Залегание поршневых колец. Причины, последствия, ремонт или замена | SUPROTEC
Выражение «залегли кольца», это что?
Для начала разберемся, как устроена цилиндропоршневая группа. Во время работы двигателя поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра. Между этими деталями обязательно должен быть зазор, чтобы трение не мешало движению.
В то же время контакт деталей поршень/цилиндр должен быть по возможности герметичным, чтобы:
- максимально использовать энергию расширяющихся газов;
- не пропускать продукты сгорания в картер;
- при движении вниз снимать смазку, попавшую на внутреннюю стенку цилиндра.
Чтобы выполнить эти условия, на каждый поршень в большинстве случаев легковых автомобилей установлены три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные кольца обычно «сплошные» в сечении, а маслосъемные имеют прорезь, в которой устанавливается пружина, снаружи у них кромка для съема и разрезы для удаления масла. Благодаря такой конструкции кольца пружинят и плотно прилегают к стенкам цилиндра.
Поршень имеет три канавки, ширина которых на сотые доли миллиметра больше толщины поршневых колец. Поэтому кольца всегда зафиксированы и имеют свободу движения, плотно закрывая зазор.
Когда в поршневых канавках скапливается нагар или кокс, он играет роль клея. Кольца просто приклеиваются к канавкам, теряют подвижность и не могут упруго прижиматься к стенкам цилиндра, происходит нарушение плотности сопряжения пары поршень/цилиндр. Это явление называется залеганием или закоксовкой. Почему залегают кольца, разобрались, теперь узнаем, как это все диагностировать.
Признаки залегших колец
Ранее выяснили, что, когда залегли кольца в двигателе, нарушается герметичность прилегания поршня к цилиндру. Из этого следует, что газы из камеры сгорания частично «пролетают» в образовавшийся зазор, не выполняя полезной работы, попадают в картер.
Симптомы, что залегли кольца, обуславливаются главным образом падением компрессии в камере сгорания из-за зазоров между поршневым стаканом и стенкой гильзы. Проблемы начинаются с ухудшения динамических характеристик автомобиля. Двигатель плохо реагирует на работу с педалью газа. Это основной признак.
Если залегли маслосъемные кольца, пленка смазки остается на внутренней поверхности цилиндра (кстати, компрессионные кольца залегают гораздо реже). Во время рабочего хода поршня, когда воспламеняются пары горючего, смазывающая жидкость сгорает. Масло расходуется на угар, а из выхлопной трубы идет дым синеватого цвета. Это второй признак.
Затрудненный запуск двигателя в любую погоду – еще один признак залегших колец. Коленвал с противовесами имеет большую массу, чтобы его провернуть нужно значительное усилие. К тому же масло стекло в поддон картера, на первых оборотах сила трения также препятствует движению поршня. Если один или несколько цилиндров не работают, пуск затруднен.
Увеличенный расход топлива также может быть признаком, что в двигателе залегли кольца. Из-за зазора между поршнем и цилиндром энергия горючего не используется полностью: компрессия недостаточна. Поэтому бортовой компьютер завышает обогащение топливовоздушной смеси, чтобы компенсировать недостаток тяги. Это приводит к перерасходу горючего.
Чем опасна ситуация, когда залегли кольца в двигателе
Главная опасность в том, что когда залегли поршневые кольца, двигатель функционирует в нештатном режиме:
- неполное сгорание топлива, образование нагара;
- сбой работы отдельных цилиндров;
- выхлопные газы проникают в картер, деструкция масла;
- масло сгорает, образовывая лаки и нагар.
Эти, кажущиеся незначительными, неисправности приводят к серьезным проблемам и дорогому ремонту.
Попадая в поддон картера, агрессивные выхлопные газы вступают в реакцию с маслом. Химический состав смазывающей жидкости изменяется, оно не может выполнять свои функции. В результате ускоряется износ трущихся деталей, ухудшается отвод тепла.
Масло, не убранное залегшим маслосъемным кольцом, сгорает, провоцируя локальный перегрев деталей. При длительной эксплуатации в таком режиме появятся задиры на гильзе и юбке поршня. Сгорая, масло оставляет нагар, из-за которого часто возникает детонация, возможен прогар поршня.
Что делать, если залегли кольца в двигателе
Ответ на данный вопрос банален: если довели двигатель своего «железного скакуна» до такого состояния, что залегли кольца, надо их раскоксовать — скажут на любом форуме. Для этого необходимо удалить нагар из поршневых канавок. Раскоксовку можно делать тремя способами:
- механическим очищением нагара,
- химическим растворением кокса,
- при помощи специальных присадок в топливо.
Рассмотрим каждую процедуру подробнее. «Народные способы», связанные с риском повредить прокладки и сальники современного автомобильного мотора, упоминать не будем.
Механическая раскоксовка
Этот способ подразумевает частичную или полную разборку двигателя, потому что поршни, на которых залегли кольца, необходимо извлечь. Очищать детали нужно вручную, используя мягкие щетки, ветошь и растворитель, керосин или ацетон.
Места, до которых трудно добраться щеткой, необходимо тщательно прочистить с помощью небольших кусочков ваты или ветоши смоченных в растворителе. Мастера часто используют пинцеты и другие приспособления, чтобы удалить весь нагар. Только в этом случае раскоксовка считается качественной.
Данный способ требует хорошего знания устройства авто, и силового агрегата в частности. Нужно ведь не только разобрать, но и потом правильно собрать мотор. Это причина, почему лучше доверить такую работу профессиональным автослесарям, хоть это и немалостоящее удовольствие.
Химическая раскоксовка
Этот способ поможет, если залегли маслосъемные кольца, а что делать не знаете – нет ни навыков, ни инструментов, чтобы разбирать двигатель, и нет возможности обратиться в автосервис. Чтобы раскоксовать мотор с помощью химии, нужно только уметь выкручивать свечи зажигания.
Алгоритм химической раскоксовки залегших колец:
- Прогреть двигатель до 80-90 °C.
- Отсоединить провода питания, вывернув свечи.
- Вывесить ведущий мост.
- Рычаг КПП установить на максимальную скорость.
- Провернуть коленвал так, чтобы все поршни встали в среднее положение.
- Залить в цилиндры по 40 мл средства, завернуть свечи.
- Подождать 60 минут, временами поворачивая вперед-назад ведущие колеса.
- Убедившись, что вся жидкость просочилась вниз, запустить мотор на час в режиме ХХ.
- Заменить масло и масляный фильтр.
- Проехать 20-30 км с нагрузкой около 3000 оборотов.
Главные недостатки этого способа:
- Нет возможности надежно проконтролировать, насколько хорошо удален кокс.
- Агрессивная химия может повредить уплотнители и сальники двигателя.
Раскоксовка с помощью присадок
Это наиболее простой и безопасный вариант чистки двигателя, если залегли кольца, а что делать вы не знаете. Достаточно добавить в топливо или моторное масло специальную присадку – не нужно ничего выкручивать-закручивать, вывешивать и ждать. Просто и удобно. Сегодня на рынке представлены средства импортного и отечественного производства. Бренды из стран ЕС и США традиционно пользуются авторитетом, но относительно дороги. Продукция отечественных производителей дешевле, и часто не уступает западным аналогам.
Например, российская компания «Супротек» разработала линейку триботехнических составов, которые позволяют комплексно очистить мотор автомобиля. Промывки быстро удаляют самые стойкие загрязнения, а присадки в бензин и моторное масло поддерживают эффект «чистого двигателя» на протяжении длительного времени. «Очиститель топливной системы» Suprotec комплексно промывает камеру сгорания и топливную систему бензиновых моторов. Промывка добавляется в топливный бак. Ввиду высокой химической активности рекомендуется для разовой очистки, когда заметили симптомы, что залегли кольца в двигателе. Средство эффективно удаляет все виды нагаров из камеры сгорания, устраняя связанные с ними проблемы.
Чтобы закрепить эффект от «Очистителя топливной системы», рекомендуется использовать «Долговременную промывку двигателя» от «Супротек». Состав заливается в маслозаливную горловину. Это средство работает медленнее, но способно удалить самые стойкие отложения, к тому же оно абсолютно безопасно для резиновых и полимерных деталей. Из-за постепенного характера действия промывку необходимо добавлять в масло приблизительно за 200 километров до плановой замены масла.
Отличные результаты в профилактике такого явления как залегание поршневых колец показал триботехнический состав Suprotec Active. Эта присадка для добавления в моторное масло борется с корнем проблемы – она оптимизирует зазоры в узле кольцо-канавка-гильза. Это улучшает съем смазки со стенок цилиндра, препятствуя образованию нагара.
Конечно, совсем «убитый» двигатель никакая химия не спасет. Но если не запускать состояние автомобиля, в общем, и силового агрегата, в частности – вполне можно обойтись регулярным добавлением присадок в топливный бак или масляную систему. Это дешевле, чем ремонтировать мотор, когда залегли кольца или образовались задиры в ЦПГ.
Советы по профилактике
Основные причины закоксовки двигателя известны, она возможна, если:
- автомобиль несколько месяцев простоял без движения, а потом его начали эксплуатировать,
- постоянно совершаются только короткие поездки, когда мотор не успевает полностью прогреться;
- используется некачественное моторное масло, либо регулярно превышается интервал замены.
Значит, чтобы снизить риск залегания поршневых колец, нужно придерживаться несложных правил:
- Если машина долго простояла без движения, замените масло, прежде чем начнете на ней ездить.
- Время от времени совершайте длительные поездки, чтобы мотор прогрелся, и отложения полностью выгорели.
- Заливайте только рекомендованные производителем автомобиля сорта моторных масел.
Помните, что любую проблему легче предупредить, чем потом с ней бороться.
Признаки, причины и решения, если залегли кольца
Варианты решений расположены в порядке возрастания сложности выполнения. Если не помогает первый вариант, значит, проблема слишком серьезная.
Признаки проблемы | Причина | Решение |
Падение компрессии. | Газы «пролетают» в зазор между поршнем и гильзой. | 1. Использовать «Очиститель топливной системы» Suprotec, или «Долговременную промывку двигателя». 2. Выполнить химическую или механическую раскоксовку. |
Из выхлопной трубы идет сизый дым. | Масло остается на стенках цилиндра и сгорает с топливом. | |
Затруднен пуск двигателя. | Мотор троит, недостаточная сила, чтобы провернуть коленвал. | |
Расход горючего увеличился. | Из-за троения ЭБУ повышает обогащение топливовоздушной смеси. |
Залегли маслосъемные кольца признаки
Залегание поршневых колец: признаки, симптомы и ремонт
Поршневые кольца — кольца незамкнутого типа, которые устанавливаются в специальные канавки на поршне двигателя внутреннего сгорания и компенсируют зазор между поршнем и стенками цилиндра. Во время движения поршня в цилиндре именно поршневые кольца создают необходимое уплотнение, благодаря чему удается добиться герметизации камеры сгорания.
Поршневые кольца конструктивно имеют специальную прорезь-замок. По этой причине кольцо может немного разжиматься и сжиматься, то есть сохраняется подвижность. Такая подвижность обеспечивает постоянное и качественное прилегание кольца к стенке цилиндра. Благодаря такому решению поршневые кольца эффективно препятствуют попаданию отработавших газов в картер двигателя, а также моторного масла в камеру сгорания. В зависимости от прямого назначения поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные.
