ЗАМЕНА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Необходимость замены поршневых колец возникает при следующих признаках: выхлопные газы синего цвета (масло попадает в камеру сгорания из-за увеличения зазора в замках поршневых колец), интенсивное замасливание свечей, падение мощности (компрессия менее 10 кгс/см2 ) , повышенный угар масла (от метки «мах» на щупе до метки «min», что составляет примерно 0,8 п, автомобиль проезжает 1000-5000 км, в то время как исправный двигатель расходует на этот пробег 0,08-0,4 л масла, или половину расстояния между метками на щупе), зазор в замках колец больше 2,5 мм (определяется после разборки цилиндропоршневой группы). Кроме того, если после замены всех маслоотражатепьных колпачков расход масла остается большим, то это также свидетельствует об износе поршневых колец и указывает на необходимость их замены.
Практика показывает, что первую замену колец лучше провести при пробеге 75-85 тыс. км с установкой колец номинального размера. Повторная замена колец может быть еще через 90-100 тыс. км (общий пробег 170-190 тыс. км). Здесь потребуются кольца 1-го ремонтного размера. Если при общем пробеге 170-190 тыс. км замена колец производится впервые, то потребуются
кольца тоже 1-го ремонтного размера. Однако не исключены отклонения от практических данных. Здесь потребуются замеры изношенных деталей и несложные расчеты, о чем будет изложено ниже.
4 2
Шестигранник 10
200
Заготовка
010-0,5
1
I 10
< 20 >
Оправка
Шестигранник 10
Итак, признаки достижения предельного износа поршневых колец налицо и надо их заменить. Для этого предстоит провести частичную разборку двигателя. Сначала снимите головку цилиндров. Для этого проведите весь комплекс работ, изложенный в п. 2.5. Кроме того, слейте масло из системы смазки двигателя, отверните гайку левой опоры двигателя и приподнимите
двигатель, подставив под картер сцепления надежный упор высотой 330 мм. Потом отверните болты картера и снимите его с двигателя. Это довольно утомительная работа, когда нужно отвернуть 18 болтов, в особенности, если двигатель не снят с автомобиля, а последний не на опрокидывателе. Здесь мешают средняя рулевая тяга, приемная труба глушителя,
поперечина передней подвески — работать неудобно (к тому же, руки все время вверху). Единственное, что
утешает в этой ситуации, это то, что можно заменить кольца, шатунные вкладыши и т.д. без снятия двигателя.
Для облегчения отвертывания болтов поддона используются различные ключи, в том числе и с карданными шарнирами. Очень удобным оказался ключ, представленный на рис. 2.36,6. К прутку приварите трубку с шестигранником 10 мм, а с другого конца — просто гайку М6 или втулку с отверстием под вороток. Основные преимущества ключа: «непадающая» торцовая головка и гибкость стержня, позволяющая обходить препятствия. В качестве стержня используйте сварочный электрод.
Шестигранник внутри головки изготовьте путем деформации ее в нагретом состоянии в тисках с использованием головки болта подходящего размера (шестигранник 1 0 мм),
Если поддон "прилип", то спереди, сначала с одного бока; а потом - с другого легкими ударами по приспособлению (см. рис. 2.36,а) отделите поддон от прокладки, после чего снимите его, используя увеличенный зазор между ним и поперечиной передней подвески, образовавшийся за счет того, что вы несколько приподняли двигатель. Затем отверните гайки крышек шатунов, предварительно пометив крышки и шатуны по номерам цилиндров, протолкните наверх поршни с шатунами и выньте
их из цилиндров. Шатунные вкладыши (при их снятии) тоже должны быть установлены на прежние места (пометьте!).
