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!
Маслосъемные кольца и повышенный расход масла
Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.
Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.
Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.
Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:
- Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
- Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
- Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.
В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:
- верхнее компрессионное;
- среднее компрессионно-маслосъемное;
- нижнее маслосъемное кольцо.
Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.
Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра.
Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.
В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:
- коробчатое с эспандерной пружиной;
- наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.
Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.
Основные признаки износа поршневых колец
При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.
Когда изношены маслосъемные кольца
Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.
В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.
Что делать при износе колец?
Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.
В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.
В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.
Связанные с поршневыми
Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета
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.
- 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.
- 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.
- 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).
Почему залегли поршневые кольца, симптомы залегания
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.
Рекомендуем также прочитать статью о том, можно ли смешивать моторные масла. Из этой статьи вы узнаете об особенностях подбора смазочного материала для двигателя, а также о необходимости использования промывок перед заменой масла.
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:
Если мотор с трудом заводиться на холодную, наблюдается повышенный расход моторного масла и силовой агрегат «не тянет», тогда необходимо измерить компрессию двигателя. В случае залегания поршневых колец в цилиндрах понижается степень сжатия топливно-воздушной смеси, в результате чего начинаются вышеуказанные проблемы холодного пуска.
Увеличение расхода моторного масла и дымление позволяет с высокой долей вероятности определить, что залегли кольца.
Обратите внимание
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. Автомобиль оставляется с залитым очистителем на несколько часов. Во время откисания рекомендуется периодически производить несколько проворотов коленвала на 5-15 градусов.
Отметим, что на рынке представлены готовые средства для раскоксовки поршневых колец и двигателя. Наиболее известной на отечественном рынке является продукция Lavr. Принцип использования аналогичен способу очистки при помощи смеси ацетона и керосина. Главным отличием является меньший срок, на который залитый состав нужно оставлять в цилиндрах.
- 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.
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
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!
Как правило, поршневые кольца, которые залегли, влияют на запуск особенно в холодное время, когда температура опускается ниже -5 С°.
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!
Симптомы и способы устранения залегания поршневых колец
В нашей стране автомобили зачастую эксплуатирую более пятнадцати лет, иногда после капремонта более двадцати и даже дольше.
Вазовские копейки, выпущенные в начале семидесятых годов прошлого столетия на наших дорогах можно встретить очень часто.
Важно
Одной из самых больших неисправностей можно назвать залегание поршневых колец — признаки и способы устранения, которых мы опишем в данной статье.
В случае надлежащего ухода и своевременного сервиса автомобиль любой марки может прослужить долгие годы при этом для этого не нужно обладать знаниями механика экстракласса.
Что такое поршневые кольца?
Поршневыми называются незамкнутые кольца, находящиеся в канавках в поверхностях поршней силовых установок.
Поршневая система
При проектировании мотора конструкторам постоянно приходится решать одну и ту же проблему — диаметр дна поршня и цилиндра должным быть разных размеров. И при этом смазка никоим образом не должна оказаться в камере, где происходит сгорание топлива.
Применение тяжелого поршня может привести к заклиниванию его в цилиндре, невзирая даже на то, что его диаметр будет немного меньше. Но применение узкого гибкого кольца, которое располагает подвижным замком, позволит ему свободно двигаться.
Этот вариант и до сих пор считается лучшим.
Кольца делятся на два типа – компрессионные и маслосъемные. Основное предназначение первых это создания давления в камере.
Поршневые кольца двух типов
В конструкции мотора имеется маленький зазор меж цилиндрами и поршнями, не дающий возможности создавать в камере нужное давление. Газы при расширении непременно проникали бы в картер силовой установки.
Решить эту проблему получилось только установкой дополнительных компрессионных колец, которые представляют собой тонкие кольца с разрезом. Разрез это замок, который дает возможность тугому кольцу сжиматься и разжиматься в заданных пределах, при этом не позволяя, соскочить с поршня.
Для того чтобы кольца имели возможность свободного сжатия, на наружной поверхности корпуса цилиндра имеются канавки.
Кольца делаются из стали особой марки и являются в своем роде пружиной, находящейся в слегка сжатом состоянии, что позволяет ей плотно прилегать к стенкам цилиндра. Во время работы они постепенно стачиваются, но плотность их прилегания остается прежней, до того момента пока их износ, не достигнет критического уровня.
Особенность конструкции современных поршней 3 кольца. Компрессионных — пара, маслосъемное — одно.
Применение компрессионных колец, не решает полностью проблему прорыва газов.
Совет
Решается она самыми разными способами, к примеру, во время монтажа колец их располагают таким образом, чтобы замки не располагались друг над другом.
Наилучшее их расположение — это 180 градусов, таким образом, чтобы они находились в противоположных сторонах. На это обязательно нужно обращать внимание и во время капремонта мотора.
Причины залегания
Большая часть автовладельцев даже не предполагает, отчего происходит залегание и как устранить эту проблему на ранней стадии. В реальности все гораздо проще, чем это может показаться на первый взгляд. Основной виновник залегания колец это образующийся нагар в силовой установке. Моторная смазка отчасти сгорает в моторе, при этом забиваются канавки колец.
Нагар от сгорания масла
Результат — ухудшение уплотнения между поршнями и цилиндрами мотора транспортного средства. В итоге образуется нагар, который приводящий к залипанию колец.
Признаки и симптомы залегания колец:
- Понижение компрессии мотора. Определить это можно не лишь диагностикой, но и по уменьшению мощности двигателя. Залегший поршень не может гарантировать требуемый уровень сжатия смеси. В особенности это заметно при запуске в холодное время года.
- Если возрос расход смазки.
- Ощущается запах гари. Из выхлопной трубы идет синеватый дым.
К залеганию колец приводит эксплуатация автомобиля без предварительного полноценного прогрева мотора. Отрицательно на двигатель влияют короткие поездки до пяти — семи километров. Этого времени явно недостаточно, чтобы двигатель успел прогреться до положенной рабочей температуры.
Применение низкокачественного масла, выгорающего при высоких температурах непосредственно в двигателе.
Способы устранения
Обнаружив первые симптомы с залеганием колец, все автолюбители борются ними по-разному, но основных способов три.
Емкость с керосином
Комплект для раскоксовывания
Если предложенные нами процедуры не дали нужного эффекта и если нет никаких положительных сдвигов, то остается лишь единственный выход это замена колец.
При этом не забываете, что наилучший метод защиты — это предупреждение возникновения неисправности. Для того чтобы предотвратить залипание колец, нужно придерживаться двух элементарных рекомендаций:
- Прогревайте силовой агрегат своего автомобиля до рабочей температуры, по крайней мере, один раза в неделю.
- Пользуйтесь лишь качественными моторными маслами.
Экономить здесь не стоит иначе это может повлечь за собой большие затраты. Залегание колец — это не «критичный» диагноз, а только лишь предпосылка к тому, что надвигаются намного более серьезные проблемы.
В случае если вовремя выявить неисправность и ликвидировать ее одним из предлагаемых способов, то можно предохранить мотор своего автомобиля от дорогостоящего ремонта.
Загрузка …
Видео «Раскоксовка колец»
В этом видео показано, что нужно делать если закосовались поршневые кольца. Какие лучше использовать средства и как их правильно применять.
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:
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:
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:
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!
Залегли маслосъемные кольца что делать. Как залегание поршневых колец связано с их работой. Причины и признаки неисправности
Поршневые кольца — кольца незамкнутого типа, которые устанавливаются в специальные канавки на 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 , 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 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:
В такой ситуации многие автовладельцы применяют методы раскоксовки… статью о том, какие признаки указывают на то, что залегли поршневые кольца.
Любой владелец автомобиля, который имеет большой стаж езды за рулем, сталкивался с декомпрессией двигателя. Или задавался вопросом: что делать, если залегли кольца в двигателе?
На СТО, чаще всего, вам будут предлагать провести полную диагностику и ремонт. Но что бы провести такую процедуру потребуются большие материальные затраты, к тому же она не всегда будет на столько необходима. Чаще всего этот вопрос решается в “домашних условиях”, собственноручно.
Какую опасность несет залегание колец в двигателе?Во время использования машины на нее влияет множество факторов, которые негативно сказываются на ее состоянии.
Например, продолжительная работа мотора на низких оборотах влечет за собой появление углеродного нагара на стенках цилиндра, поршне и клапанах.
Также на появление слоя нагара напрямую влияет качество применяемого в автомобиле топлива или масла, езда на не прогретом двигателе и другие факторы, которые возникают во время эксплуатации автомобиля.
Обратите внимание
В свою очередь этот нагар возникает на деталях двигателя из-за неполного сгорания топлива и усугубляется попаданием на первый слой нагара углеродистых частиц, содержащихся в выхлопных газах. Появление такого нагара и называется закоксовыванием, что ведет за собой массу негативных последствий, в том числе залегание колец в двигателе.
Перед тем как рассказать, что делать, если залегли кольца в двигателе, нужно разобраться, чем же грозит закоксованность для автомобиля.
- Из-за появившегося слоя нагара стенки цилиндров утолщаются, что ведет к быстрому перегреву двигателя.
- При попадании нагара под клапан, когда тот перестает плотно прилегать к седлу, он может полностью прогореть и выйти из строя.
- Появление нагара приводит к уменьшению люфта между стенками цилиндров и поршнем, что ведет к проблемам с компрессией в двигателе и поломке поршневых колец.
- Увеличение расхода масла в двигателе.
- Резкая смена давления внутри камеры сгорания приводит к детонационным процессам, из-за которых движок в скором времени приходит в неисправное состояние.
Все эти факторы в скором времени могут вывести силовой агрегат из строя, что в итоге выльется для водителя дорогостоящим капитальным ремонтом автомобиля.
Способы очистки двигателя от нагараОсновными признаками проблем с двигателем могут являться такие симптомы, как:
- Изменение цвета выхлопа;
- Уменьшение мощности движка;
- Увеличение объема расходуемого горючего или масла.
Большая часть мастеров на СТО будут настаивать на полном капитальном ремонте. Помимо автосервисов, от проблемы закоксованности двигателя, можно избавиться более простым способом. Счистить с двигателя слой нагара вполне возможно и в домашних условиях.
В первую очередь нужно разобраться, какие конкретные операции вам потребуется провести, и как лучше всего это сделать. Ранее пользовалась популярностью “жесткая” раскоксовка.
Этот способ очистки от нагара достаточно прост, в цилиндры заливается специальная чистящая смесь и через определенное время сливается.
На данный момент существует большое количество других методов очистки, даже без разбора силового агрегата.
Частичная очистка колец в двигателе от нагараСуть данного метода заключается в том, что в машинное масло добавляется специальная жидкость для очистки. На такой смеси, нужно проехать от 100 до 200 километров. При этом большая нагрузка на движок во время частичной очистки не допускается.