Почему залегают поршневые кольца
Продолжительная эксплуатация ДВС, несвоевременная замена масла, использование смазочных материалов низкого качества, а также определенные неполадки двигателя могут привести к частой и распространенной проблеме — залеганию поршневых колец. Основной причиной залегания колец является активное нагарообразование и коксование в камере сгорания двигателя.
Параллельно с образованием нагара происходит закоксовка канавок поршневых колец, в результате чего указанные кольца теряют свою подвижность и не способны обеспечить должного уплотнения. Зачастую коксование камеры сгорания исправного двигателя, в результате чего поршневые кольца залегают без других видимых причин, происходит в таких случаях:
- если автомобиль постоянно эксплуатируется без предварительного прогрева двигателя в тяжелых условиях. К таковым можно отнести кратковременные городские поездки на низких оборотах, двигатель не успевает выйти на рабочие температуры и быстро коксуется.
- в мотор заливается отличное от рекомендуемого по допускам или низкосортное масло, а также постоянно продлевается интервал его рекомендуемой замены и т.д.
В первом случае неподходящая по свойствам или низкокачественная смазка обильно попадает в камеры сгорания, сильно расходуется на угар и вызывает закоксовку двигателя. Во втором случае рекомендуемое к использованию в данном типе двигателя масло просто теряет свои свойства от продолжительного использования. Далее мы рассмотрим основные признаки, по которым можно определить залегание поршневых колец, а также поговорим о доступных способах устранения подобной неисправности своими руками.
Как понять, что поршневые кольца залегли
Начнем с того, что чаще всего первыми залегают маслосъемные кольца, а уже потом компрессионные. В списке основных признаков залегания поршневых колец отмечены:
Увеличение расхода моторного масла и дымление позволяет с высокой долей вероятности определить, что залегли кольца. Это связано с тем, что часть смазки во время работы двигателя проникает через неплотности между кольцами и стенкой в камеру сгорания, где масло затем сильно расходуется на угар. Двигатель в этом случае дымит синим выхлопом. Синий дым двигателя особенно заметен после прогрева, а также с ростом оборотов под нагрузкой.
Раскоксовка поршневых колец
Под понятием раскоксовки поршневых колец следует понимать удаление нагара, кокса и других отложений из камеры сгорания. Самостоятельно устранить залегание поршневых колец можно при помощи способа, в основе которого лежит подача в камеру сгорания двигателя специальных жидкостей для очистки.
- Наиболее простым и доступным решением является смешивание керосина и ацетона в пропорции 1:1, после чего данная смесь заливается в цилиндры двигателя через свечные колодцы. Также можно использовать для раскоксовки поршневых колец только керосин.
- Окончанием процедуры очистки является прокрутка стартером двигателя с выкрученными свечами. Это позволяет удалить остатки очистителя из камеры сгорания. Далее можно закручивать свечи и запускать ДВС. После необходимо дать мотору поработать на холостых, а затем совершить пробную поездку на несколько километров, постепенно нагружая силовой агрегат и поднимая обороты до 2/3 и более от максимальных.
- Далее в обязательном порядке необходимо сменить моторное масло и масляный фильтр, так как часть состава и смытые при раскоксовке отложения неизбежно попадают в систему смазки двигателя.
Добавим, что указанный способ борьбы с залипанием поршневых колец пользуется скептическим отношением со стороны опытных водителей и автомехаников, особенно в отношении изношенных двигателей. Дело в том, что достаточно часто после раскоксовки колец начинают течь резиновые уплотнители и сальники, падает компрессия, мотор не заводится. В таких случаях потребуется произвести не только замену поршневых колец, но и целый ряд других ремонтных работ.
Советы и рекомендации
Для защиты поршневых колец и противодействия коксованию камеры сгорания необходимо:
- своевременно менять моторное масло;
- использовать качественные ГСМ;
- прогревать двигатель перед поездкой;
Также можно воспользоваться присадками для двигателя (рассмотрены на примере дизельного ДВС):
- в масло, которые способствуют «мягкой» раскоксовке поршневых колец;
- в топливо, что является еще одним способом деликатной очистки камеры сгорания от нагара;
Данные решения представлены различными производителями и рекомендованы к использованию в профилактических целях, так как эффективно удалить толстые слои отложений они не способны.
Почему залегли поршневые кольца, симптомы залегания
Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец. Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.
Признаки залегания колец
Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.
О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.
Почему залегают кольца
Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.
Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.
Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.
Причин появления отложений в канавках несколько:
- автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
- на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
- некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.
Предупреждение и борьба с залеганием колец
Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.
Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.
Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.
Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.
Залегли кольца в двигателе, что делать
Достойный уход способствует значительному повышению срока безотказной эксплуатации автомобиля. Его же гарантирует регулярное техническое обслуживание, неусыпный контроль над состоянием расходных элементов и своевременная замена изношенных или деформированных деталей, грозящих приближающимся выходом из строя.
Независимо от времени использования силового агрегата, пробег более 150 тыс.км обычно отражается на его работоспособности, вызывая существенные проблемы. В их числе можно отметить неприятную ситуацию с залеганием поршневых колец.
Своевременное обнаружение и незамедлительное устранение подобной неисправности способно уберечь кошелек владельца автомобиля от ощутимых затрат на незапланированный капитальный ремонт мотора.
Как поступать водителю, если залегли кольца в двигателе? Что делать в первую очередь в такой ситуации
Конструкция силового агрегата устроена таким образом, что внутренние стенки цилиндров и поршни разделяет некоторый зазор. Для его компенсации предусмотрены специальные поршневые кольца. Благодаря этим деталям обеспечивается достаточно надежная герметизация камеры сгорания.
Поршневые кольца являются своего рода уплотнителями, устраняющими ненужный промежуток между элементами. Поэтому столь важно не допускать или своевременно устранять их залегание.
Устройство рассматриваемых деталей предполагает наличие специальной прорези-замка. За счет этого поршневые кольца приобретают способность сохранять некоторую подвижность, сжимаясь и разжимаясь при определенных обстоятельствах. Такое полезное качество создает возможность для постоянного надежного прилегания детали к стенке цилиндра.
Предназначение поршневых колец
Среди основных ключевых элементов, составляющих конструкцию силовых агрегатов, далеко не последнее место отводится поршням. Для долговременного сохранения их работоспособного состояния необходимо поддерживать качественную смазку деталей. При этом следует постоянно оберегать камеру сгорания от проникновения внутрь масла.
Попадание смазки в систему приводит к образованию нагара, негативно отражаясь на функциональности моторов. Также отрицательное влияние на работоспособность мотора оказывают газы, поступающие в картер из камеры сгорания.
Надеваемые на поршень незамкнутые кольца имеют две разновидности: компрессионные и маслосъемные. Их различие заключается в выполняемых функциях:
- основным предназначением компрессионных колец считается защита картера силовой установки от проникновения газов из камеры сгорания. Сжимаясь и разжимаясь в пределах, предусмотренных конструкторами, они поддерживают требуемое давление в системе. Компрессионные кольца двигателя обычно используют парами. При этом разрывы незамкнутых элементов располагают относительно друг друга на 1800. Такой метод размещения способствует лучшему уплотнению;
- в конструкции современных моторов присутствует еще одно кольцо, маслосъемное. В его функции входит защита камеры сгорания от проникновения масла.
Отдельно отметим, что для установки колец на поршнях предусмотрены специальные канавки. Такое приспособление заложено изготовителями в конструкции агрегата, обеспечивая достаточно надежную фиксацию деталей.
Предпосылки залегания колец
При долговременной эксплуатации двигателя на его элементах образуется большой слой нагара. Именно это считается главной причиной, вызывающей залегание колец. А основными предпосылками образования чрезмерного количества нагара являются:
- непродолжительная езда на недостаточно прогретом двигателе. Особенно опасными считаются небольшие расстояния в 5-10 км;
- различные повреждения маслосъемных колпачков, вплоть до полного выхода из строя;
- смазочные вещества недостаточно высокого качества, заливаемые в силовой агрегат. Следует отметить, что масло, обладающее свойствами должного уровня, не выгорает в моторе, сохраняя заданные первоначальные характеристики;
- последней причиной чрезмерного нагарообразования является несвоевременная замена смазки. Следует тщательно соблюдать рекомендации производителя, ограничивающего срок использования нефтепродукта. Также не стоит забывать регулярно и вовремя менять масляный фильтр.
Каждая из перечисленных предпосылок способна вызвать нежелательное нагарообразование. А это, в свою очередь, приводит к залеганию колец. Коксование канавок отрицательно сказывается на качестве уплотнения, ограничивая требуемую подвижность элементов.
Симптомы залегания поршневых колец
Прежде всего, необходимо отметить, что чаще всего отмечается первоочередное залегание маслосъемных колец, тогда как компрессионные гораздо дольше способны сохранять подвижность, не поддаваясь коксованию. Основными признаками, свидетельствующими о начале нежелательного процесса, считаются:
- необоснованное повышение потребления силовой установкой моторного масла. Увеличение расхода объясняется частичным проникновением смазки в камеру сгорания, где происходит ее использование на угар;
- эксплуатация двигателя сопровождается выделением из моторного отсека синего дыма. Обоснованием данного процесса является сгорание масла, попавшего в камеру. Замечено, что особенно заметными становятся клубы сизого дыма при увеличении оборотов коленчатого вала под определенной нагрузкой или после прогревания двигателя;
- затруднения при запуске силового агрегата на холодную;
- появление заметного понижения компрессии в цилиндрах;
- уменьшение отдачи мотора. Двигатель оказывается неспособным достичь требуемой мощности.
Заметим, что объяснением трех последних симптомов является понижение в цилиндрах степени сжатия топливно-воздушной смеси из-за недостаточно качественного уплотнения, вызванного залеганием поршневых колец. В особо запущенных случаях в салоне явственно ощущается запах гари. При таких сложных ситуациях не обойтись без замены рассматриваемых элементов.
Появление любого из перечисленных признаков требует незамедлительного вмешательства. Необходимо срочно принимать меры по раскоксованию колец, чтобы не допустить возникновения более значимых неполадок в силовом агрегате.
Раскоксовка колец
Итак, распознав вышеперечисленные симптомы, вы обнаружили, что в двигателе залегли компрессионные или маслосъемные кольца и задумываетесь над вопросом, что надлежит делать в первую очередь. Как можно разрешить ситуацию с наименьшим ущербом для пострадавшего агрегата? Постараемся разобраться совместными усилиями!
Если залегли кольца, вовсе не обязательно мчаться в ближайшую мастерскую или срочно вызывать специалиста, чьи услуги обойдутся недешево. Проблема легко устраняется собственными силами.
Для этого потребуется осуществить так называемую раскоксовку колец, основанную на удалении из внутреннего пространства камеры сгорания разнообразных отложений, наподобие кокса и нагара. Именно образование указанных веществ вызывает залипание поршневых уплотнителей, ограничивая необходимую подвижность.
Рассмотрим наиболее доступный способ, как раскоксовать кольца собственноручно, не снимая двигатель. Он заключается в очистке камеры сгорания специальными составами. Чтобы впоследствии не пришлось ломать голову, как заменить поршневые кольца, рекомендуем воспользоваться данным методом.
На автомобильном рынке в достаточно широком ассортименте представлены такие средства. Среди многообразия продукции, предлагаемой заботливым владельцам личного транспорта химической промышленностью, повышенным спросом пользуется состав под названием Lavr.