04,5
Рис. 2.36. Снятие поддона картера:
а — лопатка, б — ключ для болтов поддона
4 3
• 0,30
Зазоры в замках колец, мм
Ю — 0,45 - первое компрессионное
V 0,25
^ 0,25
0,40 - второе компрессионное
0,40 - маслосъемное
Рис. 2.37. Размеры и расположение замков поршневых колец при установке их в цилиндры
Поршневые кольца подбирайте, исходя из максимального износа цилиндра. Замер максимального износа проводят с помощью верхнего кольца (номинальное или 1-го ремонта) с припиленным стыком (замком). Кольцо, вставленное в цилиндр на глубину 5 мм, не должно иметь зазора в замке (S=0). Далее припиленное кольцо опустите в зону максимального износа на глубину 8-10 мм от верхней плоскости блока цилиндров, где щупом замерьте зазор (S) в замке.
Диаметр изношенного цилиндра будет равен: DH3H=DH0B. + S :P- Например, при диаметре цилиндра в верхней части DH 0 B =76,000 мм и зазоре S = 0,4 мм в замке кольца, расположенного в зоне максимального износа цилиндра, диаметр изношенной части цилиндра DM 3 H , определенный по вышеприведенной формуле, будет: 76,000+0,4:3,14=76,127 мм. Учитывая, что зазор в кольце не превышает максимально допустимый для него (S=0,4<0,45 мм, рис. 2.37), а 1-й ремонтный размер цилиндра составляет 76,40-76,41 мм (табл. 2, Приложения), получается значительный припуск на расточку: 76,41-76,127=0,283 (т.е. около 0,3 мм), в то время как износ составляет: 76,127-76,0=0,127 мм. Максимально допустимый износ (по потере мощности, расходу
масла и бензина) — 0,15 мм. Таким образом, есть смысл заменить изношенные кольца номинальными.
Любым доступным способом снимите кольца с поршней (не бойтесь поломать кольца), тщательно очистите в поршнях канавки под кольца. Здесь вам пригодятся сломанные при демонтаже кольца. Делая контрольные замеры цилиндров для определения износа, постарайтесь также определить его характер - это поможет устранить причины износа. Вот несколько признаков. Если на поверхности цилиндра видны мелкие, но частые (групповые) вертикальные риски по всей его высоте от места "остановки" первого компрессионного
кольца в верхней мертвой точке — значит, с последнего сошло хромовое покрытие, частицы которого и поцарапали цилиндр и поршень (рис. 2.38.). Вероятно, при хромировании этого кольца (рис. 2.39.) нарушили технологию. Если риски или царапины начинаются выше остановки первого кольца, а также они есть и на поршне над первым кольцом (здесь могут быть и вырывы металла), очевидно, когда-то мотор перегрели.
4 4
юбке поршня,
копьца
Это могло произойти не только из-за нехватки охлаждающей жидкости в системе или неисправного термостата, но и в результате детонации. Не исключено, что чрезмерно износились поршневые канавки, а то и поршень установлен неверно. Бывает и так: поверхность цилиндра изношена равномерно, но имеет матовый оттенок, что говорит об абразивном
износе. Значит, корпус воздушного Рис.2.38. Глубокие царапины и задиры на фильтра был негерметичен, и воздух с юбке поршня, на котором стояли "левые" пылью свободно проникал в цилиндр.
Во всех этих случаях нужно восстановить рельеф поверхности цилиндров блока. У нас эту операцию во многих СТО и мастерских делают плохо: либо не знают как, либо нет подходящего оборудования. Абразивные бруски для хона (основного инструмента при доводке цилиндров) должны иметь определенную зернистость, чтобы создавать на зеркале
цилиндра риски глубиной до 0,05 мм под углом 45° друг к другу. Это очень Р и с - 2 - 3 9 - Э т и к о л ь ч а продавались как неважно
для дальнейшей успешной работы м е ц к и а с " о п х ^ в ь , х о д из С Т Р ° Я
' ~ после пробега 1500 км
всей цилиндро-поршневои группы! Ведь в этих микроуглублениях задерживается масло, необходимое для смазки колец и
поршней. Кстати, для этой цели на юбке поршня ВАЗ-2108 выполнены кольцевые микроканавки ("волна" от 20 до 40 мкм).