Минусом данного метода является то, что нагар счищается лишь с маслосъемных колец, именно поэтому очистка и называется частичной. Но, несмотря на это, данный метод достаточно прост и доступен. Чаще всего такую процедуру рекомендуют проводить перед заменой масла в профилактических целях.
Важно понимать тот факт, что получившееся смесь из масла и очистительной жидкости по своей консистенции более редкая в сравнении с чистым маслом. Поэтому езда на высоких оборотах негативно скажется на состоянии движка.
Полная очистка силового агрегатаДля проведения полной раскоксовки придется приложить большие усилия и потратить куда больше времени. Но только после проведения этой операции нагар полностью уберется. Для начала необходимо прогреть автомобиль до оптимальной рабочей температуры. Далее нужно выкрутить все свечи или убрать форсунки.
После чего провернуть коленчатый вал при помощи отвертки, чтобы выставить все поршни в среднее положение. Это нужно для того, чтобы жидкость смогла просочиться во все щели, так как именно в среднем положении открываются все нужные зазоры – это избавит нас от лишнего расхода очистительной жидкости. Для того чтобы залить специальную смесь, лучше всего использовать шприц.
После введения смеси в блок цилиндров, ставим свечи на место, и выжидаем время, указанное в инструкции.
Важно
Зачастую ждать приходится не дольше суток. Но есть и уникальные раскоксовочные препараты, которые следует заливать на время, от нескольких дней до пары недель.
При проведении быстрой очистки, по времени не превышающей пару часов, настоятельно рекомендуется периодически проворачивать коленчатый вал в обе стороны на 5–10 градусов.
Это требуется для того, чтобы очистительная жидкость равномерно распределилась внутри цилиндра.
После того как пройдет время, написанное в инструкции, закрываем колодцы для свеч тряпкой или специальными пробками, чтобы не испачкать. Дальше необходимо прокручивать коленчатый вал до тех пор, пока чистящая жидкость полностью не удалится. Ставим свечи на свои места и заводим автомобиль. Первый час после очистки автомобиль должен проработать на холостом ходу.
Таким образом, от нагара на двигателе избавлялись еще в советском союзе. Но тогда, из-за отсутствия специальных чистящих средств, автолюбители смешивали керосин и ацетон, после этого масло полностью вымывалось с цилиндров, и первый запуск двигателя после раскоксовки приходилось делать на “сухую”. Что часто приводило к быстрому износу поршневых колец и появлению задиров.
Присадки в топливоТакже стоит упомянуть еще один довольно популярный способ очистки колец в двигателе. В сравнении с двумя предыдущими, этот метод является самым простым, но и самым долгим. Все что вам понадобится, это специальное средство, которое заливается прямо в топливный бак, где и происходит его смешивание и последующее попадание в камеру сгорания.
Попав в цилиндры двигателя вместе с топливной смесью, очистительное средство внедряется в слой нагара и постепенно выгорает, выходя вместе с отработавшими газами. Плюсы этого метода весьма очевидны:
- Нет необходимости демонтировать двигатель для очистки, а также не нужно оставлять его в нерабочем состоянии на длительный срок.
- Повышенные обороты двигателя в этом случае пойдут ему на пользу и только ускорят процесс раскоксовки поршневых колец.
- Замену масла после очистки также проводить не нужно, так как средство при сравнении с предыдущим методом не попадает в масло.
Для автомобилей не давнего года выпуска процедура очистки поможет избавиться от проблем с компрессией, падением мощности двигателя и темным выхлопом дыма из глушителя авто, ну или в особо тяжелых случаях покажет, что без капремонта не обойтись.
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.
Совет
Если ее вовремя заметить и устранить, можно спасти двигатель от необходимости капитального ремонта.
Причины и признаки залегания поршневых колец
Среди проблем двигателя внутреннего сгорания на первом месте стоят увеличение расхода топлива, падение мощности и снижение компрессии из-за залегания поршневых колец.
Диагностика залегания колец неразрывно связана со спецификой оценки состояния поршневых колец:
- не существует объективного метода контроля состояния поршневых колец без демонтажа и разборки двигателя;
- процесс сжатия и сжигания смеси зависит от состояния многих деталей, цилиндро-поршневая группа работает в комплексе, поэтому конкретного виновника возникновения проблем выделить очень сложно;
- характер работы поршневых колец сильно зависит от состояния поршня, стенок гильзы цилиндра, впускных клапанов.
Как залегание поршневых колец связано с их работой
Для того чтобы обеспечивать необходимую степень уплотнения зазора между внешней поверхностью поршня и внутренней поверхностью цилиндра, так называемым зеркалом цилиндра, кольцо должно быть достаточно упругим и прочным, с другой стороны, не оказывать излишнего давления на стенки гильзы, иметь высокую износостойкость, но не разрушать рабочую поверхность цилиндра.
Степень теплового расширения чугуна гильзы меньше аналогичного показателя алюминиевого сплава поршня более, чем в два раза. При нагревании поршень расширится сильнее, чем чугунная стенка цилиндра.
Наружный диаметр поршня выполняется с небольшим зазором для компенсации тепловых расширений. В современных двигателях внутреннего сгорания всегда применяется несколько поршневых колец.
Залегание одного из компрессионных колец создает проблему герметичности при сжатии топливовоздушной смеси.
Под термином «залегание» понимают ситуацию, когда поршневое кольцо сжато и полностью утоплено в кольцевой канавке поршня, при этом остатки несгоревших нефтепродуктов под воздействием высокой температуры превратились в углеродистые образования, намертво, словно клей, зафиксировавшие кольцо в одном положении.
Условия и причины залегания поршневых колец:
Если относительно «молодой» автомобиль стал катастрофически терять динамику разгона, резко увеличился расход масла, первой рассматривают версию залегания поршневых колец. Болезнь поражает относительно «молодые» автомобили с пробегом менее 80 тыс. км. Главной проблемой и причиной залегания поршневых колец называют некачественный бензин и моторное масло.
Как правило, залегание поршневых колец происходит неравномерно по диаметру кольцевого паза.
Обратите внимание
В нормально работающем кольце силы давления на него распределены равномерно по рабочей поверхности, что препятствует возникновению местных зон усталости металла.
В случае залегания кольцо прикипает в канавке поршня в одном небольшом секторе окружности, начинает работать (сжиматься и разжиматься) в нерасчетном и несимметричном режиме, возникают локальные усталостные микротрещины.
Делаем диагностику и проверяем признаки залегания поршневых колец
Замеряем величину компрессии в каждом из цилиндров без масла, но с применением 5-10 мл моторного масла в каждый из цилиндров. При обнаружении явного провала в измерениях, например, три цилиндра показали компрессию в 12 единиц, а один в 5 единиц, то налицо возможное прогорание поршня или клапана.
Для уточнения диагноза в каждый из цилиндров добавляют масло и проводят повторное измерение компрессии. Если показания компрессии в проблемных цилиндрах не изменились, налицо прогорание стенок клапана или поршня. В противном случае берем за основу вариант с накоплением нагара в кольцевых канавках поршневой.
Необходимо проверить работу системы зажигания и системы питания.
Состояние свечей – отсутствие нагара на электродах, чистая и однородно окрашенная поверхность юбки изолятора свечи (1), указывает на нормальное сгорание качественной топливовоздушной смеси.
Регулярное замасливание и закоксовывание свечей зажигания говорит о плохом горении, низкой температуре газов и большом количестве несгоревших нефтепродуктов(2).
Лечим болезнь залегания поршневых колец
Три наиболее распространенных варианта восстановления работоспособности поршней.
- Удаление нагара, кокса, остатков нефтепродуктов с помощью различного рода моющих жидкостей, растворителей и модификаторов нагара;
- выпаривание тяжелых фракций нефтепродуктов, гудрона и асфальтовых веществ с помощью раскаленного пара;
- выжигание, или «раскоксовывание» с помощью раскаленных продуктов сгорания.
Чаще других применяется так называемая мойка нагара – наиболее дорогой и эффективный вариант.
Для удаления из канавок поршня смолы и гудрона можно использовать небольшое количество моторного масла с добавкой жидкости для удаления нагара.
Знатоки применяют смесь масла, бензола, этилового спирта и ацетона в равных частях. Состав готовится интенсивным перемешиванием дрелью непосредственно перед использованием.
Важно
Хранить лекарство для «раскоксовывания» поршневых колец не рекомендуется из-за интенсивного поглощения влаги.
В свечные отверстия цилиндров наполовину остывшего двигателя шприцом заливается по 70-100 мл свежеприготовленной смеси. Заливать необходимо по возможности быстро, и сразу завернуть свечи обратно. Наконечники с проводами не одевать.
Через 10-12 часов свечи аккуратно выворачиваются, на свечные отверстия укладывается ветошь. Несколько раз стартером прокручиваем коленвал. Моющий раствор интенсивно выбрасывается из свечных отверстий, поэтому необходимо предварительно убрать открытые источники огня и соблюдать осторожность.
Попавший в моторное масло раствор легко испаряется из масляного картера после основательного прогрева двигателя.
Смесь удаляет основную часть тяжелых остатков, приведших к залеганию, но для более полного «раскоксовывания» большинство мастеров рекомендуют провести испытательный пробег в 60-70 км на максимальных оборотах двигателя. Зимой подобную процедуру можно заменить обычной обкаткой в гараже. Подобный способ удаления нагара показал свою эффективность, но в некоторых случаях его применять нельзя.
Противопоказания к широкому использованию для лечения проблемы залегания является количество нагара на днище поршня. Если в течение многих лет использовалось топливо сомнительного качества и с большим содержанием грязи, на раскаленном днище поршня гарантировано образовался нагар из твердых минеральных остатков бензина и масла.
Внимание!Попытка удалить его подобным способом может привести к выведению из строя выпускного клапана твердыми фрагментами нагара или расколовшегося поршневого кольца.
Третий способ ранее широко применялся на автомобилях, оборудованных газогенераторной установкой, в 50-60 г. прошлого века. Генераторный газ, часто загрязненный смолой, становился причиной залегания поршневых колец. Лечили болезнь достаточно просто — в течение часа в двигатель кроме газа подавался водяной пар. Симптомы, вызванные залеганием поршневых колец, пропадали на месяц-два.
В современных условиях генераторный газ заменяется пропан-бутаном, водяные пары получают в отдельном электрическом подогревателе. После прогрева двигателя газ и пар подают в работающий на холостых оборотах мотор, примерно в равных объемных частях, в течение 1-1,5 часов. По окончании выпаривания еще 10-15 минут мотор работает исключительно на бензине.
Related posts:
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.
Совет
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.
— 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
— Двигатель вибрирует, причины
— Карбюраторный двигатель не запускается, причины связанные с карбюратором
— Снимаем распределительный вал с двигателя 2108, 21081, 21083
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!
 Залегли кольца в двигателе: особенности, процедуры, неисправности
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!