Однако отечественные автолюбители не привыкли пользоваться готовыми средствами, предпочитая, в целях экономии, все делать своими руками из подручных материалов.
Рекомендации по самостоятельному устранению проблемы с залеганием поршневых колец
Предприимчивые российские владельцы личного транспорта придумали собственное чистящее средство для удаления отложений из внутреннего пространства цилиндров. Далее предлагается пошаговая инструкция по очистке камеры сгорания смесью ацетона с керосином:
- перед тем как освободить от налета и отложений кольца, не разбирая при этом весь силовой агрегат, необходимо предварительно отсоединить все провода и снять свечи зажигания;
- следует учитывать, что правильная очистка камеры возможна лишь при полном отсутствии масла в системе. Поэтому прежде чем начинать раскоксование поршневых колец, смазочный нефтепродукт из мотора сливают;
- далее одновременно рабочее пространство всех цилиндров заполняют приготовленным заблаговременно составом из керосина пополам с ацетоном;
- после этого свечи вкручивают на место и предоставляют чистящему средству выполнять положенные функции. Обычно процесс длится на протяжении 10-12 часов. Рекомендуется разнообразить период ожидания регулярным прокручиванием коленчатого вала на несколько градусов;
- затем снова снимаются свечи и чистящая жидкость сливается. Для того, чтобы полностью освободить движок от смеси, мотор прокручивают стартером;
- возвращают на место слитую смазку. Это необходимо для проведения предварительной проверки качества очистки двигателя от отложений в камере сгорания. Если после некоторого времени эксплуатации силового агрегата симптомы залегания не проявляются, цель считается достигнутой;
- на завершающем этапе остается лишь поменять масло. При этом не следует игнорировать рекомендации производителя и заливать несоответствующую данной модели двигателя смазку. Надлежит также учитывать сезонность нефтепродукта. При обновлении смазки обязательно устанавливают замененные масляные фильтры.
Следует отметить, что вместо упомянутой выше смеси вполне пригодным в качестве очистителя является керосин. Разве что время его воздействия на отложения в камере несколько продлевается.
Заключение
Установлено опытными водителями, что эксплуатационные характеристики силового агрегата зависят от множества факторов. Далеко не последнее место в их числе принадлежит функциональным способностям камеры сгорания. Поэтому после осуществления раскоксовки поршневых колец необходимо стараться не допускать их повторного залегания. Знай только меняй своевременно смазку!
Как устранить залегание компрессионных и маслосъемных колец – причины и признаки неисправности
Хороший автомобиль может без нареканий пройти сотни тысяч километров, если за ним следить, регулярно меняя расходные элементы и вовремя ремонтируя близкие к выходу из строя детали. У двигателя нет конкретного срока службы, но после 150 000 километров у большинства моторов возникают различные серьезные проблемы. Одной из таких проблем является залегание поршневых колец. Если ее вовремя заметить и устранить, можно спасти двигатель от необходимости капитального ремонта.
Оглавление: 1. Зачем нужны поршневые кольца 2. Почему происходит залегание поршневых колец 3. Признаки залегания поршневых колец 4. Как избавиться от залегания поршневых колецЗачем нужны поршневые кольца
Поршни являются ключевыми элементами в двигателях внутреннего сгорания. Чтобы они могли работать в нормальном режиме, чрезмерно не перегреваясь и не затираясь, их необходимо держать в смазанном состоянии. При этом масло не должно попадать в камеру сгорания, иначе возникнет нагар, который приведет к ухудшению работы двигателя.
Поршневые кольца являются незамкнутыми. Они надеваются на поршень и бывают двух видов – компрессионные и маслосъемные. На современных поршнях чаще всего распределение колец идет следующим образом: 2 компрессионных и 1 маслосъемное.
Задачей компрессионных колец является создание давления в камере сгорания. Между поршнями и цилиндрами имеется небольшой зазор, из-за которого нет возможности создать в камере сгорания нужное давление. Если бы не было колец, через зазор газы из камеры сгорания уходили бы в картер. Кольца выполняются незамкнутыми, чтобы они могли сжиматься и разжиматься в определенных заранее конструкторами пределах, поддерживая необходимое давление.
При этом само наличие компрессионных колец не позволяет полностью избавиться от проблемы с проникновением отработавших газов в картер. Чтобы этого избежать, конструкторы используют ряд других ухищрений, как минимум, разрывы незамкнутых компрессионных колец располагают таким образом, чтобы они находились на 180 градусов относительно друг друга.
Почему происходит залегание поршневых колец
Главная причина залегания поршневых колец – это образование большого количества нагара на элементах мотора. Можно выделить 4 основные причины, которые к этому приводят:
Чтобы избежать залегания поршневых колец, нужно максимально исключить образование нагара на элементах двигателя.
Признаки залегания поршневых колец
Симптомы залегания компрессионных и маслосъемных колец следующие:
В особо запущенных ситуациях может в салоне чувствовать запах гари при работе двигателя.
Как избавиться от залегания поршневых колец
Рекомендуем прочитать: Раскоксовка двигателя: инструкция, рекомендации, выбор средства для раскоксовкиЧтобы устранить залегание поршневых колец, нужно выполнить раскоксовку двигателя. Данная процедура способна помочь, если проблема не запущена, и образовавшийся нагар не привел к повреждению поршня или камеры сгорания. По сути, процедура раскоксовки позволяет удалить образовавшийся нагар с элементов двигателя, в том числе с поршневых колец.
Выполняется раскоксовка двигателя следующим образом:
- Необходимо снять высоковольтные, низковольтные провода и открутить свечи зажигания;
- Далее из двигателя сливается масло;
- В цилиндры заливается средство для раскоксовки двигателя. Важно: Проводить процедуру рекомендуется одновременно во всех цилиндрах;
- После этого закручиваются свечи и «чистящее средство» остается в цилиндрах на 6-12 часов;
- Далее выкручиваются свечи, жидкость сливается;
- Следом заливается ранее слитое масло, и автомобиль эксплуатируется в течение 10-15 минут;
- Завершающим этапом является полная замена масла и масляного фильтра.
Раскоксовка позволит удалить образовавшийся нагар и устранить залегание поршневых колец. Для раскоксовки можно использовать как специализированные средства, так и «народные» варианты, такие как керосин и смесь керосина с ацетоном.
Стоит отметить, что если имеются малейшие подозрения на залегание поршневых колец, нужно как можно скорее выполнить процедуру раскоксовки, иначе может возникнуть более серьезная проблема с мотором.
(426 голос., средний: 4,55 из 5) Загрузка… Почему кольца поршней современных двигателей быстро залегают | Ремонт авто своими руками
В большинстве современных двигателей на поршнях используются наборные маслосъемные кольца, и достаточно часто эти кольца закоксовываются нагаром. Примерно через 50 тыс. км. пробега уже повышается расход масла.
Когда мастера разбирают двигатель, то видно, что агрегат в нормальном состоянии – цилиндр, геометрия, поршень – ничего не изношено, но при этом кольца прямо впечатаны в свои пазы. На старых авто такого не наблюдалось! Вот о такой проблеме я вам сегодня и расскажу.
Конструктивные отличия
Прежде всего, необходимо сравнить конструкцию поршней. Слева – поршень от двигателя автомобиля BMW с двигателем М20, производства конца 80-х годов. Справа – поршень, которым комплектуются автомобили Opel Astra, Chevrolet, его диаметр составляет всего 79 мм., а диаметр предыдущего поршня составляет 84 мм.
Внешнее отличие хорошо заметны, поршень от BMW более массивный, присутствует разница в весе, хотя и не слишком большая, на современных поршнях юбка короче. Поршень справа чаще вращается вокруг оси пальца, он быстрее идет на клин и на нем можно заметить «пожеванные» поверхности
Температурный фактор
В центре днища поршень нагревается до 300 – 350 градусов при максимальной нагрузке, двигателя, чаще всего до 250 — 300 градусов. От центра днища температура распространяется к жаровому поясу (к краям днища) затем к кольцам, а потом уже к юбке, соответственно, идет понижение температуры.
В современных двигателях масло в пазах маслосъемных колец под действием температуры нагревается и превращается в кокс. Однако это происходит не из-за низкого качества масла, а потому, что конструкция жарового пояса включает меньше «тела», в нем меньше металла, при этом на оба поршня действуют практически одинаковые нагрузки.
Массивный поршень греется до 250 градусов при обычных нагрузках, и современный поршень достигает такого же уровня температуры в центре днища. Но распределение тепла – по днищу, по жаровому поясу, по кольцам и юбке в случае маленького поршня будет происходить иначе, чем на «старом» поршне.
Разница в распределении температуры
На массивном поршне при распределении тепла львиная его доля задерживается как раз жаровым поясом, затем тепло переходит на тело поршня, на компрессионные кольца, и совсем незначительная часть уже передается на маслосъемные кольца. На маслосъемных кольцах остается лишь невысокая температура и масло беспрепятственно собирается и свободно уходит.
Новые поршни демонстрируют совершенно другое распределение тепла, в силу меньшего «тела» и меньшего размера жарового пояса высокая температура достигает паза маслосъемного кольца, и масло от этого просто сгорает. От вида и качества масла это практически не зависит, хотя, если сравнивать, то минеральное масло закоксуется гораздо быстрее, чем хорошая, чистая синтетика.
Далее, после того, как масло коксуется, оставшееся масло быстро «изнашивается», в нем выгорают все присадки – это уже просто некая масляная основа, которая не имеет ничего общего с компонентами, обеспечивающих заводские характеристики.
Причина проблемы: маркетинговая составляющая
В этом и заключается конструктивная проблема современных двигателей. Кстати, это совершенно открытая информация, о проблеме известно любому производителю, так как на стендах регулярно проводятся испытания, и фиксируются результаты этих испытаний. Делается это, по всей вероятности, специально, в маркетинговых целях, чтобы буквально через 50-100 тыс. км. двигатель начинал потреблять много масла.
Здесь уже вступают в силу законы цивилизованных стран, согласно которым нужно либо менять двигатель, либо платить штраф за превышение СО, а лучше попросту менять автомобиль. Чаще всего владелец принимает решение поменять автомобиль, а более простого решения этой проблемы, к сожалению, скорее всего, не существует. Приходится периодически делать раскоксовку.
Согласны, что современные поршня хуже чем старые – ЖМИТЕ ПАЛЕЦ ВВЕРХ! А что об этом думаете вы? Пишите свои размышления в КОММЕНТАРИЯХ!
Признаки залегания поршневых колец и причины, по которым это происходит
Неисправности двигателя одни из наиболее неприятных и дорогостоящих. Если, к примеру, ржавый или подгнивший кузов никак не влияет на скорость, то нарушение в работе двигателя так или иначе скажется на динамике и общей работе силового агрегата.
Одной из важнейших групп двигателя является цилиндропоршневая группа (ЦПГ). Данная группа принимает самое непосредственное участие в сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Работая в суровых условиях, ЦПГ подвергается серьезным нагрузкам, которые так или иначе сказываются на ресурсе рабочих деталей.
Одной из основных поломок ЦПГ является залегание поршневых колец, которые отвечают за массу процессов во время рабочего такта поршня. Залегание происходит в основном из-за появления отложений, которые со временем превращаются в твердый нагар. Нагар блокирует подвижность колец, а также забивает технологические отверстия в компрессионных, а также маслосъемных кольцах. В результате такого явления снижается компрессия в двигателе, а также ухудшается подача смазки в цилиндры. Работая в таких условиях, поршень подвергается еще большим нагрузкам. поскольку надлежащей смазки нет, трение происходит практически «насухо», при этом из-за падения компрессии падает мощность и увеличивается расход топлива.
Советую почитать: Промывка двигателя: есть ли в ней смысл? Способы промывки двигателя и правильность ее выполнения
Признаки залегания поршневых колец
- Пропадает тяга, падает мощность. Авто плохо разгоняется и теряет мощность при малейших нагрузках (движение под горку, с нагрузкой и т. д.).
- Снижается компрессия в цилиндрах. Данный параметр, как правило, проявляется характерными для предыдущего пункта признаками, однако точно установить, что компрессия снизилась можно лишь посредством проведения соответствующих замеров. Проверить компрессию можно так!
- Двигатель плохо заводится. Как правило, поршневые кольца, которые залегли, влияют на запуск особенно в холодное время, когда температура опускается ниже -5 С°.
- Мотор берет масло. Из-за ненадлежащей смазки и снятия масла, оно подгорает и естественно его расход увеличивается, а уровень падает. Производные данного явления — синий дым из выхлопной и характерный запах гари и масла.
Залегание поршневых колец причины
Плохой прогрев холодного двигателя. Хоть большинство современных производителей моторов утверждают, что в прогреве силового агрегата нет необходимости, практика показывает обратное. Регулярная езда на не прогретом двигателе, особенно когда сразу после запуска мотор получает большие нагрузки, ведет к его неисправности. Холодный мотор, получивший нагрузку, работает на износ без должной смазки и с зазорами, в деталях, которые исчезают лишь после прогрева.
Низкое качество моторного масла. Те, кто любит экономить на масле для своего двигателя рискует окончательно угробить мотор. Некачественное масло не имеет должных допусков, моющих компонентов, а также не обладает необходимой текучестью, следовательно, не может создать плотную масляную пленку.
Раскоксовка поршневых колец
Если в моторе залегли поршневые кольца, вам так или иначе придется узнать о том, что такое раскоксовка поршневых колец. Процедура эта может проводиться разными способами, наиболее популярные из них я опишу ниже.
- Метод первый. В камеры сгорания через свечные колодцы заливается состав керосина и ацетона в равных пропорциях. Далее мотору дают время окиснуть, как правило, это день или сутки в зависимости от степени загрязнения. После этого свечи вкручиваются на место, а мотору после нормального прогрева дают нормальную нагрузку во время движения. Это может быть трасса и хороший разгон, при котором мотор сможет «откашлять» всю грязь и нагар, которые содержатся в цилиндрах. После завершения такой процедуры необходимо заменить моторное масло, масляный и топливный фильтры.
- Метод второй. В камеры аналогичным образом заливается специальная промывка, способная растворить нагар и разблокировать поршневые кольца двигателя. На рынке существует масса различных товаров, предназначенных для этой работы, поэтому нет смысла называть конкретные марки. Способ применения примерно такой же, однако все же лучше руководствоваться инструкцией по использованию той или иной химии.
Если после промывки залегание поршневых колец все еще не устранено, остается единственный вариант — капремонт двигателя и замена поршневых колец. Капитальный ремонт двигателя может и не самое приятное мероприятие, однако в некоторых случаях это оптимальное решение способное быстро и гарантированно избавить вас от проблемы залегших колец.
Как недопустить этого в будущем? Профилактика — лучше лечения!
Следует соблюдать ряд простых правил, которые позволят избежать подобного явления в будущем.
- Прежде всего следует прогреть двигатель хотя бы несколько минут, а после начала движения стараться двигаться с минимальной скоростью до тех пор, пока мотор не наберет нужную температуру.
- Не скупитесь и заливайте только качественное масло в двигатель. Хорошее масло — залог успеха любого механизма. Используя хорошее масло, вы сможете избежать проблем с двигателем, а также избежать появления нагара, отложений и прочих неприятностей.
- Проводите промежуточные осмотры. По возможности делайте профилактические осмотры у специалистов, измеряйте компрессию в цилиндрах, проверяйте состояние свечей, следите за чистотой выхлопа, а также проводите комплексную компьютерную диагностику силового агрегата и всех его систем.
Только такой подход позволит вам обезопасить себя и избежать возможных проблем с поршневыми кольцами и ЦПГ. Однако если даже вам пришлось столкнуться с проблемой залегания поршневых колец, не стоит сильно расстраиваться, любая поломка поддается ремонту, а машина это прежде всего железо, которое ломается несмотря на бренды и цены. Главное, чтобы было здоровье и желание все это чинить. Берегите себя и спасибо за то, что дочитали до конца.
У меня все, буду признателен если поделитесь этой статьей в социальных сетях, используя специальные кнопочки, расположенные под статьей. Всем пока, удачи!
 Залегание поршневых колец и потеря мощности двигателя
Что происходит с двигателем, когда залегают поршневые кольца? Давайте разберемся с этим вопросом, а заодно посмотрим, как решается эта проблема самостоятельно.
Залегание поршневых колец приводит к потере их подвижности. Происходит это по причине скопления нагара от сгоревшего масла, которое сильно забивает канавки в поршне, что и приводит к залипанию колец внутри «гнезд». В этом случае обязательно ухудшаются уплотнения между поршнем и цилиндром. Двигатель теряет компрессию, не развив положенную мощность, поскольку не происходит достаточной степени сжатия рабочей смеси. Кстати, именно по этой же причине двигатель не будет адекватно запускаться в мороз, поскольку кольца забиты коксом.
Что следует далее? Первое, что укажет на проблемы с двигателем — повышенный расход масла. От нагара страдают маслосъемные кольца, поскольку они работают наподобие скребка.
Часто залегание поршневых колец возникает во время кратких поездок в черте города, когда двигатель не успевает прогреться.
Ещё одна причина возникновения залегания колец — низкосортное (поддельное) масло. Качество масла — это очень важный аспект, поскольку будет нагар или нет — зависит именно от качества продукта. Так, к примеру, если вы будете использовать сомнительное масло, то оно будет гореть, как маргарин на сковородке. Поэтому покупайте то масло, которое рекомендовано именно вашему авто заводом-производителем.
А теперь вопрос: как избавиться от нагара? Есть совет от опытных мастеров-мотористов, которые на этом деле уже «собаку съели». Для того чтобы убрать нагар с поршневых колец используйте следующий рецепт.
Выверните свечи. Залейте в каждый цилиндр смесь, которая состоит из 50% керосина и 50% ацетона.
Оставляем двигатель на ночь. Данная смесь обеспечивает размягчение нагара. Наутро закручиваем свечи на место и запускаем двигатель. На прямом участке трассы следует прогнать авто на максимальных оборотах, километров 15. Как ни странно, но вот такой простой метод позволит вам очистить поршневые кольца от грязи и восстановить их подвижность, не прибегая к разборке.
Но не забудьте обязательно заменить масло и фильтр: старое масло уже забито смывшимся нагаром после применения очистительной смеси, которую вы заливали на ночь в цилиндры.
И последнее. Дабы в будущем избежать образования нагара следует соблюдать всего два правила. Во-первых, даже если вы редко выезжаете, все равно хотя бы раз в неделю прогревайте двигатель и немного «выгуливайте» ваше авто. А во-вторых, используйте только качественное масло.
Колодийчук Андрей, специально для ByCars.ru
Почему залегают кольца в двигателе?
Почему залегают кольца в двигателе? – таким вопросом задаётся всё больше и больше автовладельцев. Если 15-20 лет это не было настолько распространённым явлением, то в современных моторах эта проблема становится всё актуальнее. В первую очередь это связано с постоянными растущими требованиями к двигателям, как в плане снижения вредных выбросов, так и в плане повышения топливной экономичности. Из-за этих требований всё чаще производители поднимают рабочую температуру двигателя, дабы увеличить эффективность горения топливо-воздушной смеси. Часто, повышение этой температуры, не проходит безболезненно. И чтобы этого избежать, автопроизводители вводят новые спецификации моторных масел и охлаждающих жидкостей.
- Перегрев. Происходит при непредвиденных неисправностях системы охлаждения двигателя. При это цилиндро-поршневая группа нагревается до температур бóльших, чем может выдержать моторное масло. Оно начинает гореть, и, как следствие, закоксовываются маслосъёмные кольца. При этом, перегрев может быть и локальным, в этом случае никаких отклонений рабочей жидкости по датчикам увидеть не возможно. Это может происходить из-за вспенивания антифриза.
- Топливо несоответствующего уровня качества. При этом, топливо имеет повышенное содержание примесей, которые в процессе горения топливо-воздушной смеси оседают на стенки камеры сгорания, поршень, и в канавках компрессионных колец.
- Частые поездки на короткие расстояния на не прогретом двигателе, холодные пуски в зимний период. В этих условиях двигатель находясь в состоянии «прогрева» также работает на обогащённой топливо-воздушной смеси, что дополнительно способствует образованию нагара.
- Масло, на котором работает двигатель неподходящего качества, и/или слишком большие интервалы замены. Масло при этом моторное масло не в состоянии полноценно защищать двигатель от отложений во всём периоде его эксплуатации. Пакет присадок в масле изнашивается раньше, чем в двигателе меняют масло. Именно по приине ухудшения свойств моторного масла, чаще всего и залагеют маслосьёмные кольца, что приводит к увеличенному расходу масла.
- Механический износ. В этом случае, закоксовывание уже является следствием износа. При этом варианте закоксовывание происходит именно из-за прямого попадания моторного масла в камеру сгорания. Попадает оно туда либо через маслосъёмные колпачки клапанов, либо через поршневые кольца.
- Внешние поломки. Это поломки которые сами по себе могут привести к попаданию масла в камеру сгорания, и как следствие повышенному образованию нагара. Обычно это неисправность систем вентиляции картерных газов, которая приводит к повышенному давлению в картере двигателя.
Что делать, чтобы избежать залегания колец?
- Важно в первую очередь следить за системой питания и системой охлаждения двигателя, дабы обеспечить правильное смесеобразование, и как следствие правильное горение топлива. Система охлаждения в полностью исправном состоянии не позволяет двигателю перегреваться практически при любых возможных нагрузках при гражданской эксплуатации.
- Использовать качественные масла и топливо. Как от первого, так и от второго зависит долговечность, и правильная работа вашего автомобиля.
- Во время подбора моторного масла, а в частности его вязкости внимательно отнестись к рекомендациям производителя автомобиля, и к климатическим условиям, при которых будет эксплуатироваться автомобиль. Стоит обратить внимание, что большинство автопроизводителей последние 10-15 лет уходят в сторону низковязких масел 0W-20 / 5W-20 / 0W-30 / 5W-30 при этом двигатель изначально рассчитан на эксплуатации на таких маслах, и заливая масла погуще, такие как 5W-40 или 10W-40 существует риск увеличить температуру поршня в рабочем режиме, т.к. густое масло менее эффективно его охлаждает.
- Если автомобиль эксплуатируется в городских условиях, с частыми прогревами и поездками на короткие расстояния, будет рационально раз в 15-20 тысяч километров использовать промывки топливной системы (бензин / дизель), и промывки масляной системы, которые будет минимизировать последствия такого режима эксплуатации.