Благодаря им зазор между поршнем и цилиндром в двигателе ВАЗ-2108 удалось уменьшить до 0,25-0,45 мм. Наибольшее внимание следует уделить поршневым кольцам — их обязательно меняют при капитальном ремонте. Функция колец довольно сложна, как и их конструкция. Ведь кольцо должно давить на стенки цилиндра с разной силой, но по строго заданной схеме (возле замка сильнее, с противоположной стороны — меньше). Материал колец тоже непростой - специальные чугун и сталь — с покрытием хромом, молибденом и т. д. Поэтому изготовить современное кольцо—задача очень сложная. Далеко не все предприятия, специализирующиеся в этом деле, успешно с ней справляются (пример - на рис. 2.40.).
Рис. 2.40. Маслосъемные кольца неизвестного отечественного производителя:
а — новое, б — полностью изношенное (пробег 500 км)
Кольца из Мичуринска, Костромы, Ставрополя, Одессы, Перми, как показывает опыт автолюбителей, нарезаны чуть ли не из водопроводных труб. Впрочем, об этом говорят не только владельцы машин, но и специалисты. До освоения моторов -2108 все двигатели ВАЗ комплектовали поршневыми кольцами Мичуринского завода. В процессе доводки нового мотора от этих копец
пришлось отказаться — качество было нестабильным. Чтобы закончить программу испытаний двигателя ВАЗ-2108, стали применять кольца фирмы "Гётце" ("Goetze"): первое — компрессионное кольцо хромированное, бочкообразное, второе
— компрессионное скребковое, третье — маслосъемное (двухкомпонентное — кольцо и расширитель) хромированное. Кольца этой фирмы рекомендовал наш партнер по доводочным работам как изделие высокого и стабильного качества. Это подтвердилось в дальнейшем. Кроме того, "Гётце" выполнила доводку поверхности цилиндров. Наши закупки тогда были разовыми, а потому слишком дорогими.
К тому же фирма не проявила желания помочь в создании производства колец в России. ВАЗу пришлось искать другого партнера. Выбрали известную японскую фирму "Риккен" ("Rikken"). Около двух лет ВАЗ вместе с ней работал над кольцами
для новых моторов, пока добился желаемых результатов. У этой фирмы и купили линию для производства колец.
Вот уже несколько лет ВАЗ самостоятельно изготовляет и комплектует все моторы только этими кольцами. Конструкция и материал ("Rik-40") обеспечивают почти равномерное прижатие к стенкам цилиндра. А значит - максимально возможное
уплотнение, минимальный расход масла на угар, очень небольшой износ и, соответственно, высокую надежность двигателя. Эти подробности при описании исторических фактов говорят о том, что выбор колец для вашего двигателя - депо серьезное,
здесь недостаточно ограничиться их подбором только по размерам. Да и производителей, этих ответственных деталей,которым можно доверять, немного.
Кроме названных ("Гётце", ВАЗ), подходящими для двигателей ВАЗ качествами обладают кольца европейских фирм: TRW, "Kolbenschmidt", "Mahle". Но прежде надо убедиться, на самом ли деле предлагаемые кольца выпущены одной из названных
фирм. На коробочке должны быть ее название, описание и штриховой код. Три кольца (связка) упакованы в мешочек с тремя кармашками (каждое кольцо отдельно от другого). Связки помещают в картонную коробку. На самих кольцах есть маркировка; у "Гётце" — точечками выгравировано около замка "Goe 1" (могут быть еще цифры от 2 до 5) с одной стороны и "ТОР" с другой. "Kolbenschmidt" делает такое же обозначение, что и "Гётце". TRW наносит "TOP", "Т", "UP" и рядом STD" — номинальный или ремонтный размер, например, "76,4". "Mahle": с одной стороны "TF", с другой — "ТОР". Примером неудачного выбора поршневых колец для двигателя могут служить кольца от мотора "Лянча-Бета-1300". Если их поставить, скажем, на "восьмерку",
вероятность, что двигатель получит задиры от скола хрома на первом компрессионном кольце, близка к 100%: его материал далек от требуемого для нашего мотора (чугун с шаровидным графитом повышенной прочности).
Итак, на что обращать внимание при покупке колец? Прежде всего убедитесь, что предлагаемые кольца — нужного вам размера. Не берите детали другого диаметра, рассчитывая потом подточить надфилем торцы в замках! Жизнь таких колец
будет невелика - несколько тысяч километров. На упаковке колец должно быть указано, для какой модели они предназначены. Конечно, обратите внимание на производителя.
По опыту заводских испытаний отмечено, что кольца из Мичуринска (вероятно, и иные отечественные) для моторов ВАЗ не годятся вовсе. Кольца индийского производства по своим характеристикам сравнимы с мичуринскими. На упаковке индийских, пакистанских и других колец может красоваться марка, к примеру "Риккен", но рекомендовать их к установке нужно с большой осторожностью.
Фирменные "вазовские" копьца в двигателях ВАЗ предпочтительнее других, поскольку эксплуатационные качества у них такие же, как у зарубежных, а цена ниже в два — два с половиной раза. В запчасти ВАЗ выпускает маслосъемные кольца из трех элементов — два кольца и расширитель. Такие конструкции есть и у других фирм. Они эффективны, но менее технологичны при сборке.
Попутно скажем — устанавливать кольца на поршень необходимо всегда надписью вверх (именно это означает "ТОР"). Если надписи нет, значит, рабочие кромки кольца одинаковы и не имеет значения, как оно будет установлено на поршень.
И еще. Убедитесь, что кольцо не было в употреблении. Кольца, покрытые хромом (первое компрессионное, маслосъемное) при износе возле замка имеют разные цветовые оттенки: если вытереть это место насухо, то хром блестит холодно-белым блеском, а при износе подложка или чугун имеют розоватый оттенок. Если есть с собой увеличительное стекло (десятикратное), посмотрите через него на хромовое покрытие: там не должно быть трещин, ворсинок и на краях — заусенцев. Если стекла нет, вытрите хорошенько кольцо и рабочей кромкой проведите по чувствительному участку руки — заусенец почувствуете.
Надеюсь, вы поняли, как серьезно надо относиться к этой, кажущейся простой детали, и сумеете отличить хорошую от плохой, чтобы спокойно ездить с ней десятки тысяч километров. Кольца даже при минимальном навыке очень просто надеть на поршень руками, без всяких приспособлений: большие пальцы — в замке кольца, средние — с противоположной стороны. Сломать верхнее компрессионное кольцо (рис. 2.41.,г) довольно сложно, нижнее кольцо (см. рис. 2.41.,е), маслосъемное, — практически невозможно (отгибается под углом 9 0 ° ) . А вот второе компрессионное кольцо (см. рис. 2.41.,д — темное, фосфатированное) довольно жесткое из-за сечения большой площади ломается очень легко при превышении необходимой величины (более 2,2 мм) развода кромок замка. Чтобы не сломать это кольцо при отсутствии навыка надевания, воспользуйтесь тремя полосками из жести (рис. 2.42.).
Перед установкой маслосъемного кольца поместите в канавку расширитель (пружина с проволокой). При этом стык проволоки должен находиться у замка кольца, а стык пружинного расширителя — со стороны, противоположной замку кольца. Кольца перед установкой необходимо как минимум «обкатить» по канавкам поршня. Правильнее проверить зазоры колец в канавках по высоте (рис. 2.43.), которые должны быть: у первого (верхнего) — 0,045-0,047 мм, у второго — 0,025-0,057, у третьего (маспосъемного) — 0,020-0,052 мм. Малые зазоры у компрессионных колец (первое и второе) вызывают прорыв газов (газы не «распирают» и не прижимают кольца к зеркалу цилиндра, нет самоуплотнения) и ускоренный износ всех колец и зеркала цилиндра. Потом возрастает и расход масла. Так что если зазор между канавкой поршня и кольцом недостаточен, потрите кольцо на листе мелкозернистой шкурки, положенной на ровную поверхность.