Причины и признаки залегания поршневых колец — автонастрой
Среди проблем двигателя внутреннего сгорания на первом месте стоят увеличение расхода топлива, падение мощности и снижение компрессии из-за залегания поршневых колец.
Диагностика залегания колец неразрывно связана со спецификой оценки состояния поршневых колец:
- не существует объективного метода контроля состояния поршневых колец без демонтажа и разборки двигателя;
- процесс сжатия и сжигания смеси зависит от состояния многих деталей, цилиндро-поршневая группа работает в комплексе, поэтому конкретного виновника возникновения проблем выделить очень сложно;
- характер работы поршневых колец сильно зависит от состояния поршня, стенок гильзы цилиндра, впускных клапанов.
КАК ЗАЛЕГАНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ СВЯЗАНО С ИХ РАБОТОЙ
Для того чтобы обеспечивать необходимую степень уплотнения зазора между внешней поверхностью поршня и внутренней поверхностью цилиндра, так называемым зеркалом цилиндра, кольцо должно быть достаточно упругим и прочным, с другой стороны, не оказывать излишнего давления на стенки гильзы, иметь высокую износостойкость, но не разрушать рабочую поверхность цилиндра.
Степень теплового расширения чугуна гильзы меньше аналогичного показателя алюминиевого сплава поршня более, чем в два раза. При нагревании поршень расширится сильнее, чем чугунная стенка цилиндра. Наружный диаметр поршня выполняется с небольшим зазором для компенсации тепловых расширений. В современных двигателях внутреннего сгорания всегда применяется несколько поршневых колец. Залегание одного из компрессионных колец создает проблему герметичности при сжатии топливовоздушной смеси. Под термином «залегание» понимают ситуацию, когда поршневое кольцо сжато и полностью утоплено в кольцевой канавке поршня, при этом остатки несгоревших нефтепродуктов под воздействием высокой температуры превратились в углеродистые образования, намертво, словно клей, зафиксировавшие кольцо в одном положении.
Условия и причины залегания поршневых колец:
Если относительно «молодой» автомобиль стал катастрофически терять динамику разгона, резко увеличился расход масла, первой рассматривают версию залегания поршневых колец. Болезнь поражает относительно «молодые» автомобили с пробегом менее 80 тыс. км. Главной проблемой и причиной залегания поршневых колец называют некачественный бензин и моторное масло.
Как правило, залегание поршневых колец происходит неравномерно по диаметру кольцевого паза. В нормально работающем кольце силы давления на него распределены равномерно по рабочей поверхности, что препятствует возникновению местных зон усталости металла. В случае залегания кольцо прикипает в канавке поршня в одном небольшом секторе окружности, начинает работать (сжиматься и разжиматься) в нерасчетном и несимметричном режиме, возникают локальные усталостные микротрещины.
ДЕЛАЕМ ДИАГНОСТИКУ И ПРОВЕРЯЕМ ПРИЗНАКИ ЗАЛЕГАНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Замеряем величину компрессии в каждом из цилиндров без масла, но с применением 5-10 мл моторного масла в каждый из цилиндров. При обнаружении явного провала в измерениях, например, три цилиндра показали компрессию в 12 единиц, а один в 5 единиц, то налицо возможное прогорание поршня или клапана.
Для уточнения диагноза в каждый из цилиндров добавляют масло и проводят повторное измерение компрессии. Если показания компрессии в проблемных цилиндрах не изменились, налицо прогорание стенок клапана или поршня. В противном случае берем за основу вариант с накоплением нагара в кольцевых канавках поршневой.
Необходимо проверить работу системы зажигания и системы питания. Состояние свечей – отсутствие нагара на электродах, чистая и однородно окрашенная поверхность юбки изолятора свечи (1), указывает на нормальное сгорание качественной топливовоздушной смеси. Регулярное замасливание и закоксовывание свечей зажигания говорит о плохом горении, низкой температуре газов и большом количестве несгоревших нефтепродуктов(2).
ЛЕЧИМ БОЛЕЗНЬ ЗАЛЕГАНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Три наиболее распространенных варианта восстановления работоспособности поршней.
- Удаление нагара, кокса, остатков нефтепродуктов с помощью различного рода моющих жидкостей, растворителей и модификаторов нагара;
- выпаривание тяжелых фракций нефтепродуктов, гудрона и асфальтовых веществ с помощью раскаленного пара;
- выжигание, или «раскоксовывание» с помощью раскаленных продуктов сгорания.
Чаще других применяется так называемая мойка нагара – наиболее дорогой и эффективный вариант.
Для удаления из канавок поршня смолы и гудрона можно использовать небольшое количество моторного масла с добавкой жидкости для удаления нагара. Знатоки применяют смесь масла, бензола, этилового спирта и ацетона в равных частях. Состав готовится интенсивным перемешиванием дрелью непосредственно перед использованием. Хранить лекарство для «раскоксовывания» поршневых колец не рекомендуется из-за интенсивного поглощения влаги.
В свечные отверстия цилиндров наполовину остывшего двигателя шприцом заливается по 70-100 мл свежеприготовленной смеси. Заливать необходимо по возможности быстро, и сразу завернуть свечи обратно. Наконечники с проводами не одевать. Через 10-12 часов свечи аккуратно выворачиваются, на свечные отверстия укладывается ветошь. Несколько раз стартером прокручиваем коленвал. Моющий раствор интенсивно выбрасывается из свечных отверстий, поэтому необходимо предварительно убрать открытые источники огня и соблюдать осторожность. Попавший в моторное масло раствор легко испаряется из масляного картера после основательного прогрева двигателя.
Смесь удаляет основную часть тяжелых остатков, приведших к залеганию, но для более полного «раскоксовывания» большинство мастеров рекомендуют провести испытательный пробег в 60-70 км на максимальных оборотах двигателя. Зимой подобную процедуру можно заменить обычной обкаткой в гараже. Подобный способ удаления нагара показал свою эффективность, но в некоторых случаях его применять нельзя.
Противопоказания к широкому использованию для лечения проблемы залегания является количество нагара на днище поршня. Если в течение многих лет использовалось топливо сомнительного качества и с большим содержанием грязи, на раскаленном днище поршня гарантировано образовался нагар из твердых минеральных остатков бензина и масла.
Внимание!Попытка удалить его подобным способом может привести к выведению из строя выпускного клапана твердыми фрагментами нагара или расколовшегося поршневого кольца.
Третий способ ранее широко применялся на автомобилях, оборудованных газогенераторной установкой, в 50-60 г. прошлого века. Генераторный газ, часто загрязненный смолой, становился причиной залегания поршневых колец. Лечили болезнь достаточно просто — в течение часа в двигатель кроме газа подавался водяной пар. Симптомы, вызванные залеганием поршневых колец, пропадали на месяц-два.
В современных условиях генераторный газ заменяется пропан-бутаном, водяные пары получают в отдельном электрическом подогревателе. После прогрева двигателя газ и пар подают в работающий на холостых оборотах мотор, примерно в равных объемных частях, в течение 1-1,5 часов. По окончании выпаривания еще 10-15 минут мотор работает исключительно на бензине.
Установка колец: Как установить поршневые кольца — Производитель поршневых колец | Сделано в США
Все комплекты поршневых колец содержат информацию о правильной установке колец, входящих в комплект.
Гибкое вентиляционное отверстие из трех частей
Сначала поместите распорку в канавку. Затем закрутите первую направляющую в паз под распоркой, а оставшуюся направляющую — в паз над распоркой.
Одно- и двухкомпонентные масляные кольца
Используя подходящий инструмент для установки колец, откройте масляное кольцо ровно настолько, чтобы кольцо могло выйти за верхний диаметр поршня.Проденьте открытое кольцо вниз от верхней части поршня до масляной канавки. Вставьте кольцо прямо в канавку поршня, следя за тем, чтобы оно оставалось ровным. Ослабьте натяжение приспособления для установки колец.
При использовании масла, состоящего из двух частей, установите пружину с выступом в канавку и следуйте приведенным выше инструкциям.
Компрессионные кольца
Хотя во многих случаях большинство компрессионных колец кажутся похожими на то, как их устанавливает механик, тем не менее, существует множество тонких конструктивных изменений, которые определяют, как правильно устанавливать кольцо.
Не только кольцо должно быть установлено правильной стороной к верхней части поршня, но также обязательно, чтобы кольцо было установлено в надлежащую канавку.
Кольца, установленные в неправильную канавку или неправильной стороной вверх, могут привести к чрезмерной перекачке масла, чрезмерному продуванию и в некоторых случаях к полному высыханию отверстия, вызывая задиры кольца и цилиндра, а также ускоренный износ. Любая из этих проблем, конечно же, представляет собой отказ в том, что касается капитального ремонта или восстановления двигателя.
Разложите кольца группами верхнее кольцо и 2-е кольца на скамейке.
Проверьте наличие отметок TOP (точек или лазоров).
Установив маслосъемные кольца на поршень, с помощью подходящего инструмента для установки колец откройте второе кольцо с канавкой верхней меткой вверх, ровно настолько, чтобы кольцо могло выйти за верхний диаметр поршня. Сдвиньте открытое кольцо вниз от верхней части поршня ко второй канавке, поместите кольцо под прямым углом в канавку поршня, следя за тем, чтобы оно оставалось ровным, ослабьте натяжение инструмента для установки колец (кольцо теперь установлено).
Повторите этот же процесс с кольцами с верхними канавками.
(Компрессионные кольца никогда не должны быть намотаны на поршень.)
Заключительные шаги
После того, как поршневые кольца окажутся на поршне, «раздвиньте» концевые зазоры. Важно, чтобы зазоры на концах колец не совпадали. Это предотвращает протекание масла мимо колец.
Кольца, установленные в неправильные канавки или неправильной стороной вверх, могут привести к чрезмерному расходу масла и прорывам газов, а также к возможному задиру цилиндров.
Эти проблемы могут вызвать отказ двигателя.
Снижение износа поршневых колец и цилиндров на JSTOR
Журнальная статья
Снижение износа поршневых колец и цилиндровМэйси О. Титор
Сделки SAE
Издатель: SAE International
https: // www.jstor.org/stable/44440355
КопироватьУстранение износа поршневых колец и цилиндров может быть конечной целью, к которой нужно стремиться, но для достижения этой Утопии, если она может быть достигнута, наиболее практичным путем, по-видимому, будет снижение износа. Многие факторы указывают на необходимость периода «приработки». В какой-то момент эксплуатации износ прекращается и начинается «износ».По мере износа характеристики улучшаются только до определенного момента, и с этого момента поршневые кольца и цилиндры могут считаться изношенными. Трение поршневого кольца о стенку цилиндра отрывает частицы от поверхностей, которые действуют как абразив. Это разрушение трущихся поверхностей, регенеративное из-за абразивного действия образующегося рыхлого материала, вызывает износ. Легкость, с которой поверхность материала разрушается, и физические характеристики получаемых таким образом рыхлых частиц в значительной степени определяются структурой.Таким образом, структура материала указывает на ожидаемый износ.
SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических специалистов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности. Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.
× Закрыть оверлейЗакрыть просмотр
Как конструкция поршневого кольца влияет на мощность на гусенице
(Фото любезно предоставлено Хитом Лоусоном) Дороже — не всегда лучше. Двигатель Street Stock будет иметь другие потребности, чем поздние модели, которые вы видите здесь, и вы часто можете сэкономить доллар, подобрав правильный материал поршневых колец для вашего двигателя.
Не все поршневые кольца созданы одинаково. Кейт Джонс из Total Seal помогает нам понять, как выбор материала влияет на производительность
Есть причина, по которой некоторые поршневые кольца стоят по сорок долларов за комплект, а другие — по 400 долларов за комплект. И в правильной ситуации оба считаются хорошей сделкой.
Это потому, что кольца для разных применений используют разные материалы и изготавливаются с использованием разных процессов. Имеет смысл только то, что кольца для высокопроизводительных приложений требуют более качественных материалов и большей точности во время производственного процесса, чем запасные материалы, так что это потребует дополнительных затрат.
И вот здесь возникает большая путаница, когда гонщики строят свои собственные двигатели — и даже некоторые профессиональные производители двигателей — пытаются определить, какие кольца подходят для их сборки. Вы по умолчанию выбираете дорогие вещи? Это не только пустая трата денег, но и неправильное применение колец — даже самых дорогих — может принести больше вреда, чем пользы. И все мы знаем, что использование того, что используют все остальные, просто обрекает вас на бегство в середине пакета.
Поэтому мы попросили Кейта Джонса из Total Seal помочь нам понять, какие материалы используются в поршневых кольцах и для каких областей применения они предназначены. Джонс — фантастический технический ресурс, и он предоставил множество знаний.Как вы могли догадаться, это нечто большее, чем просто хорошее, лучшее лучшее. Его проницательность неоценима, когда дело доходит до соответствия правильного кольца двигателю. Мы не можем улучшить то, как он это объясняет, поэтому просто расскажем вам прямо, как он нам сказал.
Чугун
Чугун — это нижняя часть материала поршневых колец. Это относительно недорогой материал, его легко изготовить и с ним легко работать. Это просто и легко.
У чугуна есть несколько недостатков. У материала просто есть несколько недостатков, которые вы не можете обойти. Это очень хрупкий материал, который не выдерживает большого количества тепла. Итак, одна из вещей, на которую вы должны обратить внимание с кольцами, это то, при какой температуре кольцо отжигается или размягчается? Когда кольцо становится мягким, оно разрушается.
Когда вы вынимаете новое кольцо из упаковки и кладете его на стол, в нем есть открытый зазор, или то, что мы называем свободным зазором. Если вы измерили этот зазор до сборки двигателя, проверьте его еще раз при восстановлении.Он немного изменится, но если вы войдете со свободным зазором в полдюйма, а он выйдет обратно с 0,100 дюйма, тогда вы узнаете, что кольцо разрушилось. Это говорит нам о том, что он стал горячее, чем может выдержать материал.
Хрупкость чугуна также ограничивает область применения кольца, по крайней мере, в качестве верхнего кольца, которое воспринимает все злоупотребления. Ему не нравится настоящая жестокая обстановка. Взрыв может разрушить кольцо. Если вы поместите его в что-то вроде спиртового двигателя Sprint, что-то, что пропускает много топлива через двигатель, это топливо будет собираться внутри и вокруг кольца, и кольцо приземляется, и оно может буквально гидравлически разрушить кольцо.
Однако у чугуна есть свои плюсы. Это очень простой в работе материал и недорогой. Садится быстро.
Чугун был основным материалом для изготовления колец 100 лет назад. Но со временем мы эволюционировали.
В новых поршневых кольцах серии APTotal Seal используется продуманный выбор материалов, обеспечивающий максимальную производительность, при этом оставаясь удивительно доступным. Стальное верхнее кольцо позволяет работать с большим количеством головок с минимальной толщиной, чтобы снизить паразитное сопротивление, а второе кольцо из ковкого чугуна выбрано менее дорого из-за его долговечности и эффективности при соскабливании излишков масла из отверстия цилиндра.
Ковкий чугун
Ковкий чугун — лучшая версия чугуна. Он, очевидно, пластичный, а значит, более податливый. Вы можете взять кольцо из ковкого чугуна и крутить его, пока оно не станет похожим на штопор, и оно не сломается.
Но, как и чугун, это литой или литой материал. Вы должны пойти в литейный цех и отлить материалу форму. Это относительно недорого по сравнению с некоторыми другими материалами. Кроме того, он принимает широкий спектр покрытий, наиболее популярными из которых являются молибден или молибден.Так что ковкий чугун — это следующий шаг вперед, и он по-прежнему популярен сегодня.
Но то, что с ним легко работать, делает его неприятным. И поэтому кольца на основе железа уходят. Это потому, что мы должны заливать металл. В нашем случае Total Seal — это не литейное производство. Мы не заливаем собственный металл, поэтому мы должны это сделать. Это может ограничить наши возможности для небольших пользовательских прогонов.
И в то же время много лома, потому что этот материал нужно обработать. Нам нужно обработать внутренний диаметр, внешний диаметр, шлифовать, шлифовать, обрабатывать лицо. В конечном итоге вы выбрасываете или перерабатываете довольно много того, за что только что заплатили, в процессе изготовления готового кольца.
Кольца из ковкого чугуна будут по-прежнему отображаться в основном в верхнем кольце. Это более дорогой материал, чем стандартный чугун, поэтому вы будете реже встречать его на втором кольце, где его не нужно использовать. В основном это потому, что мы стараемся сдерживать расходы.
В зависимости от того, что вы делаете, пластичность обычно равна 1.В 5-2 раза дороже обыкновенного старого чугуна. И он выдерживает больше тепла, чем чугун, но не так много, как многие стали.
Гибридный ковкий
В мире железа мы также имеем то, что мы называем гибридным железом или закаленным высокопрочным чугуном. В Total Seal это то, что мы называем кольцом TNT.
Hybrid — это закаленный высокопрочный ковкий чугун. Это лучший сорт высокопрочного чугуна, и этот материал происходит из мира дизельных двигателей высокого давления.Это все еще разлитый материал, поэтому его по-прежнему делают в литейном производстве, и вам все равно придется его обрабатывать. Хотя этот чугун лучше, чем стандартный чугун, он все же имеет ограничения по нагреву.
В более низких классах с ограниченным сжатием вы часто можете обойтись хорошо сделанным вторым кольцом из ковкого чугуна с молибденовым покрытием, но вы должны следить за тем, чтобы ваш двигатель был герметичным, а ваши фильтры чистыми. Покрытие из молибдена мягкое, и, помимо прилипания к маслу (хорошо), оно также будет прилипать к любой песчанике или песку, с которыми соприкасается (плохо).Если у вас возникают проблемы с попаданием грязи в двигатель, может быть хорошей идеей использовать верхнее кольцо из более твердой стали, которое не цепляется за грязь и песок. В противном случае вы можете задаться вопросом, почему ваш двигатель так скоро отключается. Это крайний пример, но здесь вы можете увидеть повреждения от грязи по всему кольцу, а не только по молибденовой поверхности, которая касается стенки цилиндра.
Сталь
Когда вы попадаете в мир стальных колец — это направление, в котором мы движемся довольно быстро, — теперь он действительно другой.
Стальное кольцо начинается с проволоки. У вас есть большие катушки с проволокой, которые по размеру и форме уже соответствуют вашим потребностям. Затем мы возьмем его и намотаем из этого провода кольцо нужного размера и диаметра.
При таком способе буквально не бывает лома. Если вы не произведете плохую деталь, на самом деле не будет отходов или остатков. Так что это очень чистая операция и очень эффективная. Это действительно сокращает время производства и в сочетании с тем фактом, что нет ненужных материалов, помогает снизить наши затраты.Сейчас стальные кольца по-прежнему дороже железа, но стальные кольца — это направление, в котором движется мир, и наши затраты будут продолжать снижаться, поскольку мы найдем способы производить их более эффективно.
Мы можем сделать стальные верхние кольца и стальные вторые кольца. И, как и в мире железа, есть разные виды стали. У вас есть углеродистые стали, которые очень распространены и довольно популярны. Теперь у нас есть нержавеющая сталь, а также инструментальная сталь M2, которую мы используем для крупных закисленных или турбо-приложений.Но это для тех совершенно безумных двигателей.
В этом мире стали есть разные сорта материалов. Стали более высоких сортов выдерживают больше тепла, либо для отжига детали требуется больше тепла. Вот почему все превращается в сталь.
Еще одно преимущество стальных колец в том, что они допускают больше вариантов покрытия, чем стальные кольца. Со сталью мы можем нанести PVD-покрытие или покрытие из паровой фазы, которое на самом деле не работает с железом. Вместо того, чтобы наносить покрытие на поверхность материала и надеяться, что оно прилипнет, процесс PVD фактически связывает покрытие со сталью на молекулярном уровне.Когда дело доходит до перфорированных колец, это открывает для нас совершенно новый мир возможностей.
Хотите знать, как узнать, попадает ли грязь в двигатель, не разобрав его? Просто потяните воздухоочиститель и проверьте трубки Вентури в карбюраторе. Если вы видите что-то подобное, ваш двигатель съедает слишком много грязи.
Реальные приложения
Я каждый день помогаю людям подбирать правильные кольца для их двигателя. Я приветствую телефонные звонки.Не заходите в Интернет в каком-нибудь чате и не слушайте совета у парня, которого вы не знаете, а он просто знаток клавиатуры. Почему бы вам не позвонить людям, которые на самом деле делают детали, и не спросить их?
Суть в том, что я хочу поговорить с нашими пользователями. Я хочу услышать от вас. И первый вопрос, который я задам, — что вы делаете? Каковы ваши ожидания? Парню, который участвует в гонках на Hobby Stock и который хочет проработать два года, не касаясь двигателя, понадобится другое кольцо, чем парню, работающему с Late Models.
У нас есть набор колец, который мы называем нашим набором колец. Это очень рентабельный комплект для рингов, и он предназначен специально для тех гонщиков с ограниченным бюджетом, которые хотят иметь возможность гоняться на рингах за весь сезон, но при этом не ломать деньги. Эти штуки стоят чуть больше 100 баксов. У него есть второе кольцо без зазоров, вы получите все преимущества без зазоров. Вы собираетесь сократить прорыв, и он будет лучше запечатывать. Он также имеет масляные кольца с низким коэффициентом трения и верхнее кольцо из молибдена, которое будет хорошо изнашиваться.Это отличный пакет начального уровня. А затем мы поднимемся оттуда в зависимости от того, что вы делаете.
Одна область, где бюджетник может реально сэкономить немного денег в долгосрочной перспективе, — это немного более высокий набор колец, если у него есть проблемы с герметизацией двигателя. Покрытие Moly пористое, поэтому в нем содержится много масла. Но он также цепляется за все остальное. Вы должны быть честны с собой: если вы не держите фильтры наверху и не поддерживаете их в чистоте, грязь попадет в мотор и попадет в молибден. А теперь он просто продирается вверх и вниз по каналам и сожрет эти цилиндры заживо. Кольцо с твердым покрытием, такое как наше стальное кольцо AP, может быть лучшим вариантом, потому что оно не захватывает грязь и песок и продлевает срок службы двигателя.
Установка поршневых колец: полная инструкция
Если вы покупаете готовые стандартные поршни от VW или Audi, поршневые кольца уже установлены. Это не тот случай, если вы собираете двигатель самостоятельно или гоночный двигатель построен нами.Тогда вам все равно придется установить поршневые кольца на поршни. Здесь вы узнаете, как подготовить поршни, установить поршневые кольца, а затем подсоединить поршни к шатунам.
Назначение — Для чего нужны поршневые кольца?
Поршневые кольца, в частности, уплотняют поршни. Кроме того, они обеспечивают хорошее распределение смазочного масла и передают тепло от поршней к охлаждаемым стенкам цилиндров. Поршневые кольца не образуют замкнутого круга; у них есть отверстие, называемое торцевым зазором. Кольцо не будет круглым, пока оно не будет установлено.
Обычно на каждый цилиндр приходится по три поршневых кольца с разными функциями и из разных материалов:
- Верхнее кольцо является компрессионным. Он отвечает за герметизацию и отвод тепла.
- Среднее кольцо изолирует камеру сгорания от газов сгорания. Также берет ручками подачу масла на отверстие.
- Нижнее кольцо — маслосъемное кольцо (состоит из трех частей).Он дозирует количество смазочного масла на стенку цилиндра, соскребая масло.
Какой зазор поршневых колец?
Поршневые кольца имеют отверстие. Расстояние между концами поршневого кольца при его установке называется торцевым зазором. Это измеряется после установки поршневого кольца перпендикулярно стенке цилиндра. Чтобы вставить поршневое кольцо, можно использовать специальные инструменты, сам поршень или голые руки. Когда мы говорим об установке поршневых колец, это включает в себя регулировку торцевого зазора.Ниже вы увидите, как правильно отрегулировать зазор.
Зачем нужны новые поршни и поршневые кольца с настройкой?
Если вам нужны новые поршни для стандартного двигателя, вы также можете установить серийные поршни. Они поставляются полностью собранными, с уже установленными поршневыми кольцами в нужном месте. С тюнингом дела обстоят иначе. Здесь действуют такие высокие силы, что стандартные поршни не могут выдерживать нагрузку из-за более высокого давления наддува и т. Д. Размеры отверстия также перестают быть правильными, если мы строим двигатель со следующим по высоте отверстием.Компрессия — еще одна причина, по которой стандартные поршни не работают с тюнингом. Здесь мы значительно снижаем компрессию, потому что для большей мощности нам также необходимо более высокое давление наддува. Показателем более низкого сжатия является размер углубления в головке поршня: чем больше депрессия, тем ниже степень сжатия.
Установка поршневых колец: как правильно установить торцевой зазор
Вам нужно не только проверить торцевой зазор поршневых колец, но и отрегулировать его. Вы можете сделать это индивидуально для каждого цилиндра.Не забудьте записать измеренные значения в своем отчете. Там вы, среди прочего, можете войти в отверстие и торцевой зазор. Таким образом, у вас всегда будут под рукой значения, если вы снова захотите что-то изменить. К вашим поршням всегда прилагаются инструкции по установке, «инструкции по установке колец». Выполните следующие действия, чтобы отрегулировать торцевой зазор:
- Отсортируйте поршни и соответствующие поршневые кольца в правильном порядке. Это приводит к минимально возможным ошибкам.
- Соблюдайте направление установки: выемки в поршне со стороны впуска находятся глубже.
- Первое поршневое кольцо блестит, второе более темное и матовое. Маркировка на кольце направлена вверх.
- Затем вы вставляете кольцо, с которым хотите работать, в цилиндр. Для этого у нас есть специальный пластиковый инструмент, который мы придумали сами. Вы также можете снять поршень. Убедитесь, что поршневое кольцо действительно установлено параллельно отверстию.
- Затем вам понадобятся щупы для измерения торцевого зазора. Размер необходимого зазора зависит от вашего двигателя, ваших требований и т. Д.
- Если щуп не входит в зазор, необходимо отшлифовать поршневое кольцо. Делайте только одну сторону, чтобы получить оптимальный результат. Действуйте медленно и постепенно — не стачивайте слишком быстро.
- Удалите загрязнения с поршневого кольца и проверьте, прямые ли концы.
- Используйте щуп, чтобы еще раз проверить и отрегулировать поршневое кольцо, пока не достигнете желаемого размера зазора.
- Затем удалите заусенцы со всех сторон, чтобы не нарезать канавки на цилиндре.
- При установке кольца на поршень сначала зафиксируйте поршень на месте.
- Затем проверьте, можно ли поворачивать поршневое кольцо в поршне или оно не застревает. Если он все-таки застрял, с него нужно снова удалить заусенцы.
- Если все в порядке, раздвиньте кольцо в стороны от концов, чтобы надеть его на поршень (не царапая).
- Еще раз проверьте, насколько хорошо он может поворачиваться.
- Вставив все кольца, поверните их так, чтобы края не лежали один над другим (как звезда Mercedes).
- Когда поршень закончен, его можно устанавливать. Для этого мы используем тефлоновую втулку. Также можно взять натяжной ремень, но мы рекомендуем использовать воронку.
- Нанесите большое количество масла на втулку, поршень, поршневые кольца и шатунные подшипники.
- Затем наденьте втулку на поршень с особой осторожностью, чтобы предварительно натянуть кольца.
- После того, как цилиндр будет смазан, вы можете вставить поршни в правильном направлении установки. Еще раз проверьте, все ли правильно выровнено.Рукав должен лежать на колодке. Наконец, осторожно вставьте поршень в цилиндр.
Нужна помощь?
Мы будем рады помочь вам вычислить размер зазора и даже полностью позаботимся о сборке вашего гоночного мотора. Просто позвоните нам или напишите нам по электронной почте.
Десять самых больших лжи о поршневых двигателях
Lie # 1:
Двигатели Lycoming лучше, чем двигатели Continental.
(или наоборот.)
Свой первый самолет я купил 30 лет назад. Это была Cessna 182 с двигателем ContinentalO-470-R. С тех пор у меня была целая серия самолетов, и каждый из них, по совпадению, был оснащен крупнокалиберным Continental. Мои двигатели всегда выдерживали межремонтный период и были относительно безотказными. Поэтому неудивительно, что я в некотором роде фанат двигателей TCM.
Столь же неудивительно, что по крайней мере половина пилотов и владельцев самолетов, с которыми я встречаюсь, являются лживыми фанатиками.Они дерзко заявляют: «У меня никогда не было самолета с двигателями Continental!» Если вы спросите, почему, они расскажут вам серию анекдотических эпизодов о том, как их Turbo Saratoga с питанием от Lycoming проехала 1000 часов после TBO, в то время как их лучшему другу пришлось снести заводской ремонт TCM на его Mooney 231 или Beech B36TC. всего 475 часов.
Давайте установим рекорд. Двигатели Lycoming и TCM очень похожи по конструкции, в них используются очень похожие технологии и металлургия.Обе модели представляют собой горизонтально-противоположные конструкции с воздушным охлаждением, со скрепленными болтами алюминиевыми половинами корпуса и цилиндрами с болтовым креплением и алюминиевыми головками, навинченными на азотированные стальные стволы. В обоих используются системы зажигания с двойным магнето с фиксированным временем и клапанные механизмы с подвесными коромыслами, полые толкатели с кожухом и гидравлические клапаны. Оба используют одинаковые степени сжатия, одинаковые красные линии оборотов в минуту и аналогичное соотношение мощности к рабочему объему. И оба имеют сопоставимые показатели надежности и долговечности.
Определенные проблемы чаще возникают с той или иной маркой. У Continentals гораздо больше трещин в картере, разделений между цилиндрами и преждевременного износа направляющих клапанов, чем у Lycomings. С другой стороны, Lycomings гораздо чаще страдают от заклинивания и поломки клапанов, а также сколов кулачков и подъемников.
Некоторые модели TCM и Lycoming имеют лучшую репутацию, чем другие модели TCM и Lycoming. Например, серия TCM TSIO-360 (используемая в Mooneys, Skymasters и различных других самолетах), как правило, более проблематична и требует более интенсивного обслуживания, чем другие Continental.Аналогичным образом, двигатель Lycoming O-320-h3AD имел печальную историю проблем с кулачком и подъемником при нерегулярных полетах и эксплуатации в холодном климате.
Но хотя некоторые конкретные модели TCM и Lycoming подвержены проблемам, просто неверно делать общее утверждение, что двигатели одного производителя более надежны, чем двигатели другого. Это не так.
Ложь № 2:
Двигатели с турбонаддувом хлопотны, неэффективны и дороги.
Когда я тридцать с лишним лет назад научился летать на Восточном побережье, турбонаддув был ругательством.Все говорили, что турбины дорогие, неэффективные, трудоемкие и проблематичные; это сокращает межремонтный период и резко увеличивает эксплуатационные расходы и не имеет смысла, если вы не живете в горах. По крайней мере, так все говорили.
Что ж, все ошибались. Я владел, эксплуатировал и обслуживал двухцилиндровую Cessna с турбонаддувом последние одиннадцать лет. Это самый надежный самолет из всех, что я когда-либо делал: надежный, эффективный и практически безотказный. Оба двигателя преодолели межремонтный интервал на 500 часов без выключенного цилиндра, и когда они, наконец, получили специальность, они оказались в отличной форме.
Большинство аргументов против турбонаддува, которые вы слышите, — чушь. Например, возьмем утверждение, что двигатели с турбонаддувом неэффективны. Это правда, что большинство двигателей с турбонаддувом имеют более низкую степень сжатия, чем их аналоги с обычным наддувом (обычно 6,5: 1 против 7,5: 1), и что турбонаддув будет сжигать немного больше топлива при любой заданной мощности. Но удельный расход топлива — это только часть истории. Другая часть заключается в том, что аэродромы намного эффективнее на больших высотах, которые позволяет турбонаддув.
Например, набирая высоту от 6000 до 12000 футов и снижая мощность с 75% до 65%, мой Turbo 310 может лететь на 5 узлов быстрее, чем 310 с наддувом, и делать это при меньшем расходе топлива. Если я захочу использовать кислород и подняться на эшелон FL200, я могу обогнать 310 без турбонаддува на 25 узлов без потери расхода топлива. Самолет без наддува более эффективен, чем турбонаддув, только если вы заставляете оба самолета лететь на одной и той же малой высоте, и такое сравнение не имеет смысла.
Как насчет утверждения, что двигатели с турбонаддувом намного дороже в эксплуатации и обслуживании? Это правда, что турбины более уязвимы для злоупотреблений в руках неуклюжего пилота.Если ваш самолет используется для обучения или аренды, и на нем много пилотов, вам, вероятно, не нужен турбомотор. Но если исключить такие злоупотребления, мой анализ наихудшего случая показывает, что двигатель с турбонаддувом мощностью 300 л. с. должен стоить не более чем на 10 долларов в час больше, чем его безнаддувный собрат. Если учесть, что самолеты, использующие такие двигатели — Bonanzas, Centurions, Saratogas и т. Д. — обычно стоят от 100 до 150 долларов в час в час, то можно увидеть, что разница составляет мелочь в
.Lie # 3:
Современное мультивязкое масло обеспечивает превосходную смазку и более длительный срок службы двигателя по сравнению со старыми маслами одного веса.
В 70-х и 80-х годах операторы самолетов авиации общего назначения совершили резкий переход от одинарных масел к мультивязким маслам … в значительной степени благодаря очень эффективным рекламным кампаниям Shell и Mobil, рекламирующих свои мультивязкие продукты (Aeroshell 15W50 и Mobil AV 1) как величайшее авиационное новшество со времен носового колеса.
В течение того же 20-летнего периода резко увеличилось количество преждевременных проблем с двигателем у принадлежащего владельцу G.A. флот. Это не было совпадением.
В отличие от «рабочих самолетов», которые летают почти каждый день, большинство самолетов, которыми управляют владельцы, проводят большую часть своей жизни в подушках. Самый большой враг двигателей — это не недостаточная смазка. Это ржавчина.
МаслоMulti-vis просто не обеспечивает такой эффективной защиты от ржавчины, как однотонное масло. Определяющая характеристика многовязкого масла — тот факт, что оно не загустевает при низких температурах — делает его плохим ингибитором коррозии. В периоды неиспользования мультивидное масло смывается со стенок цилиндров и выступов кулачков гораздо быстрее, чем густое однотонное масло, делая эти детали уязвимыми для коррозии, за которой следует растрескивание и, в конечном итоге, разрушение.
А как насчет превосходных смазывающих свойств масла multi-vis? В основном койка!
Оказывается, мультивизионное масло , а не , лучше, чем простое масло. На самом деле это немного хуже. Причина в том, что мультивязкое масло получают, начиная с жидкого, однотонного нефтяного сырья и добавляя искусственные полимеры, называемые «антисимпроверами вязкости», которые увеличивают вязкость при повышении температуры. Однако такие улучшители VI не являются смазочными материалами, и их добавление фактически вытесняет определенное количество базового масла (порядка 10%).Другими словами, в литре одинарного масла больше «масла», чем в литре мультивизатора.
В этом нет ничего страшного, поскольку требования к смазке большинства поршневых авиационных двигателей довольно скромны (по сравнению, например, с автомобильными двигателями). Что действительно важно, так это то, что одинарное масло лучше защищает двигатели от ржавчины в период простоя. Вот почему мы давно рекомендуем одномоментное масло для любого двигателя, который не запускается хотя бы раз в неделю.
К счастью, после двух десятилетий мании многовидности теперь выясняется, что все больше и больше G.A. Операторы начинают осознавать недостатки мультивязкого масла и возвращаются к однотонному. Все большее количество ремонтных мастерских с самым высоким рейтингом в настоящее время рекомендуют использовать масло на одну массу.
Ложь № 4:
Если вы не умеете летать регулярно, по крайней мере, обязательно переворачивайте винт вручную каждую или две недели, чтобы перераспределить масло.
Вот и действительно глупая идея! Интересно, кто это первым придумал?
Двигатели, которые не летают регулярно, уязвимы для ржавчины, потому что масляная пленка, защищающая их стальные детали от коррозии, начинает сниматься через неделю или две.Виной всему гравитация — масло течет сверху вниз, поэтому наибольшему риску подвергаются верхние части отверстий цилиндров, верхние части кулачков и т. Д.
Теперь предположим, что вы вручную переворачиваете стойку. Это «перераспределяет масло»? Конечно же! Он соскребает масло с верхней части цилиндров и ускоряет его движение вниз по склону. То же самое и с кулачками и подъемниками.
Теперь я прекрасно понимаю, что по крайней мере один из производителей двигателей рекомендует периодически переворачивать винт вручную в своих рекомендациях по «летному хранению».Тем не менее, я все еще утверждаю, что единственный способ пополнить защитную масляную пленку — это с большой энергией обливать большим количеством масла внутренности вашего двигателя. И единственный способ сделать это — запустить двигатель на высоких оборотах… желательно, управляя самолетом, прикрепленным к нему. Если перевернуть опору вручную, ее нельзя разрезать.
Ложь № 5:
Чем меньше масла горит двигатель, тем лучше.
Соберите несколько владельцев самолетов за кружкой пива, и разговор неизбежно перейдет к потреблению масла.«Я использую только кварту за 30 часов», — скажет он. «Ничего подобного, — хвастается другой владелец, — мне не нужно добавлять масло для макияжа между 50-часовой заменой масла!» Владельцы, хвастающиеся этим, вероятно, не осознают, что они, вероятно, не дойдут до TBO без дорогостоящего среднесрочного капитального ремонта! Оказывается, сверхнизкий расход масла часто является плохим предзнаменованием, когда речь идет о долговечности цилиндров.
Для того, чтобы цилиндр выдержал время ТО, он должен быть защищен от истирания металла о металл поршневыми кольцами.Эта защита обеспечивается масляной пленкой, которая покрывает цилиндр, заставляя кольца «гидропланетировать» вместо того, чтобы задеть ствол.
Итак, если цилиндр цилиндра должным образом покрыт маслом, часть этого масла неизбежно сгорит в процессе сгорания. Вот почему потребление определенного количества масла совершенно нормально.
Сверхнизкий расход масла указывает на одно из двух: либо масляная пленка слишком тонкая, либо масло не достигает критических верхних частей стенок цилиндра, где компрессионные кольца меняют направление в верхней мертвой точке (так называемая «кольцо-степареа»).Без надлежащей смазки существует высокий риск контакта металла с металлом между компрессионными кольцами и стенкой цилиндра.
Опыт показывает, что расход масла ниже одной кварты за 20 часов не сулит ничего хорошего для длительного срока службы цилиндров. Становится вероятным износ ствола в области ступенчатого кольца, что приводит к быстрому ухудшению компрессии и увеличению расхода масла через 500-1000 часов.
Хотя низкий расход масла всегда считался признаком герметичного, хорошо обкатанного двигателя, есть веские доказательства того, что литр за 30 или 40 часов вполне может быть очень хорошим.
Lie # 6:
Чем ниже температура масла в двигателе и температура головки блока цилиндров, тем лучше.
Оказывается, понятие «круче лучше» не совсем верно. В то время как слишком высокие температуры вредны для вашего двигателя, низкие температуры тоже не помешают.
Измерьте температуру масла. У большинства наших самолетов есть датчики температуры масла, у которых есть зеленая дуга, работающая от 75F до 240F, с красной линией при 240F. Сейчас на 240F намного жарче, чем мы хотели бы видеть.Имейте в виду, что датчик температуры масла обычно находится в том месте масляной системы, где масло наиболее холодно, часто рядом с выходом из маслоохладителя. Таким образом, если датчик показывает 240F, масло, вероятно, достигает самой горячей точки в своем контуре через двигатель, близкой к 280F. Он достаточно горячий, чтобы масло на нефтяной основе окислялось и разрушалось с ускоренной скоростью. Нам нужно либо снизить температуру масла, либо очень часто менять масло.
С другой стороны, температура масла ниже 170F или около того на манометре представляет другую проблему… а именно, что масло, вероятно, не достигает точки кипения воды в самой горячей точке своего путешествия.Почему это важно? Каждый раз, когда мы останавливаем двигатель, капля воды конденсируется внутри охлаждающего двигателя и стекает в масляный насос. Если мы не избавимся от этой воды в следующий раз, когда полетим, внутри двигателя будет происходить постепенное накопление воды. Эта вода будет смешиваться с серой и азотом, побочными продуктами сгорания, с образованием серной и азотной кислоты. И это начнет разъедать внутренности нашего двигателя. Решение состоит в том, чтобы убедиться, что масло достаточно горячее, чтобы выкипеть захваченная вода, чтобы образовавшийся пар безвредно выходил из сапуна.
Температура масла от 180F до 200F на датчике достаточно высокая, чтобы избавиться от этой воды, но достаточно холодная, чтобы не ускорить разложение масла. Так что это идеальное место, где мы хотели бы видеть датчик температуры масла в полете.
А как насчет температуры головки блока цилиндров? Датчик CHT на TCMengine обычно имеет зеленую дугу от 200F до 460F с красной линией при 460F. Lycomings обычно имеют красную линию CHT 500F. Опять же, красная линия CHT слишком горячая для оптимальной долговечности двигателя.При таких температурах алюминиевые головки блока цилиндров подвержены растрескиванию, а направляющие выпускных клапанов подвержены ускоренному износу.
С другой стороны, CHT ниже примерно 300F создает другую проблему: загрязнение свинцом. Двигатели Ourengines работают на сжиженном газе, который содержит большое количество тетраэтилсвинца (TEL). Evenso, называемый «100LL», содержит достаточно TEL, чтобы Агентство по охране окружающей среды не спало по ночам. Цель TEL — повысить октановое число (сопротивление детонации) топлива. К сожалению, он также может вызывать отложения свинца в двигателе, особенно на искровых плюгеэлектродах и в канавках поршневых колец.
Чтобы предотвратить такое загрязнение свинцом, сжиженный газ содержит «агент, удаляющий свинец», называемый дибромид этилена, задача которого заключается в растворении избыточного свинца и обеспечении его безвредного выхода из выхлопной трубы. Однако дибромид этилена не справляется со своей работой по улавливанию, если температура сгорания не достаточно высока. Вот почему проблемы со свинцовым нарастанием обычно возникают, когда CHT ниже 300F.
В идеале мы должны стараться поддерживать CHT в диапазоне от 350F до 400F, насколько это возможно. Это достаточно круто, чтобы держать головки цилиндров и направляющие клапана в хорошем состоянии, но достаточно горячо для эффективного удаления свинца.
Ложь № 7:
Агрессивный наклон приводит к сгоранию клапанов и детонации.
Боязнь красной ручки — одна из самых пагубных областей дезинформации среди пилотов общей авиации. Большинство пилотов большую часть времени работают слишком богато, и делают это из-за ошибочного убеждения, что наклон может повредить их двигателю. В результате обычно возникают проблемы: засорение свечей зажигания, ускоренный износ направляющей выпускного клапана и заклинивание выпускных клапанов.
Lycoming давно разрешил наклон до пикового EGT при любой круизной настройке с мощностью до 75%. TCM разрешает наклон к пиковому EGT до 65%, и его последние рекомендации даже поддерживают работу на обедненной или максимальной мощности для многих двигателей с большим диаметром цилиндра, при условии, что двигатели будут работать плавно при работе на такой обедненной смеси.
Вопреки распространенному мнению, агрессивный наклон не вызывает ожогов клапанов. Большинство сгоревших клапанов являются результатом чрезмерного износа направляющей клапана или загрязнения штока клапана.
Агрессивный наклон тоже не вызывает детонацию. Большинство наших двигателей не могут взорваться на крейсерских настройках мощности, при условии, что мы не превышаем красную черту CHT или пытаемся сжечь загрязненное топливо.Более того, недавние испытания двигателей Lycoming, проведенные ASTM, показали этот поразительный результат: детонация наиболее вероятна при настройке смеси на 11% выше стехиометрической (т.е. существенно более высокой, чем пиковая EGT).
Наклоняйтесь настолько агрессивно, насколько позволяет книга. Для Lycomings это означает пиковое значение EGT при всех настройках круизной мощности до 75%. Для континенталов: наклон до пика EGT до 65%, насыщение в 50F, пик на 75%. Для двигателей с турбонаддувом также ограничьте TIT до 1600F.
Наклонитесь во время всех наземных операций, кроме запуска двигателя.Особенно важно наклоняться при рулении и разбеге. Поскольку EGT обычно зашкаливает на холостом ходу, лучший метод — это наклониться для пиковых оборотов на холостом ходу.
Ложь № 8:
Крейсерский режим при высоком давлении в коллекторе и низких оборотах («избыточный квадрат») — это плохо.
Старая поговорка о том, что нельзя допускать превышения MP выше 100 оборотов в минуту — ерунда! К счастью, похоже, что этот, наконец, движется к заслуженной смерти после десятилетий принятия в качестве Евангелия бесчисленным количеством пилотов с благими намерениями.
TCM и Lycoming разрешают работу в крейсерском режиме на 1–3 дюйма «над квадратом» для большинства двигателей без наддува и допускают «перекресток» на 9–12 дюймов для большинства двигателей с турбонаддувом. Проверьте круиз-карты в вашем POH или, что еще лучше, получите руководство по эксплуатации вашего двигателя.
Работа на минимальных оборотах и максимальных MP (в пределах допустимого диапазона) действительно помогает вашему двигателю работать дольше. Работа на низких оборотах дает множество преимуществ: лучшее сжатие цилиндра, более низкие потери на трение, повышенный КПД гребного винта, более холодные рабочие клапаны, более низкие EGT и TIT, а также более тихая кабина.
Крейсерская скорость на самых низких оборотах и максимальном MP, которые предусмотрены книгой, для желаемого процента мощности.Обычно у вас есть несколько возможных комбинаций RPM / MP для выбора на более низких высотах в самолете без наддува и практически на всех высотах в самолете с турбонаддувом.
Ложь № 9:
Продолжение использования двигателя сверх рекомендованного производителем TBO опасно, незаконно и может привести к аннулированию вашего страхового покрытия.
Фигня!
Прежде всего, важно понимать, что TBO — это актуарная цифра… лучшее предположение производителя о том, как долго типичный двигатель сможет проработать до того, как ему потребуется капитальный ремонт. Некоторые двигатели этого не делают. Другие двигатели пройдут мимо TBO в отличной форме и обеспечат много сотен дополнительных часов надежной работы до того, как будет оправдан их демонтаж.
Считайте опубликованные TBO аналогичными опубликованным данным о продолжительности жизни человека. Мы не ожидаем, что все люди доживут до этого возраста, а затем упадут. Некоторые умрут раньше времени, другие переживут своих детей. Конечно, мы не усыпляем произвольно людей, когда они достигают среднего ожидаемого возраста!
Опубликованный TBO не имеет юридического значения для большинства из нас, кто летает согласно FAR Part91.Для коммерческих операторов согласно Части 135 TBO теоретически является «обязательным», потому что TCM и Lycoming публикуют свои цифры TBO в форме сервисного бюллетеня, а операторы Part 135 должны соблюдать сервисные бюллетени. Тем не менее, оператор Part 135 может подать заявку в свой местный FSDO на продление TBO, и такое продление обычно предоставляется FAA. Например, одна компания, которая управляет огромным парком самолетов Cessna 402 (опубликованный TBO составляет 1600 часов), имеет разрешение FAA на использование 2400 часов до капитального ремонта.
Ваша авиакомпания по страхованию самолетов может не заботиться о том, закончился ли у двигателя TBO. Ваша политика просто требует, чтобы ваш самолет и его пилот были законными в соответствии с FAR. Как мы видим, опубликованные TBO не имеют юридических последствий для операторов согласно Части 91. Операторы Part 135 должны спрашивать разрешение FAA, прежде чем пролететь мимо TBO, но такое разрешение является обычным делом.
Мы рекомендуем выполнять капитальный ремонт двигателя, когда он устанет, а не через какое-то произвольное количество часов.
Ложь № 10:
Ремонт на заводе лучше, чем капитальный ремонт в полевых условиях, потому что только завод предлагает настоящий двигатель с нулевой синхронизацией.
Верно, что восстановленный на заводе двигатель поставляется с журналом учета нулевого времени, в то время как двигатель после капитального ремонта его не имеет, но это не по той причине, о которой вы можете подумать.
Когда ваш двигатель отремонтирует Мэттитак, RAM, T.W. Смит, Виктор или кто-либо еще, этот двигатель сохраняет большую часть своих оригинальных деталей, а также его серийный номер, табличку с техническими данными, журнал двигателя или другие записи о техническом обслуживании. Модернизированный двигатель, который вы получаете обратно, по закону является тем же двигателем, который вы прислали, но с большим количеством новых деталей.
С другой стороны, когда TCM или Lycoming получают сердечник биения от клиента, этот двигатель теряет свою идентичность. Табличка с данными удалена и уничтожена. Половинки корпуса очищены, осмотрены и добавлены в большую кучу многоразовых половинок корпуса. Коленчатый вал очищается, осматривается и добавляется в большую стопку многоразовых кривошипов. То же самое и с распределительными валами, шатунами, вспомогательными шестернями и т. Д. Эти многоразовые детали становятся «анонимными», потому что они больше не связаны с каким-либо конкретным серийным номером двигателя.
Теперь, когда TCM или Lycoming строят перестроенный на заводе двигатель (в просторечии, но неправильно именуемый «заводской ремонт»), он извлекает некоторые «анонимные» половинки картера из одной кучи, «анонимный» коленчатый вал из другой и т. Д. Когда двигатель полностью собран, он получает новую табличку с данными, новый серийный номер и новый журнал.
Журнал начинается при нулевом сроке эксплуатации. Почему ноль? Потому что другой разумной цифры для занесения в бортовой журнал нет. Половинки случая, конечно, не нулевые, но нет данных о том, сколько времени они накопили.Коленчатый вал может быть не новым, но нет данных о том, сколько времени на кривошипе. И так далее.
Короче говоря, журнал «нулевого времени», который идет с двигателем, восстановленным на заводе, никоим образом не подразумевает, что двигатель «новее» или «лучше», чем после капитального ремонта на месте. Все это означает, что повторно используемые компоненты в двигателе имеют неизвестное наследие . .. никто не знает, сколько времени они находились в эксплуатации до того момента, когда были очищены, проверены и повторно использованы в вашем двигателе!
Патент США на поршень с двумя кольцами и нижним коническим L-образным кольцом Патент (Патент № 5,133,563, выданный 28 июля 1992 г.)
Настоящее изобретение относится к поршневым кольцам для двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.
Возможность управления поршнями, особенно поршнями двигателя внутреннего сгорания, только с двумя поршневыми кольцами вместо более обычных трех, а также для достижения приемлемых уровней расхода масла и прорыва газа очень выгодна с точки зрения снижения трения поршня.
В дополнение к уменьшению трения поршня использование только двух колец также дает преимущество для уменьшения высоты сжатия поршня. Уменьшение высоты сжатия может привести к увеличению высоты двигателя и веса поршня, что также имеет большое значение.
Согласно настоящему изобретению, в поршне, имеющем только два поршневых кольца, одно кольцо является верхним кольцом, расположенным относительно верхнего конца поршня, а другое кольцо является нижним кольцом, расположенным относительно нижнего конца юбки поршня. поршня, нижнее поршневое кольцо имеет обычно L-образное поперечное сечение, при этом первое плечо L лежит в обычно радиально направленной плоскости и взаимодействует с соответствующей канавкой поршневого кольца в поршне, причем нижнее поршневое кольцо является поддерживается в поршне только первой опорой, а вторая опора направлена к концу нижней юбки поршня для взаимодействия с соответствующей стенкой цилиндра, по крайней мере, с целью удаления масла со стенки цилиндра, при этом вторая опора размещена с зазором в части поршня с разгрузкой таким образом, чтобы не касаться прилегающих поверхностей поршня, и при этом внешняя, обычно направленная в осевом направлении поверхность второй опоры взаимодействует со стенкой цилиндра по существу одинаково Прерывистая линия соприкасается по ее внешней периферии и образует с ней угол (A) между 1.степень. и 4. град. так что зазор между ними уменьшается в направлении вдоль второй опоры относительно первой опоры, при этом конструкция и расположение нижнего кольца и поршня таковы, что первый вращающий момент прилагается к нижнему кольцу, когда используемый поршень опускается от камеры сгорания цилиндра, и противоположный крутящий момент применяется к нижнему кольцу, когда поршень движется к камере сгорания цилиндра, причем первый крутящий момент является моментом, который увеличивает боковую силу кольца и давление указанного линейного контакта, а противоположный крутящий момент, который уменьшает силу со стороны кольца и давление линейного контакта.
Мы обнаружили, что геометрия настоящего нижнего поршневого кольца вызывает благоприятные изменения сил, действующих на него, в зависимости от направления движения поршневого кольца относительно соответствующей стенки цилиндра.
Нижнее поршневое кольцо может выполнять исключительно функцию очистки масла или может действовать как комбинированный маслосъемник и компрессионное кольцо. В первом случае канавка для поршневого кольца может перекрывать отверстие поршневого пальца. Если кольцо используется в качестве комбинированного компрессионного и маслосъемного кольца, канавка должна иметь непрерывную нижнюю радиальную поверхность для предотвращения прорыва газа.
Для более полного понимания настоящего изобретения примеры теперь будут описаны только в качестве иллюстрации со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:
РИС. 1 показано сечение части поршня, имеющего поршневое кольцо согласно настоящему изобретению;
РИС. 2 показывает альтернативную форму поперечного сечения поршневого кольца согласно настоящему изобретению;
РИС. 3 и 4 схематично показаны силы, действующие на поршневое кольцо во время работы; и
РИС.5 показывает модификацию поршневого кольца, показанного на фиг. 1.
Теперь обратимся к фиг. 1 и 2, и где поршень в общем обозначен цифрой 10. Поршень содержит две канавки 12, 14 для поршневых колец, в которые входят поршневые кольца 16, 18. Верхнее кольцо 16 может быть кольцом известного компрессионного типа. Нижнее кольцо 18 обычно имеет L-образную форму. Одна полка 19 буквы L взаимодействует с канавкой 14 и имеет на своем верхнем внутреннем периферийном крае участок с облегчением, образованный канавкой 20.Вторая полка 21 буквы «L» образует рабочую поверхность кольца, которая взаимодействует со стенкой 22 цилиндра двигателя. Кольцо уплотняет стенку 22 линейным контактом 24 и имеет зубило 26. Прорези или отверстия 28 для слива масла являются предусмотрен в поршне для возврата масла, снятого со стенки цилиндра, в поддон двигателя. Стенка поршня имеет разгрузку в области 30 для размещения задней поверхности 32 поршневого кольца. Угол «А», образованный между поверхностью 34 и стенкой 22 цилиндра, может находиться в диапазоне от 1.степень. до 4 °. Угол «В», образованный между задней поверхностью 32 и нормалью к стенке цилиндра, может находиться в диапазоне от 30 ° С до 4 °. до 60 ° ..
Углы «A» и «B» показаны на фиг. 2, на котором также показана альтернативная форма кольца, где задняя поверхность 32 образована двумя поверхностями 40, 42, имеющими тупой внутренний угол.
Нижняя кромка 26 стойки 21 не обязательно должна быть кромкой долота, и кольца, имеющие небольшую плоскую поверхность 50 с радиальной шириной менее 0,5 мм, были изготовлены, как показано на фиг.5. Плоская поверхность 50 может лежать по существу перпендикулярно стенке 22 цилиндра.
В процессе работы геометрия нижнего поршневого кольца 18 вызывает благоприятные изменения действующих на него сил в зависимости от направления движения поршня. На фиг. 3 поршень опускается в своем цилиндре, сила трения «fF» вызывает вращающий момент в направлении по часовой стрелке, который вызывает увеличение боковой силы «SF» или увеличенную тангенциальную нагрузку в кольце. Когда поршень поднимается в цилиндре, фиг.4, «fF» значительно уменьшается, и создается вращающий момент в направлении против часовой стрелки, уменьшая «SF» или тангенциальную нагрузку. Таким образом, в нисходящем режиме поршневое кольцо эффективно соскабливает масло со стенок цилиндра и ограничивает прорыв газа; в восходящем режиме кольцо легко скользит по стенке цилиндра и оставляет масляную пленку на месте.
Что такое опорные направляющие для масла и влияют ли они на производительность?
Опоры масляной рампы — обычная особенность поршней с малой высотой сжатия.Несмотря на некоторые опасения производителей, они работают фантастически и позволяют размещать штифты на запястье и регулировать коленчатые валы, что в противном случае было бы невозможно.
Когда ход коленчатого вала увеличивается, поршню часто приходится сжиматься по высоте, чтобы приспособиться к нему. Это приводит к тому, что штифт запястья перемещается вверх и часто рассекает масляное кольцо пополам. На помощь приходят опоры масляного рельса, которые поддерживают кольцо и позволяют поршням сверхкороткой высоты сжатия.Среди наиболее малоизвестных деталей высокопроизводительного двигателестроения опорные направляющие маслосъемного кольца никогда не доходили до блеска и гламура более эзотерических чудес, таких как медно-бериллиевые седла клапанов или специальные направляющие отверстия подъемника для высокопроизводительных приложений, таких как двигатели Pro Stock.Опорные рельсы существуют уже много лет, выполняя основную функцию обеспечения твердой посадочной поверхности маслосъемного кольца для поршней с уменьшенной высотой сжатия, которая перемещает отверстие под палец достаточно высоко, чтобы оно мешало канавке маслосъемного кольца.
Обычно отверстие под палец проходит непосредственно через всю или часть канавки масляного кольца, прерывая опорную поверхность, которую контактная площадка обеспечивает для масляного кольца. Это проблема установки, вызванная необходимостью продеть штифт через часть канавки масляного кольца для его установки. Когда штифт расположен выше, в поршне, отверстие штифта должно быть пробурено через масло кольцевого участок, удаляя часть опорной поверхности земли. После того, как шток установлен, штифт проходит через отверстие под штифт и установлены фиксаторы штифта, штифт больше не мешает, но зазор между кольцевыми контактами на обоих концах оси штифта остается.
Эта диаграмма иллюстрирует правильную ориентацию фиксатора предотвращения вращения или углублением в качестве опорного кольца масла на железнодорожном транспорте. Фиксатор должен быть направлен вниз в отверстие под штифт.Рекомендуемое Wiseco расположение фиксатора — по центру оси штифта в отверстии под штифт.Консенсус предполагает, что медленно вращающаяся нижняя направляющая масляного кольца может погрузиться в зазор, застрять в отверстии под штифт и начать распадаться, сначала из-за потери зазора с отверстием цилиндра, а затем заедания, пока трение и частота вращения двигателя не вызовут полный отказ. опорные рейки масляного кольца предназначены для исправления этой ситуации, обеспечивая более толстое, плотное кольцо фитинга поддержки, которая охватывает промежуток и обеспечивает прочную основу для масляного кольца.
Опорные направляющие масляных колец отличаются от типичных поршневых колец. Они не предназначены для уплотнения относительно стенки цилиндра, на самом деле они никогда не должны даже приближаться к контакту со стенкой цилиндра. Им также не нужно уплотнять нижнюю поверхность, так как маслосъемное кольцо не является компрессионным кольцом, а скорее механизмом управления, который охлаждает и смазывает поршень, собирая масло и равномерно распределяя его по стенкам цилиндра. Масляное кольцо также является основным стабилизирующим компонентом кольцевого уплотнения.
Масляная опорная рейка не меняет толщину пакета колец, поскольку сама рейка не касается стенки цилиндра.Опорные рельсы намотаны более плотно, их натяжение сосредоточено внутрь, чтобы плотно прилегать к задней части канавки масляного кольца. Их единственная функция — стабилизировать масляный кольцевой пакет и предотвратить его отсоединение. Опорные кольца часто накладываются друг на друга и, возможно, их придется отшлифовать, чтобы они подошли. В некоторых случаях в них будет встроен большой зазор. Зазор может составлять примерно 0,100 дюйма или около того, и это не рассматривается разработчиками поршней как проблема, поскольку нижняя направляющая масляного кольца не может попасть в такой маленький зазор.
Основная задача заключается в предотвращении поддержки рельса масла кольца от вращения. Хотя исследования неубедительны ли вращающееся опорное кольцо является вредным, большинство опорных колец изготавливаются с углублением или анти-вращениями фиксатором на нижней стороне. Выемка предназначена для предотвращения вращения, зацепившись за зазор в отверстии под штифт, прежде чем она сможет продвинуться очень далеко. Гонщики и производители двигателей спорят, действительно ли это имеет значение, но производители поршней не стали бы прилагать дополнительные усилия, чтобы добавить ямочки, если бы это не было сделано.
Поршни, в которых используются кнопки штифта, имеют встроенную канавку, которая обеспечивает опору для масляного кольца, где отверстие высокого пальца проходит через канавку масляного кольца. В этом приложении опорная шина не требуется, поскольку штифт заполняет зазор. Опоры масляной направляющей являются выбором для большинства поршней.Для некоторых гоночных поршней нет необходимости в опоре масляного кольца за счет использования алюминиевых втулок или кнопок. Они заменяют традиционные фиксаторы пальца и используются парами, по одному на каждом конце поршневого пальца.Они предназначены для плавания с определенной степенью движения. Они также имеют плоскую поверхность с одной стороны, которая соответствует канавке масляного кольца при установке. Плоская поверхность совпадает с нижней частью кольцевой канавки масла и поддерживает смазочное кольцо, не требуя поддержку рельса.
Рекомендуемая практика для установки в опорный рельс масла кольцо слегка заусенцы обоих краев щели, а затем осторожно наматывать кольцо вниз в масло кольцевой канавки, обращая внимание, чтобы не повредить поршень.Ямка должна быть направлена к дну, чтобы она могла во время вращения пройти сквозь прорезь в кольцевой канавке. Он будет свободно двигаться в любом направлении, пока не коснется разреза. Ни при каких обстоятельств может опорные рельсы конца зазор перекрытие, или заклинит кольцо в стволе. Типичный зазор составляет от 0,020 до 0,100 дюйма. В большинстве случаев больший разрыв не имеет значения.
Если зазор масляной опоры перекрывает отверстие под палец, он может разрушиться. Из-за этого выемка на опоре рельса препятствует ее вращению.Опорная шина должна лежать совершенно ровно, чтобы обеспечить наилучшую опору для масляного кольца. Wiseco рекомендует пользователям проявлять осторожность в не расширяется или скручивание опорное кольцо слишком много, работая вниз на масло кольцевой канавке. После установки он должен лежать идеально ровно по всей длине канавки. Последняя проверка после установки масляного кольца заключается в том, чтобы убедиться, что масляное кольцо может свободно вращаться. Предупреждение напоминает нам, что расширитель масляного кольца должен устанавливаться так, чтобы концы соприкасались друг с другом, а не внахлест. Перекрытие вызовет заедание масляного кольца. Не снимайте крошечные пластиковые наконечники с расширительного кольца. Это изменит натяжение кольца и может привести к проблемам с расходом масла.
Опорный рельс имеет радиальное натяжение, которое заставляет его обнимать заднюю часть контактной площадки кольца, а ее радиальная глубина или зазор спроектированы так, чтобы она никогда не выступала за диаметр контактной площадки кольца, как это делает масляное кольцо. Само масляное кольцо всегда будет иметь радиальный задний зазор, поэтому при сжатии оно может полностью войти в кольцевую канавку.После того, как опорное кольцо и полное масляное кольцо установлены правильно, масло кольцо предотвращает распорку из когда-либо перекрывающихся себя, потому что некуда идти. Обстоятельства, которые преобладают в каждом случае, необходимость использования масляной опоры или нет, сильно зависит от области применения, хода, высоты палубы, длины штанги и множества других факторов.
Показан комплект колец, установленный без опоры маслосъемного кольца — кардинальный грех в двигателестроении.