Важно понимать, что чаще всего, интервал замены в 15 000 км при городских условиях движения будет губительным для мотора, и в долгосрочной перспективе приведёт к лако- и шламообразованию. Особенно, это актуально для холодных регионов. В период отрицательных температур при нагреве/охлаждении мотора, в нём неминуемо будет образовываться конденсат. Наверное многие видели такие отложения на пробках маслозаливной горловины.
Текста по итогу написано не мало, но весь его смысл можно свести только к своевременному техническому обслуживанию, применению подходящих рабочих жидкостей, и использованию качественного топлива (особенно на моторах FSI / GDI).
Признаки износа или залегания поршневых колец двигателя
Срок службы поршневых колец двигателя автомобиля может варьироваться в разных пределах.
Для двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2105, 2107 это 150-200.000 км пробега. Во многом скорость износа поршневых колец зависит от тяжести условий эксплуатации двигателя, применения качественного или наоборот некачественного моторного масла, правильности работы двигателя (наличия перегрева, детонации), качества изготовления самих колец.
Далее приведен перечень признаков износа (поломки) или залегания поршневых колец, обнаружив которые стоит провести проверку их исправности путем измерения компрессии в цилиндрах двигателя и проведя анализ показаний компрессометра.
Признаки износа (поломки, залегания) поршневых колец двигателя
— Сильное дымление из глушителя
Дым серо-синий (сизый). Дымит постоянно: и при пуске, и при работе на холостых, и при движении. Кратковременное дымление при пуске или перегазовке является признаком износа маслосъемных колпачков.
Причины: моторное масло плохо удаляется со стенок цилиндров при работе двигателя и вместе с отработанными газами выбрасывается через выпускные клапана в выпускной тракт и далее в глушитель. Отсюда сизый дым. Капли масла можно ощутить на своей руке подставив ее к выпускному отверстию глушителя при работающем двигателе.
— Моторное масло в корпусе воздушного фильтра
Изношенные или залегшие кольца пропускают газы, образовывающиеся в камерах сгорания при работе двигателя в поддон (картер двигателя). В картере повышается давление газов, которые через систему вентиляции картера двигателя выбрасываются в корпус воздушного фильтра. Они насыщены моторным маслом, забивают воздушный фильтр двигателя и карбюратор.
Масло в корпусе воздушного фильтра двигателя автомобиля— Течь моторного масла под сальники и уплотнители двигателя
Повышенное давление газов в картере двигателя заставляет моторное масло сочится, откуда только можно (сальники распределительного и коленчатого валов, прокладка и маслозаливная горловина клапанной крышки, прокладка поддона).
— Сильное дымление из сапуна
Будет заметно, если снять крышку с корпуса воздушного фильтра двигателя. Тут сильная струя сизого дыма хлопками выходит из отверстия вентиляции картера. Аналогичную картину наблюдаем сняв шланг с сапуна двигателя.
Сопутствующие признаки
— Забивается карбюратор
Его воздушные жиклеры ГДС обеих камер
— Черный нагар на свечах зажигания
Черный нагар на электродах свечей зажигания плюс замасливание резьбы.
— Повышенный расход моторного масла
— Двигатель «троит» на холостых
— Снижение мощности и приемистости двигателя
— Провалы при нажатии на педаль «газа»
— Повышенный расход топлива
— Повышенный шум при работе двигателя
Если после проведения замера компрессии установлено, что указанные признаки имеют причиной износ или залегание поршневых колец, то сначала проводим раскоксовывание поршневых колец и если не помогло, то производим их замену (на двигателях автомобилей 2108, 2109, 21099 можно не снимать двигатель для выполнения этой процедуры, а на 2105, 2107 его придется снимать).
Примечания и дополнения
— Сопутствующими неисправностями к износу поршневых колец могут быть: износ цилиндров, износ поршней.
— Залегание поршневых колец – потеря ими упругости в результате перегрева или закоксовывание канавок под кольца в результате применения некачественного моторного масла. В результате кольца перестают выполнять свою функцию – эффективно снимать моторное масло со стенок цилиндров и создавать определенное давление при движении поршня вверх (компрессия).
— Бывают ситуации, когда залегает или выходит из строя только маслосьемные кольца, а компрессионные работают. В такой ситуации двигатель будет дымить и расходовать масло, но компрессия будет в норме.
Еще статьи по двигателям автомобилей ВАЗ
— Не тянет двигатель, почему и что делать?
— Нагар на клапанах
— Двигатель глохнет после нажатия на педаль газа
— Двигатель вибрирует, причины
— Карбюраторный двигатель не запускается, причины связанные с карбюратором
— Снимаем распределительный вал с двигателя 2108, 21081, 21083
Что такое поршневые кольца? И что они делают? : Блог AMSOIL
В какой-то момент каждый подающий надежды редуктор или любопытный автомобилист спрашивает: что такое поршневые кольца? А что делают поршневые кольца?
Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра , которое предотвращает попадание сжатых продуктов сгорания в масляный поддон. Они также регулируют расход масла , предотвращая попадание излишков масла в камеру сгорания и сгорания.Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.
Давайте углубимся.
Для чего нужны поршневые кольца?
Большинство стандартных автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этом новом автомобильном поршне.
Верхнее кольцо и второе кольцо отвечают за плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая дымовые газы внутри и масло наружу.
Масло Кольцо соскребает масло со стенок цилиндра на пути вниз по цилиндру, оседая обратно в масляный поддон.Поскольку очень тонкая масляная пленка смазывает поверхность раздела кольцо / стенка цилиндра, некоторое количество масла может гореть во время сгорания — это нормально. Однако то, что составляет «нормальный» расход масла, зависит от двигателя.
Когда выходят из строя хорошие поршневые кольца
Изношенные кольца могут привести к образованию зазора между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. Во время сгорания сжатые газы, которые приводят поршень в движение вниз по цилиндру и вращают коленчатый вал, могут продувать поршень и перемещаться по стенке цилиндра в масляный поддон, забирая с собой мощность и эффективность.Прорыв также загрязняет моторное масло, снижая его производительность и срок службы.
Застрявшие кольца могут привести к тому же сценарию. Чрезвычайно горячие газы сгорания могут разрушать масло, образуя нагар в кольцевых канавках. Побочные продукты бензина также могут образовывать отложения. Тяжелые отложения приводят к тому, что кольца застревают в канавках, а не выступают над поршнем, позволяя образоваться зазору между кольцом и стенкой цилиндра, что вызывает прорыв и расход масла.
Синий дым, резкий запуск и потеря мощности
Негативные последствия неисправных поршневых колец часто легко заметить. Чрезмерный расход масла может привести к выходу синего дыма из выхлопной трубы, особенно при запуске, прежде чем двигатель нагреется и кольца в цилиндре расширились. Сжигание масла также означает, что вам нужно будет чаще доливать масло.
Изношенные или застрявшие кольца также могут привести к трудным запускам и снижению мощности .
Когда двигатель вращается, поршень сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Однако плохие кольца позволяют части топлива / воздуха выходить из камеры сгорания, эффективно снижая степень сжатия двигателя и затрудняя запуск двигателя.Когда он работает, пониженная компрессия лишает двигатель мощности.
На изображении выше верхнее кольцо застряло в канавке, на что указывает тот факт, что оно не выступает над поршнем. Заедание поршневых колец снижает мощность двигателя и позволяет газам сгорания попадать в масляный поддон, загрязняя масло.
Поршневые кольца на изображении выше свободны в своих канавках и работают нормально
Профилактика — лучшая практика
Предотвращение износа и заклинивания колец жизненно важно для максимального увеличения мощности, эффективности и срока службы вашего двигателя.Все начинается с использования высококачественного синтетического масла, такого как AMSOIL Signature Series Synthetic Motor Oil, которое борется с износом и выдерживает экстремальные температуры, сохраняя поршни в чистоте.
Если вы подозреваете, что кольца изношены или застряли, подумайте о том, чтобы использовать масло самой высокой вязкости, рекомендованное производителем оригинального оборудования (OEM). Некоторые производители оригинального оборудования рекомендуют диапазон вязкости в зависимости от вашего климата (например, 5W-20, когда холодно, 10W-30, когда температура выше 0 ° F). Использование наивысшей рекомендованной вязкости может помочь закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра .
Вы также можете попробовать освободить застрявшие кольца с помощью качественной промывки двигателя или присадки к топливу, предназначенной для очистки от отложений, например, AMSOIL Engine and Transmission Flush или AMSOIL P.i.® Performance Improver.
Обновлено. Первоначально опубликовано 8 июля 2016 г.
Музей поршневых колец | Функция поршневого кольца | Базовая функция звонка
Функция поршневого кольца
B-2 Основная функция звонка
Цитируется из «Enjin ha kounatteiru エ ン ジ ン は こ う な っ て い る» (Grand Prix BOOK PUBLISHING CO.ООО,)
Функция газового уплотнения
Это означает, что камера сгорания должна быть максимально газонепроницаемой, чтобы давление, создаваемое быстро горящими газами сгорания, перемещало поршень в цилиндре, вызывая вращение коленчатого вала, обеспечивая доступную мощность. Не только важна для такта сгорания / расширения, газонепроницаемость также очень важна для тактов впуска, сжатия и выпуска. Эту общую функцию можно просто назвать «газовым уплотнением».
Функция теплопередачи
Поршневые кольца отводят тепло от горячего поршня к охлаждаемой стенке цилиндра / блоку двигателя. Тепловая энергия течет из канавки поршня в поршневое кольцо, а затем в стенку цилиндра, где в конечном итоге передается охлаждающей жидкости двигателя. Эта функция теплопередачи очень важна для поддержания приемлемых температур и стабильности поршня и поршневых колец, так что герметичность не ухудшается.
Функция контроля масла
Для смазки поршневых колец требуется немного масла, однако желательно свести это количество к минимуму. Кольца действуют как царапающие, удерживая излишки масла в камере сгорания. Таким образом, потребление масла поддерживается на приемлемом уровне, а вредные выбросы сокращаются.
В трех прямоугольниках выше показаны основные функции, выполняемые поршневыми кольцами. Почти во всех случаях каждое отдельное кольцо в наборе из трех колец будет спроектировано таким образом, чтобы оптимизировать или улучшить функции двух других колец.Таким образом, легко понять, что, хотя каждое кольцо в пакете из трех колец уникально, пакет колец в целом действительно спроектирован как « система », где каждое кольцо « настроено » так, чтобы образовать комплект из трех частей. наиболее эффективно настроить работу в двигателе.
Цитируется из «Enjin ha kounatteiru エ ン ジ ン は こ う な っ て い る» (Grand Prix BOOK PUBLISHING CO.LTD.,)
Что нужно знать о поршневых кольцах перед сборкой следующего двигателя
Если бы вас спросили, что вам нужно для поршневых колец в вашем двигателе, вы бы знали, что ответить? Поршневые кольца — самая важная функция в вашем двигателе.Мы получим аргументы по этому поводу, потому что в вашем двигателе действительно нет неважных деталей. Однако то, что делает поршневые кольца настолько важными, — это то, что они делают.
Скромное, трудолюбивое поршневое кольцо восходит к 1854 году, когда человек по имени Джон Рэмсботтом продемонстрировал снижение трения поршневых колец наряду с преимуществами уплотнения и охлаждения. Поршневые кольца повышенного КПД. В то время больше внимания уделялось паровым двигателям, а не внутреннему сгоранию.
Поршневые кольца обеспечивают уплотнение цилиндра и камеры сгорания, которое удерживает тепловую энергию там, где она принадлежит, над поршнем.Любая тепловая энергия, выходящая за поршневые кольца, теряется — и точка. Тепловая энергия, содержащаяся над поршнем, переходит на работу, создавая мощность на коленчатом валу. Поршневые кольца также переносят разрушительное тепло в водяную рубашку через стенку цилиндра, чтобы контролировать тепло и предотвращать расплавление поршня.
Что люди больше всего хотят от поршневых колец, так это уплотнение цилиндра вместе с низким натяжением для достижения меньшего трения и повышения эффективности. Сложно получить и то, и другое. Мы живем в эпоху тонких компрессионных колец низкого напряжения — иногда даже до нуля.023 дюйма или 0,6 мм. Это работает, если у вас идеально отточенные стенки цилиндра. Если вы этого не сделаете, кольца будут деформироваться, и вы не получите оптимального уплотнения цилиндра.
Правильный выбор кольца означает понимание функции кольца, материала, конструкции поршня и динамики отверстия. Для правильной работы поршни, кольца и отверстия цилиндров должны иметь идеальный брак. Правильная обкатка двигателя имеет решающее значение для долговечности и надежной работы кольца. Тип поршневого кольца, который вы выбираете, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой двигатель.Двигатели с умеренными уличными характеристиками требуют более «ванильного» кольцевого пакета, чем двигатели с наддувом, турбонаддувом или закись азота. Гоночные двигатели требуют гораздо более жестких колец наравне с теми, которые используются в двигателях с наддувом, турбонаддувом или закиси азота.
Выбор кольца зависит от того, сколько тепла и силы вы собираетесь на них воздействовать. Если ваш двигатель — костяк, поставленный с завода, вы, вероятно, не захотите это слышать. Коробчатый двигатель комплектуется поршневыми кольцами из высокопрочного чугуна и чугуна.Это означает, что вашим кольцам не понравится нагнетатель или этот случайный взрыв закиси азота, потому что стандартные ковкие и чугунные кольца не всегда могут выдерживать тепло и давление, связанные с принудительной индукцией или сжатием.
Если вы выбираете закись азота или принудительную индукцию, вам понадобится верхнее компрессионное кольцо, способное выдерживать тепло и давление, связанные с этими элементами. Согласно Эду Лоу из Total Seal, для этого требуются высококачественные материалы. Эд предлагает верхнее кольцо AP из нержавеющей стали с PVD (физическим осаждением из паровой фазы) для принудительной индукции и закиси азота.
Комплекты поршневых колец Total Seal с высокими эксплуатационными характеристиками включают верхнее кольцо из стали AP Steel с нанесенным PVD антифрикционным покрытием из нитрида хрома C-33 для большей эффективности. Покрытие C-33 легко наносится на стенки цилиндра, в то время как верхнее стальное кольцо способно выдерживать экстремальные давления. Вторичные кольца Napier и трехкомпонентные регулировочные кольца из нержавеющей стали входят в стандартную комплектацию набора колец из нержавеющей стали AP.
Как правило, поршни и кольца обычно продаются в наборах, если только вы не используете старые поршни или не выбираете другой тип кольца, чем предоставляет производитель.Такие производители, как Federal-Mogul Speed Pro от Summit Racing Equipment, продают поршни и кольца в виде комплектов для вашего удобства. Это делает выбор поршня и кольца легкой задачей для среднего энтузиаста. Просто посмотрите, что предлагает производитель для того типа вождения, который вы собираетесь делать, и оттуда уточнить свое решение.
Важно учитывать, насколько хорошо уплотнение поршневых колец является точением блока цилиндров. В вашем механическом цехе должен быть датчик PAT для точного измерения шероховатости поверхности окончательного хонингования.Total Seal сообщает, что типичные значения (измеренные в микродюймах) для приложений с общей производительностью должны быть около RPK 8-12, RK 20-30 и RVK 30-50. Способен ли ваш местный механический цех на такой уровень работы? Не все из них. Если механический цех сможет отделать старые модели Ford или GM тонкими кольцами, чтобы сохранить исходные нормы выбросов и заводские допуски, ответ, скорее всего, будет утвердительным. Подтвердите это, когда уроните блок и поршни. CHP
Посмотреть все 28 фото Когда дело доходит до выбора кольца, вы также должны учитывать выбор поршня при планировании.В идеале вы будете использовать подходящие поршни и кольца из одного и того же источника. Например, Total Seal занимается исключительно производством поршневых колец. Как только они поймут, что у вас есть для поршней, они могут настроить вас с правильным комплектом колец, который включает в себя индивидуальные наборы колец. См. Все 28 фото Это типичный коробчатый комплект колец для уличного двигателя, слева направо: ковкий чугун. , чугун и гибкий нелегированный чугун для маслосъемных колец. Верхнее компрессионное кольцо изготовлено из ковкого чугуна, поскольку оно более гибкое и устойчивое к нагреванию.Чугун используется для вторичного компрессионного кольца, которое также контролирует масляную пленку и не так сильно нагревается, как верхнее кольцо. Пакет маслосъемных колец состоит из расширителя и двух направляющих, которые предназначены для вытирания масла со стенок цилиндра. См. Все 28 фото. Верхнее компрессионное кольцо обычно изготавливается из ковкого чугуна с молибденовой поверхностью. Молибден лучше переносит тепло в большинстве случаев, но он достаточно пористый, чтобы удерживать масло для улучшения смазки. Поскольку верхнее кольцо имеет цилиндрическую поверхность, оно вращается под действием поршня, чтобы поддерживать плотный контакт со стенкой цилиндра, но с меньшим трением.Посмотреть все 28 фотографий Вторичное компрессионное кольцо с обратным скосом, конической поверхностью и простым чугунным вторым кольцом уже давно является подходом для этого места. На самом деле нагрев второй канавки не является проблемой, а это означает, что необходимость в экзотических материалах или покрытиях была небольшой. Сегодня большинство вторичных колец по-прежнему изготавливают из чугуна или даже из высокопрочного чугуна в некоторых областях применения. Это кольцо обеспечивает контроль масла примерно на 85-90 процентов и контроль сжатия только на 5-10 процентов, поэтому для лучшего управления маслом существует определенная тенденция к кольцу Напьера, особенно в двигателях LS.Посмотреть все 28 фото Комплект нижних колец, состоящий из расширителя и двух направляющих, предназначен исключительно для контроля масла. На натяжение масляного кольца приходится около 40 процентов от общего трения двигателя, при этом только на масляные кольца приходится 50 процентов трения пакета колец. Ключом к снижению натяжения кольца является радиальная глубина кольца в кольцевой канавке. Если вы сохраните традиционный стандарт SAE на глубину 0,190 дюйма, вам все равно потребуются маслосъемные кольца с более высоким натяжением. Однако, уменьшив радиальную глубину примерно до 0,140-0.150 дюймов с соответствующей обработанной канавкой для кольца, натяжение может быть уменьшено, поскольку маслосъемный кольцевой узел в целом более гибкий и соответствует диаметру отверстия. См. Все 28 фото. Не знаете, какое поршневое кольцо куда идет? Эд Лоу из Total Seal говорит, что все дело в форме и звуке. Верхние кольца из ковкого чугуна имеют цилиндрическую поверхность и не имеют углублений. При осторожном падении на твердую поверхность кольцо из ковкого чугуна издает «звенящий» звук. См. Все 28 фото. Вторичное компрессионное кольцо имеет коническую поверхность и изготовлено из чугуна.При осторожном падении на твердую поверхность чугунное кольцо издает глухой стук вместо звенящего звука. См. Все 28 фото. Еще одним средством идентификации вторичного компрессионного кольца является ямочка или лазерная метка, которая всегда обращена вверх, согласно Эд Лоу: см. Все 28 фотографий Ковкое железо (слева) и чугун (справа). Идентификация во флексе. Кольца из ковкого чугуна гибкие и могут выдерживать очень высокие температуры. Чугунные кольца, напротив, хрупкие, и они ломаются, если вы попытаетесь их согнуть.См. Все 28 фото. Для более экстремальных условий эксплуатации с наддувом, турбонаддувом или закисью закись азота позволяет получить более жесткий пакет колец. Наверху вверху (слева) обычно находится нержавеющая сталь AP с PVD-покрытием. По словам Скотта Габриельсона из Speed Pro, вторичное кольцо (оба справа) контролирует примерно 85-90 процентов масла и всего 5-10 процентов сжатия. Скотт добавляет, что если вы подрезаете нижнюю часть кольца, это открывает большую часть концевого зазора обратно в кольцевую канавку, которая открывает проходное сечение, обеспечивая резервуар для масла, возвращаемого обратно в поддон.Просмотреть все 28 фото Чтобы лучше управлять маслом, существует определенная тенденция к использованию второго кольца Napier (с крючком или в форме когтя), как показано здесь. Фактически, большинство двигателей GM LS поставляется с завода с кольцами Napier. Кольцо Napier создает резервуар, через который проходит очищенное масло. См. Все 28 фотографий. Крупным планом — кольцо AP из нержавеющей стали с его сверхтвердой и прочной поверхностью, предназначенной для экстремальных условий эксплуатации. См. Все 28 фотографий Центробежно отлитые компрессионные кольца TNT компании Total Seal подвергаются термообработке для обеспечения наиболее однородной зернистой структуры любого кольца из мартенситного ковкого чугуна.Они спроектированы для экстремальных условий эксплуатации, таких как закись азота, турбонаддув, наддув и высокое давление в цилиндрах. См. Все 28 фото Вот более подробный взгляд на компрессионное кольцо TNT от Total Seal. См. Все 28 фотографий Компрессионное кольцо Total Seal Diamond Finish обеспечивает осевые допуски до +/- 0,000050 дюйма; улучшенное уплотнение между поршнем и поршневым кольцом; дополнительные покрытия PVD, разработанные для соответствия материалу цилиндра и минимизации потерь на трение; нестандартная осевая толщина до 0,6 мм; и доступны в беззазорном, обычном или напье-стиле.Посмотреть все 28 фото Беззазорное верхнее компрессионное кольцо Total Seal является отраслевым эталоном, потому что оно так хорошо работает. Оно просто обеспечивает лучшее уплотнение, чем обычное поршневое кольцо, благодаря своей двухкомпонентной конструкции. В результате он обеспечивает повышенную мощность и крутящий момент, более длительный срок службы двигателя, улучшенную стабильность, более длительный срок службы колец, улучшенный контроль масла, снижение внутреннего трения, более высокий сигнал разрежения на впуске, более широкую кривую крутящего момента и увеличенный вакуум в коллекторе. См. Все 28 фотографий Total Seal Кольцо без зазоров состоит из двух частей, в которых два стопорных кольца работают вместе для достижения идеального прилегания к стенке цилиндра.Посмотреть все 28 фотографий. Пока производители двигателей строили двигатели, велись споры о том, как правильно устанавливать поршневые кольца. JGM Performance Engineering предпочитает использовать расширитель колец для аккуратной установки колец. Они говорят нам, что расширитель вызывает меньшую деформацию кольца. См. Все 28 фотографий Расширитель масляного кольца проходит между двумя направляющими, которые вытирают масло по стенке цилиндра. См. Все 28 фотографий После установки расширителя направляющие маслосъемного кольца наматываются на поршень и в паз, как показано.См. Все 28 фотографий Другой подход к установке компрессионных колец продемонстрировал здесь Марк Джеффри из компании Trans Am Racing в Лос-Анджелесе, где компрессионные кольца аккуратно вкатываются в канавку для кольца. Джеффри уверяет нас, что это не вызывает искажения колец. Посмотреть все 28 фото Нам нравятся эти компрессоры с поршневыми кольцами нестандартного размера, которые доступны в Summit Racing в самых разных размерах. Если вы строите двигатель для домашнего гаража, мы предлагаем приобрести компрессор с регулируемым кольцом. Если вы строите много двигателей, кольцевой компрессор нестандартного размера — отличное вложение.Посмотреть все 28 фотографий Отделка стенок цилиндров должна была соответствовать технологической кривой, как и конструкция поршней и колец на протяжении многих лет. Готовое отверстие цилиндра должно быть круглым, прямым и не иметь конуса. Кольца используются для износа, чтобы компенсировать любые незначительные неровности отверстия. Современные высокотехнологичные поршневые кольца настолько прочные, что они просто не изнашиваются, как старые. Сегодняшние блоки двигателя также более твердые, поэтому окончательная отделка должна быть на высоте. Ваш машинист также должен использовать динамометрическую пластину для хонингования. Без исключений.См. Все 28 фотографий Хотя производители делают кольца с зазорами, настоятельно рекомендуется проверять концевые зазоры колец и при необходимости регулировать зазор. См. Все 28 фотографий Поршни, кольца и канавки должны получать большие дозы моторного масла веса SAE 30 или сборочной смазки во время установки. . Пропитайте канавки маслом и смажьте стенки цилиндра соответствующим образом. См. Все 28 фото. Размер отверстия цилиндра следует проверять с помощью измерителя внутреннего диаметра. Любые другие средства обещают неточное чтение. Циферблатный манометр обещает вам точное считывание.Посмотреть все 28 фотографий В конце концов, выбор и установка поршня и кольца — это все, что касается уплотнения цилиндра и контроля уровня масла. Речь также идет о правильной отделке стенок цилиндра для дальнейшего улучшения уплотнения и контроля масла. См. Все 28 фото.Поршневые кольца — обзор
1 ВВЕДЕНИЕ
Поршневые кольца являются критически важными компонентами современного двигателя внутреннего сгорания, их оптимальные трибологические характеристики оказывает контролирующее влияние на минимизацию потерь мощности на трение, расхода топлива, расхода масла, прорыва газов и вредных выбросов выхлопных газов.
Основные функции пакета поршневых колец, собирательного названия трех или более колец, установленных на поршне, заключаются в образовании эффективного газового уплотнения между камерой сгорания и картером, чтобы ограничить восходящую транспортировку масла из картера. в камеру сгорания и обеспечить проход для передачи тепла от поршня к охлаждающей жидкости двигателя. Все это должно быть достигнуто с минимальными потерями мощности на трение, особенно на границе скольжения со стенкой цилиндра, и с минимально возможным износом, чтобы максимально продлить срок службы компонентов.
К сожалению, пакет поршневых колец вносит наибольший вклад в трение в двигателе внутреннего сгорания в нормальном диапазоне скоростей двигателя и нагрузок, возникающих при эксплуатации [1-3]. Относительная важность варьируется от двигателя к двигателю, но обычно поршневой узел, включающий как поршневые кольца, так и юбку поршня, составляет 40-50% от общего трения двигателя [4]. Что касается износа, недостаточно понимания взаимодействия с процессом смазки.Таким образом, даже несмотря на то, что производители могут производить кольца с отличным ожидаемым сроком службы, эти компоненты могут быть далеки от оптимальных с точки зрения смазки и трения.
Теоретические и экспериментальные исследования смазки поршневых колец, как следствие их важности для характеристик двигателя, получили большое внимание в литературе, что привело к значительным успехам в нашем понимании их поведения [5]. Математический анализ смазки поршневых колец сложен и по необходимости требует упрощающих допущений.Однако быстрое развитие численных методов за последние тридцать лет привело к появлению сложных моделей смазки поршневых колец, которые находят применение в процессе проектирования [6].
На рисунке 1 показан типичный прогноз удельной толщины пленки, определяемой как отношение минимальной толщины пленки смазки к среднеквадратичной шероховатости поверхности композитного материала.
Рисунок 1. Циклическое изменение удельной толщины пленки между верхним компрессионным кольцом и цилиндром. wall [7]
(1) λ = hminσ
в течение всего цикла двигателя для верхнего компрессионного кольца дизельного двигателя из Priest и др. [7], где угол поворота коленчатого вала нулевой градус соответствует срабатыванию в верхней мертвой точке.
Из рисунка 1 видно, что поршневое кольцо испытывает полный диапазон режимов смазки за один цикл, от полной жидкостной пленки через смешанную смазку до граничной смазки. Это характерно для границы раздела поршневого кольца и стенки цилиндра.
Аспекты такого поведения пленки жидкости относительно хорошо изучены, но происходящие поверхностные взаимодействия представляют гораздо большую проблему.
Разработаны модели трения неровностей [8] и скорости износа [7] поршневых колец в граничном и смешанном режимах смазки.Однако поверхностные взаимодействия, происходящие между поршневыми кольцами, поршнем и отверстием цилиндра в присутствии моторного масла с его сложным химическим составом, загрязнением и ухудшением характеристик, чрезвычайно трудно интерпретировать с точки зрения основных механизмов пограничного трения и износа [9].
Таким образом, такие модели являются эмпирическими и предполагают изменение граничного коэффициента трения или коэффициента износа в зависимости от толщины пленки. Оба значения равны нулю в режиме смазки жидкой пленкой и увеличиваются в режиме смешанной смазки по мере увеличения степени контакта поверхности до максимума в режиме граничной смазки.
На рис. 2 показан пример размерного коэффициента износа k по Присту [10].
Рис. 2. Изменение коэффициента износа в зависимости от удельной толщины пленки [10]
Коэффициент износа k связан с объемом материала, удаляемого в результате износа, V, приложенной нормальной нагрузкой, W и расстоянием скольжения, x s , на
(2) V = kWxs
, как было предложено Ланкастером [11].
Такие модели явно очень чувствительны к значениям, выбранным для режима граничной смазки, k 0 на рисунке 2, и ситуация дополнительно осложняется тем фактом, что на удельную толщину пленки, как правило, влияют изменения шероховатости поверхности, так как обкатка компонентов.
До сих пор обсуждались только условия между поверхностью поршневого кольца и стенкой цилиндра, но граница раздела между боковой поверхностью поршневого кольца и канавкой поршня также важна с точки зрения надежности и долговечности двигателя [12]. Этому интерфейсу уделялось относительно мало внимания в литературе, но он, вероятно, будет испытывать гораздо более смешанную и граничную смазку, чем поверхность кольца.
Цель данной статьи — помочь аналитику в выборе подходящих значений коэффициентов трения неровностей и коэффициентов пограничного износа путем отчета о серии экспериментов по трению и износу на высокочастотном возвратно-поступательном трибометре.Испытания проводились на образцах поршневых колец, поршней и цилиндров, изготовленных из реальных компонентов, в присутствии моторного масла при скоростях, нагрузках и температурах, характерных для современного автомобильного бензинового двигателя.
Представлены результаты для критических трибологических границ раздела между поверхностью поршневого кольца и стенкой цилиндра, а также боковой поверхностью поршневого кольца и канавкой поршня. Эксперименты проводились на полном кольцевом блоке от одного двигателя с целью установления относительной важности различных интерфейсов в кольцевом блоке.
Результаты представляют собой полезную матрицу коэффициентов трения неровностей и факторов износа для проектировщика / аналитика и подчеркивают чувствительность коэффициента износа к выбору материалов обеих взаимодействующих поверхностей. Кроме того, показано, что факторы износа на поверхности раздела поршневого кольца / поршня намного выше, чем на поверхности раздела поршневого кольца / цилиндра.
Что вызывает зазоры в поршневых кольцах?
В серии 55 «Tech Tips» Линкольна, представленной Lincoln Tech и Hot Rod Garage, Тони рассказывает о зазорах поршневых колец и о том, как поршневые кольца влияют на четыре такта четырехтактного двигателя.
Тони: С возвращением к очередному совету Lincoln Tech. Сегодня мы поговорим о поршневых кольцах, зазорах поршневых колец и о том, что они делают.
Теперь поршневое кольцо выполняет уникальную функцию для каждого из четырех тактов четырехтактного двигателя. Таким образом, на такте впуска кольца герметизируют камеру сгорания и следят за тем, чтобы в нее не попадали воздух или масло.
Затем, во время такта сгорания кольца проверяют, что смесь воздуха и масла остается в камере сгорания и должным образом сжимается перед воспламенением.
Во время рабочего такта кольца следят за тем, чтобы горящая смесь не проходила мимо колец в картер, поскольку эти газы толкают поршень вниз.
Наконец, во время такта выпуска кольца следят за тем, чтобы все, что было потрачено внутри камеры сгорания, выталкивается наружу, и ни одно из них не попадает в картер.
Зазоры поршневых колец. Поршневые кольца расширяются при нагревании, и вы устанавливаете этот торцевой зазор с учетом теплового расширения и стремитесь к наилучшему уплотнению после прогрева двигателя.Слишком узкий зазор может фактически закрываться после прогрева двигателя, вызывая сильное трение в цилиндре. А если очень тугой, может даже поршень сломаться. Теперь, если зазор слишком велик, в двигателе будет слишком высокое давление в картере, будет тонна прорыва топлива, сгорит масло и не будет надлежащего герметика цилиндра.
Для различных настроек двигателя требуются разные зазоры поршневых колец, и это в основном зависит от того, сколько топлива сжигается. Чем больше топлива, тем больше тепла и чем больше будут расширяться эти кольца, тем больше потребуется зазор.Модифицированным двигателям потребуется больший зазор поршневых колец, чем стандартным, а турбодвигателям, нагнетательным и нитрозным двигателям потребуется еще больший зазор.
Теперь все производители поршневых колец предоставят вам спецификацию зазора кольца, и это лучший способ следовать. Теперь, когда мы все эксперты по поршневым кольцам и зазорам, давайте вернемся в магазин.
Автоматизированная голосовая связь: Lincoln Tech может научить вас делать карьеру, работая с автомобилями. См. Lincolntech.edu.
(Транскрипция видео с помощью Speechpad)
Lincoln Tech с гордостью сотрудничает с Hot Rod Garage, чтобы дать вам советы и рекомендации, которые вы можете использовать в своей собственной работе с автомобилем, будь то хобби или карьера, которую вы хотели бы иметь.Если это вы — если вы готовы начать путь к автомобильной технологии, дизельной технологии или ремонту кузовов автомобилей и обновлению своей профессии — посетите ближайшую к вам автомобильную школу Lincoln Tech!
Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя
Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя — причины их выхода из строя В повседневных транспортных средствах поршневые кольца двигателя выполняют самую важную работу по герметизации камеры сгорания. Итак, одним из самых известных материалов, используемых при производстве поршневых колец двигателя, является чугун. Это потому, что он содержит графит, который сам действует как смазка между кольцами и цилиндром.Поршневые кольца некоторых двигателей даже имеют сплавы и покрытия для повышения функциональности для конкретных применений.
Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя — причины их выхода из строяБольшинство поршневых колец двигателей, используемых сегодня, включают три различных типа колец: компрессионное кольцо, грязесъемное кольцо и масляное кольцо.
Срок службы поршневых колец двигателя полностью зависит от:
- Кольцо поршневое типа
- Размер двигателя
- А условия эксплуатации
Основная функция — герметизация любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания.Сжатые газы проходят через зазор; между стенкой цилиндра и поршнем и в канавку поршневого кольца.
Компрессионное кольцоВ процессе сгорания действует сила газов высокого давления; прижимает поршневое кольцо к стенке цилиндра. Это давление, толкающее поршневое кольцо, пропорционально давлению газов сгорания.
The Second Grove Holds, Стеклоочистительное кольцо (иногда называемое скребковым кольцом)Они имеют коническую поверхность и служат для дополнительной герметизации камеры сгорания.Как следует из названия, они помогают очистить стенку цилиндра от излишков масла и загрязнений. Итак, если газы могли проходить через компрессионное кольцо; эти газы будут заблокированы стеклоочистителем.
Трюмы Третьей рощи, Масляные кольцаОсновная функция масляного кольца — соскребать излишки масла со стенок цилиндра. В результате большая часть протертого масла попадает в картер обратно в масляный поддон.
Масляные кольцаЭти масляные кольца имеют пружину, установленную сзади, чтобы обеспечить дополнительный толчок для очистки цилиндра.
Поршневые кольца двигателя
должны выполнять четыре основных задания Уплотнение сжатия двигателяПоршневые кольца поддерживают сжатие между поршнем и стенкой цилиндра. Поршневые кольца уплотняют цилиндр, чтобы газообразные продукты сгорания не просачивались между поршнем и цилиндром. При утечке продуктов сгорания двигатель не может выдавать достаточную мощность, что увеличивает расход топлива.
Контроль пленки смазочного маслаПоршневые кольца обычно образуют пленку смазочного масла, предотвращающую задиры.Но этого достаточно, чтобы они двигались плавно, с небольшим трением между металлом и металлом. Наконец, поршневые кольца автоматически регулируют количество масла, необходимое для правильной работы.
Надлежащая теплопередачаСледовательно, поршневые кольца передают тепло от днища поршня к цилиндру.
Правильная передача теплаИтак, если тепло будет накапливаться внутри поршня, двигатель может выйти из строя. По этой причине необходимо высвободить накопление тепла.
Опора поршняПоршневые кольца предотвращают удары поршня о стенку цилиндра.Если поршень соприкасается со стенками цилиндра, возможно задиры поршня. Поршневые кольца поддерживают поршень во время движения, обеспечивая плавное движение вверх и вниз.
Отказ поршневого кольцаКамера сгорания оказывает огромное давление на поршневые кольца. Если давление сгорания выше обычного, это может повлиять на работу кольца.
Превышение расхода масла Поршневые кольцаЭто может быть из-за детонации и звона. В результате негерметичной форсунки или смешивания топлива с грязным воздухом.
Загрязненное топливо или неправильный сорт моторного масла также влияет на работу колец.
Качество моторного масла, плохой процесс сгорания, неправильное время подачи топлива, изношенные цилиндры являются нормальной причиной износа поршневых колец. Залипание колец из-за нагара или шлама, а также поломка или трещина на кольце из-за износа.
Поршневые кольца двигателя с узкой канавкойЧем уже кольцо, тем более хрупким оно становится.По мере того, как поршневые кольца становятся более узкими, необходимо увеличивать прочность. По этой причине для создания производительности с использованием узких колец вам понадобится самый прочный материал. Кольца на стальной основе на 20 процентов прочнее, чем кольца из ковкого чугуна; что делает их идеальным выбором для узких колец. Кольца из ковкого чугуна очень прочные и щадящие.
Мощность — не единственное преимущество узкого стального кольца. Поскольку кольцо настолько узкое, оно снижает трение и лучше прилегает к стенке цилиндра.Поршневые кольца двигателя с узкой канавкой
Таким образом, двигатель более эффективен и лучше герметизирует. Это означает меньше утечек масла и меньше выбросов. Стальные кольца служат дольше, но они дольше ломаются.
ЗаключениеИтак, поршневые кольца должны решать целый ряд проблем. Плохой газ (детонация и звон), грязный воздух и топливо, а также загрязненное масло сокращают срок службы поршневых колец. Обслуживание фильтров на вашем двигателе и регулярная замена масла; имеют большое значение в том, как долго прослужат кольца.После износа колец станет очевидной их способность герметизировать газы сгорания.
Поделитесь новостями портала Danny’s Engine
Как напильником подобрать и установить поршневые кольца
Возможно, самый важный этап сборки двигателя — это напильник и установка поршневых колец с правильным зазором. В этой истории мы шаг за шагом проведем вас через весь процесс.
Поршневые кольца — это ключевая защита от утечки давления из цилиндра в картер, в результате чего мощность в лошадиных силах остается на столе.Кольца также контролируют масло и передают тепло. Они являются ценными инструментами в работе любого двигателя, и поэтому производители двигателей уделяют пристальное внимание этому утомительному, но очень важному этапу сборки.
Правильный выбор размера зазора для каждого кольца важен из-за нагрева. Когда двигатель нагревается, тепло из камеры сгорания заставляет кольца расширяться. Слишком узкий зазор может привести к заеданию (стыку) колец внутри канавки и возможному разрыву. Слишком широкий зазор позволит давлению сгорания заполнить картер и снизить мощность.Разные настройки двигателя и разные виды топлива приводят к различным свойствам теплового расширения поршня, колец и стенок цилиндра, поэтому рекомендуемый зазор между кольцами меняется в зависимости от применения. Производители учитывают все эти факторы при разработке рекомендаций по зазорам для производителя двигателей.
Правильная установка поршневых колец позволит вашему двигателю максимально увеличить мощность и долговечность. Читайте пошаговое руководство.Другая причина зазора между кольцами заключается просто в том, что кольцо должно быть немного расщеплено, чтобы облегчить установку.Существуют специальные инструменты, такие как плоскогубцы для расширения колец, которые помогают производителям двигателей устанавливать кольца, удерживая кольцо и увеличивая зазор ровно настолько, чтобы кольцо вышло за верхнюю часть поршня и поместило кольцо в соответствующую канавку.
Некоторые механики разработали технику установки только вручную, при которой один конец кольца входит в канавку, а затем кольцо закручивается по спирали вокруг поршня в его канавку.
Несмотря на то, что метод наматывания спирали жизнеспособен, современные тонкие кольца гораздо более подвержены изгибу, и для предотвращения этого требуется дополнительная осторожность.Плоскогубцы для расширения колец работают очень хорошо, но следите за тем, чтобы кольца не растягивались слишком сильно. Также очень важно, чтобы кольца были установлены лицевой стороной вверх, особенно кольца с внутренней фаской. У большинства верхних компрессионных колец есть точка на поверхности, которая указывает сторону, которая должна быть обращена вверх при установке. Кольцо, которое установлено в перевернутом положении, приведет к чрезмерному расходу масла.
Наконец, после того, как все кольца установлены, поверните их, чтобы убедиться, что они свободно перемещаются в канавках.Затем сориентируйте кольцевые зазоры согласно инструкциям, чтобы улучшить кольцевое уплотнение. Обычно это означает, что зазоры для первого и второго колец расположены напротив друг друга и перпендикулярны отверстию под палец. Зазоры для трех масляных колец равномерно распределены по поршню.
Ниже приводится пошаговое руководство по установке, любезно предоставленное компанией CNC Motorsports в Брукингсе, Южная Дакота. Производитель двигателей Джон Химли устанавливал поршни Diamond в малоблочный двигатель Chevy с турбонаддувом, который будет работать на метаноле, и поэтому зазор был установлен соответственно.
Поршни также были спроектированы с малой высотой сжатия, в результате чего отверстие под штифт запястья попадало в канавку масляного кольца. Тогда была необходима опорная планка, чтобы обеспечить твердую поверхность, на которую может опираться масляное кольцо, не опасаясь изгиба в отверстии под палец. Как вы увидите на фотографиях, для обеспечения оптимальной производительности эта опорная рейка должна быть установлена правильно.
После извлечения колец из упаковки протрите их тканью и растворителем. Затем разделите и расположите кольца — компрессионное, второе и маслосъемное — для каждого цилиндра.Некоторые производители двигателей просто кладут их на стол, в то время как у других есть специальные заполнители. Поместите кольцо в соответствующую канавку, чтобы проверить радиальный задний зазор, убедившись, что никакая часть внутреннего диаметра кольца не выступает за контактную площадку кольца. Используйте щуп для точного измерения зазора. Ознакомьтесь с рекомендациями производителя относительно зазора кольца. Как видно из этой диаграммы, нитродвигатели с форсированными двигателями требуют гораздо большего зазора, чем уличные двигатели. Чтобы определить начальный зазор, поместите кольцо внутри цилиндра рядом с верхом отверстия. Для некоторых колец концы могут перекрываться для этого начального испытания, и вам придется отшлифовать ровно настолько, чтобы они оказались внутри отверстия. Кольцо должно быть квадратным внутри отверстия относительно верха деки, прежде чем проверять зазор. Некоторые производители двигателей используют старый поршень с плоским верхом правильного диаметра, чтобы протолкнуть кольцо примерно на дюйм внутрь цилиндра. Есть также специальные инструменты, которые позволят правильно выровнять кольцо. Используйте качественный щуп для определения зазора; еще раз сверив это измерение с рекомендациями производителя. Для подпиливания концов колец до нужного зазора следует использовать специальный инструмент для опиливания колец — ручной или механический. Это ручной инструмент, преобразованный в электрическую дрель. Вот пример инструмента для ручной регистрации. Обязательно «подкрадитесь» к правильной щели. Не удаляйте сразу слишком много материала, а также постарайтесь удалить одинаковое количество материала с каждой стороны. Слегка зачистите все заусенцы или неровности перед установкой кольца в отверстие для проверки. Дважды убедитесь, что зазор между кольцами правильный, а края колец параллельны друг другу. После того, как поршни прикреплены к соответствующим шатунам, можно устанавливать кольца. На многих гоночных поршнях отверстие под палец попадает в канавку масляного кольца, поэтому сначала необходимо установить опорную шину. На опорной шине есть выемка, которую необходимо идентифицировать и установить в отверстии под палец, чтобы рельс не вращался. Теперь устанавливается расширитель масляного кольца, также называемый маслоотделительным кольцом, за которым следуют верхнее и нижнее грязесъемные кольца. Эти кольца не нуждаются в установочном инструменте и довольно легко наматываются на головку поршня. Среднее кольцо установлено. Ключ состоит в том, чтобы начать кольцо с одного края и осторожно закрутить кольцо вокруг поршня в соответствующую канавку. Теперь верхнее кольцо установлено. Убедитесь, что зазоры всех колец разнесены на 90 градусов друг от друга. Обязательно используйте качественный кольцевой компрессор, чтобы предотвратить повреждение колец при установке поршня в отверстие цилиндра. .