобщую доступность благодаря российской компании Моденжи, занимающейся их разработкой и производством. Для юбок поршней она выпускает антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе мелкодисперсного дисульфида молибдена высокой степени очистки и графита создает на поверхностях юбок прочный защитный слой, предотвращающий их трение о стенки цилиндра, возникновение задиров и быстрый износ.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС отверждается в условиях нормальной температуры, что особенно удобно для частного использования. Аэрозольная упаковка позволяет обходиться минимальным набором инструментов при работе.

Состав обладает низким коэффициентом трения, широким диапазоном рабочих температур и небольшим расходом.

Для очищения, обезжиривания и подготовки юбок поршней к нанесению покрытия применяется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Он обеспечивает прочное сцепление АФП с поверхностью и длительный срок его службы.

На юбке расположены бобышки (приливы) с отверстиями для поршневого пальца. С днищем поршня они соединены массивными литыми ребрами. В области приливов вес материала больше, чем в других местах, поэтому деформации от воздействия высоких температур наиболее часто появляются именно в плоскости бобышек.

Для снижения напряжения в районе приливов имеются прямоугольные углубления 0,5-1,5 мм, сформированные литьем или фрезерованием – так называемые «холодильники». Они служат для охлаждения поршня и способствуют передаче газовых сил ближе к оси шатуна, что разгружает днище поршня.

Ось пальца в большинстве поршней смещена в целях уравнивания боковых давлений на юбку в момент сжатия и рабочего хода. Именно поэтому он монтируется по метке, нанесенной на днище, а не произвольно.

В целях сокращения теплового зазора без риска возникновения задиров юбке поршня придают легкую конусную форму, сужая на несколько сотых миллиметра у днища. Это необходимо для того, чтобы поршень при неравномерном нагреве расширялся одинаково.

В плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, юбка испытывает самые большие нагрузки, поэтому имеет форму овала – для компенсации износа стенок.

Особенности поршней форсированных двигателей

При определенной длине шатуна и окружности вращения коленчатого вала возникает риск его контакта с юбкой в самой нижней точке движения поршня. Особенно это актуально для высокофорсированных двигателей. Проблема решается путем изменения хода поршня и расположения пальца.

Форсированные двигатели в нижней части каждого цилиндра оснащают контроллерами, не позволяющими коленчатому валу и шатуну контактировать с блоком. Нижняя часть юбки поршня имеет зазор, который препятствует ее контакту с шатуном, вращающимся вокруг коленвала.

При выставлении зазора очень важно соблюсти его постоянство по всем сторонам юбки. Тем самым обеспечивается сохранность балансировки шатунно-поршневой группы.

Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

При низком уровне масла в двигателе на юбке поршня, которая постоянно контактирует со стенками цилиндра вместе с поршневыми кольцами, возникают различные повреждения. Рассмотрим наиболее типичные деформации и причины их возникновения.

  • Двусторонние задиры на юбке поршня

Основная причина возникновения задиров – перегрев двигателя. Он может стать следствием недостаточного зазора между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра, а также нарушения различных процессов: сгорания топлива, циркуляции охлаждающей жидкости, работы вентилятора.

Алюминий, из которых изготавливаются современные поршни, под воздействием высоких температур расширяется в два раза больше, чем серый чугун цилиндра, поэтому задиры на юбке могут возникать из-за слишком высокой термической нагрузки.

Для профилактики задиров при установке деталей ЦПГ необходимо учитывать диаметр поршня и величину монтажного зазора. Кроме того, следует регулярно контролировать уровень охлаждающей жидкости, состояние помпы, термостата, вентилятора.

  • Задиры на стороне наибольшей боковой нагрузки на юбку поршня

Причина чаще всего заключается в низком уровне масла, слишком долгом прогреве двигателя, засоренном масляном канале шатуна и/или форсунки.

Использование моторного масла плохого качества или несоответствующего класса так же может вызвать усиленное трение поршня о стенки цилиндра.