21,982 , 21,986 „ 21,990
1 21,986 ^ 21,990 J 21,994
21,940
21,980
1,723
1,730
Г
Д
с- ^ * 1 T
z
1,475
1,490 51,330
51,346
1,975
1,990
Рис. 2.41. Поршень, кольца, шатун (конструкция и размеры): а — поршень; б — шатун; в — поршневой палец; г — первое (верхнее) компрессионное кольцо; д
рое компрессионное кольцо; е — маслосъемное кольцо
Рис. 2.42. Надевание кольца на поршень с помощью полосок из жести:
Рис. 2.43. Проверка зазора между кольцом и канавкой в поршне:
1 —поршень; 2 — полоска из жести 60x10x0,5 1 — плоский щуп; 2 — поршневое кольцо; мм; 3 — поршневое кольцо 3 — поршень
Увеличенный зазор приводит к более быстрому износу плоскостей контакта канавок и колец. Чем больше зазор, тем сильнее инерционный удар, и кольцо от такой вибрации может вообще сломаться. После установки колец в канавки поршней смажьте их маслом для двигателя, вставьте болты в отверстия нижней головки шатуна, установите коленчатый вал по метке (когда поршни 1 - го и 4-го цилиндров должны быть в ВМТ) и поочередно введите во 2-й и 3-й цилиндры поршни с кольцами и шатунами в сборе согласно ранее нанесенным меткам. Перед установкой в цилиндры сориентируйте замки колец по рис. 2.37, а шатуны — согласно рис. 2.41.,б.
Для обжатия колец при установке поршня в цилиндр применяйте приспособление (рис. 2.44.,а). Если приспособления
нет, можно пользоваться плоскогубцами и обжимкой (см. рис. 2.44.,б), изготовленной из жести, или полосой из жести (чтобы захватить по высоте все три кольца с нахлестом краев 18-20 мм)
Ри с - 2 - 4 4 - Приспособление для обжима колец при установке поршня в цилиндр
Здесь желательно иметь помощника, который двумя руками охватывает обжимку на поршне в зоне расположения колец и прижимает ее торцом к верхней плоскости блока цилиндров, а вы легкими ударами торцом ручки молотка по днищу поршня «сажаете» поршень с кольцами и шатуном в цилиндр. Можно обойтись и одному, если аккуратно, постепенно вводить поршень в цилиндр, заправляя в него и в канавки поршня кромки колец двумя тонкими отвертками. После «посадки» поршней с кольцами и шатунами во 2-й и 3-й цилиндры установите на место шатунные вкладыши, предварительно смазав их и шейки коленчатого
вала маслом для двигателя, и соедините шатуны с шейками коленчатого вала. Крышки установите согласно ранее нанесенным меткам и проверьте, чтобы номер цилиндра на крышке находился напротив номера цилиндра на нижней головке шатуна.
Замки вкладышей должны быть расположены также с одной стороны. Болты крышек шатунов не затягивайте окончательно, а проверните коленчатый вал на 180е и установите поршни с кольцами и шатунами в сборе в 1-й и 4-й цилиндры, соедините их
шатуны с коленчатым валом в вышеизложенной последовательности.
Окончательно затяните гайки шатунных болтов с постепенным нарастанием усилия до момента 4,4-5,5 кгс м при непрерывном провертывании («покачивании») коленчатого вала (чтобы была возможность ощутить заедание из-за случайно допущенного дефекта во время сборки вкладышей с шатунами или крышками). По окончании затягивания гаек шатунов установите на место прокладку поддона, предварительно осмотрев ее для обнаружения дефектов (порывы, отслоения и деформация
не допускаются), собственно поддон и закрепите его болтами равномерно, крест-накрест, затягивая их до момента 0,52-0,84 кгс-м (ориентируйтесь по рис. 2.10.). Далее приведите двигатель в рабочее состояние в последовательности, обратной последовательности разборки.
|
Меню сайта