Ребристый цилиндр двигателя с воздушным охлаждением может перегреваться из-за сорванных дефлекторов или загрязненных охлаждающих ребер.

Для профилактики появления односторонних задиров на юбке необходимо исключить масляное голодание двигателя, контролировать его давление, проверять масляные каналы в шатуне на пропускную способность.

  • Несимметричное пятно контакта на юбке поршня

Масляный нагар на одной из сторон жарового пояса юбки свидетельствует о боковом уводе поршня в цилиндре.

Если одной стороной он прилегает к стенке, то с противоположной имеет большой зазор, через который проникают горячие выхлопные газы, выжигающие масляную пленку.

При таких геометрических отклонениях поршневые кольца также двигаются с перекосом, вибрируют и вызывают насосный эффект, ведущий к увеличенному расходу масла.

Боковой увод поршня может происходить из-за непараллельного расположения отверстий в головке шатуна, ее перекоса или деформации.

Если гнездо коренного подшипника имеет скошенную опору (по причине выработанных вкладышей), он может располагается на картере с перекосом, что ведет к непрямолинейному движению поршня.

Во избежание смещения поршня гнездо коренного подшипника, коленчатый вал и шатун должны иметь соосную обработку и монтаж. Необходимо затягивать болты головки цилиндра в соответствии с указаниями производителя, следить за тем, чтобы шатун не имел изгибов, обеспечивать чистоту при монтаже двигателя.

  • Задиры с четкими границами только на нижнем участке юбки поршня

Образуются вследствие недостаточного локального зазора между поршнем и отверстием цилиндра, обусловленного, в свою очередь, слишком тесным охватом гильзы. Это происходит из-за использования неправильно подобранного (слишком толстого) уплотнительного кольца, применения дополнительных прокладочных средств, смещения уплотнителя.

Во избежание недостаточного зазора, который может вызвать деформацию цилиндра, болты головки следует затягивать в соответствии с предписаниями. Гильзы цилиндров мокрого типа монтируются вначале без прокладок.

  • Сильный износ юбки поршня, поверхность шершавая и матовая

На появлении такой проблемы указывает повышенный расход масла, сложности с запуском ДВС (особенно при низких температурах), его недостаточная мощность.

Возникновение шершавых участков и борозд на юбках обычно сопровождается появлением больших зазоров на поршневых кольцах, их радиальным и осевым износом.

Данные повреждения возникают вследствие абразивного износа поршней. Загрязнения проникают в камеру сгорания через систему впуска цилиндра (в этом случае первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье) или из моторного масла (тогда сильнее всех изношено третье кольцо).

Чтобы избежать подобных проблем, необходимо регулярно проверять герметичность системы впуска и работоспособность воздушного фильтра. Перед монтажом следует очищать от загрязнений картер двигателя и всасывающие трубы.

  • Глубокие продольные борозды по всей длине и диаметру юбки поршня

Такие следы износа вызваны утончением и ухудшением свойств масляной пленки вследствие слишком высокой доли топлива в масле.

Причиной может являться также неправильно настроенная система впрыска, которая при холодном пуске двигателя подает в камеру сгорания слишком насыщенную смесь.

Инжекторные форсунки могут работать неправильно из-за засора топливного фильтра – при слишком малом зазоре поршень бьет по головке цилиндра, провоцируя тем самым неконтролируемый впрыск форсунок.

К перебоям в зажигании приводит слишком низкое давление сжатия из-за негерметичности клапана или прокладки головки цилиндра, неправильной настройки фаз газораспределения, наличия слишком большого зазора между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров, дефектов поршневых колец, неисправности свечей зажигания, общей изношенности двигателя.

Профилактика дефекта состоит в правильной настройке системы впрыска (обогащения смеси при холодном пуске и т.п.), своевременном обследовании инжекторных форсунок и свечей зажигания, соблюдении интервалов замены топливных фильтров.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector