Какие поршневые кольца. Подбор поршневых колец

Подписаться
Вступай в сообщество «export40.ru»!
ВКонтакте:

На рынке автозапчастей сегодня есть все - от самой мелкой детали до
двигателя и кузова. Казалось бы, проблема, которая лет десять-пятнадцать
назад стояла очень остро, наконец-то решена. Но не тут-то было. Подобрать
качественные детали для замены непросто, особенно это касается вкладышей
шатунных и коренных подшипников, элементов цилиндропоршневой группы -
поршней, колец. Именно качество и надежность этих деталей кардинально
влияют на срок работы двигателя после "лечения".

Немного истории

Самые первые поршневые кольца для ВАЗ изготавливались на специализированном
заводе в Мичуринске, но устаревшие технологии 50-х годов не
соответствовали требованиям ВАЗ к качеству продукции. Выбраковка
мичуринских колец достигала порой 75-80%, поэтому руководство ВАЗ приняло
решение об организации данного производства в собственном "доме". С этой
целью заключили договор между ВАЗ и японской фирмой "Рикен", которая
поставила в Тольятти оборудование для производства поршневых колец, что
позволило снизить количество брака до 25%. Казалось бы, и эта цифра велика,
однако по сравнению с другим импортным оборудованием преимущество
японского в качестве было неоспоримым.

В настоящее время на ВАЗ выпускают поршневые кольца трех номинальных
размеров (76, 79, 82 мм), на каждый из которых приходится по два ремонтных
(0,4 и 0,8 мм). Материалом для изготовления колец является специальный
высокопрочный или серый чугун марки РИК-40 и РИК-20, который имеет высокие
противоизносные свойства, превосходящие по качеству материалы колец других
заводов (в Мичуринске, Ставрополе). Контроль качества осуществляется после
каждого технологического перехода в течение всего процесса производства.

Особенности маслосъемных колец

В основной массе маслосъемные кольца выпускаются двух типов - хромированные
и нехромированные, однако не так давно появились и стальные кольца с
пружинным элементом, предназначенные пока лишь для установки при ремонте
двигателя. Стальные маслосъемные кольца изготавливают только номинального
размера.

Хромированные кольца имеют сечение с двумя симметричными выступами и
предназначены для установки в двигателях ВАЗ-2106, 2108, 21083, 2121, 1111.
А появились они после рождения ВАЗовских двигателей для "восьмерок" и
"девяток". Эти двигатели имеют повышенную степень сжатия и более
нагруженные режимы работы, поэтому в процессе эксплуатации обычные
маслосъемные кольца изнашивались намного быстрее, чем верхнее
компрессионное, покрытое хромом. Чтобы уравнять их пробег, начали покрывать
хромом и маслосъемные кольца вышеперечисленных двигателей, что позволило
продлить жизнь кольцам почти в два раза.

Что касается нехромированных колец, то их выступы несимметричны, и
устанавливаются они на двигатели ВАЗ-2101, 21011, 2103, 2105 и на 2106 для
АЗЛК 2141. Это, пожалуй, единственная деталь, позволяющая отличить
хромированное кольцо от обычного, так как по цвету они почти одинаковы.
Будьте внимательны, чтобы вам "по ошибке" не продали "мичуринские" кольца,
имеющие "подкошенные" выступы.

Расширительные пружины также имеют свои отличительные особенности:
переменный шаг навивки витков, отшлифованная поверхность по наружному
диаметру и торцам. Возможности подделки маловероятны. Такие отличительные
черты можно получить, только имея специальное дорогостоящее оборудование,
которое есть пока лишь на ВАЗ.

Но бывают случаи, когда пытаются продать уже закончившие свой "жизненный
путь" кольца, которые перед этим тщательно чистят и вымывают. Обнаружить
это нетрудно, стоит лишь взглянуть на профиль и высоту выступов. Как
правило, они либо отсутствуют, либо проявляются едва заметно. Да и
пружинное кольцо практически невозможно полностью очистить от масла и
грязи.

Стальные маслосъемные кольца за рубежом получили широкое распространение.
Их большой срок службы, меньшая масса и стоимость, надежность и качество
выполняемой работы говорят о необходимости их внедрения и на всех ВАЗовских
моделях. Однако из-за отсутствия необходимого количества материала для их
серийного производства (нержавеющая сталь для пружинного элемента и
углеродистая лента для колец) их применение пока ограничено и
распространяется лишь на ремкомплекты. Моторесурс стальных колец - 150-200
тыс. км, что, бесспорно, подтверждает их преимущество над чугунными.

Самая главная отличительная черта ВАЗовских стальных маслосъемных колец -
хромовое покрытие самих колец и расширительных пружин, у мичуринских и
других оно отсутствует. На поверхности колец хром создает специфический
матовый оттенок, заметный, если только хорошо присмотреться.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца, как и маслосъемные, имеют свой профиль. Верхнее
компрессионное кольцо является наиболее нагруженным, изготавливается оно из
высокопрочного серого чугуна, а поверхность по наружному диаметру
хромируется. Нижнее компрессионное кольцо менее нагружено, поэтому его не
хромируют, а для того, чтобы оно частично выполняло маслосъемную функцию,
нижнюю часть делают в виде клина для снятия остатков масла.

Как и маслосъемные, ВАЗовские компрессионные кольца также имеют свои
отличительные черты. Эти кольца с одной стороны (а иногда и с двух) по
наружному диаметру имеют фаску, у колец другого происхождения этой фаски
нет. При первом взгляде ее трудно заметить, однако на ощупь можно
определить (контроль, аналогичный проверке доллара).

Еще одной отличительной особенностью являются торцы, которые в ходе
технологического процесса на ВАЗ зачищаются шкуркой, и даже фосфатирование
не может скрыть следов данной обработки. После обработки шкуркой торцы
получаются осветленными и закругленными, у других же эта особенность
отсутствует.

Хромовое покрытие создает матовый цвет, поэтому его нетрудно отличить от
стального блеска нехромированных колец. Как уже отмечалось, в настоящее
время на ВАЗ выпускаются кольца трех номинальных размеров - 76, 79, 82 мм и
только двух ремонтных размеров - 0,4 и 0,8 мм. Если при покупке вам
предлагают 0,7 или 0,6 мм, - это первый признак подделки.

Фирменные метки и упаковки

На каждом кольце обязательно имеется маркировка. Справа от замка ставится
слово "ВАЗ", а если это ремонтный размер, то слева от замка ставится цифра
40 или 80, что соответствует ремонтным размерам 0,4 и 0,8 мм. Обнаружить
подделку иногда очень тяжело, так как в современных условиях сделать
"фирменную" метку не так уж и сложно. Однако и здесь, если постараться,
можно выявить "фальшь". Заводскую метку ставит автомат, а значит место ее
установки всегда строго фиксировано. В случае, когда этим занимается
"рукодельщик", всегда имеются отклонения от заводского "места". Это
несложно заметить при тщательном осмотре даже одного комплекта колец.
Упаковки также имеют свои фирменные секреты. Все кольца, которые идут на
запчасти, упаковываются в пакетики по 3 штуки (два компрессионные и одно
маслосъемное - цилиндрокомплект). На пакетиках устанавливается кодовый
номер комплекта, модель двигателя и размер колец. В дальнейшем такие
комплекты расфасовываются по типоразмерам и упаковываются в фирменные
коробочки по четыре цилиндрокомплекта. На пакетах и коробках надписи всегда
имеют один шрифт, и запомнить его не составит труда, к тому же, на коробке
должен быть штамп ОТК, а все точки склеивания коробки тоже располагаются в
строго определенных местах.

Чтобы было проще ориентироваться в номенклатуре поршневых колец,
выпускаемых на ВАЗ, предлагаем перечень, представленный в таблицах 1 и 2.

Споры вокруг выбора колец

Любой автомобилист мечтает, чтобы каждая деталь двигателя его машины
служила как можно дольше. Однако в случае с поршневыми кольцами это мнение
разделилось. Одни утверждают, что лучше устанавливать кольца, имеющие
небольшую долговечность (30-40 тыс. км - в случае мичуринских колец). Этим
вы сможете оградить от износа стенки цилиндров и тем самым продлите жизнь
двигателю. Другие же настаивают на том, что лучше устанавливать ВАЗовские
кольца - более долговечные (пробег до замены 150-200 тыс. км), так как все
равно после такого пробега придется заниматься шлифовкой коленчатого вала и
заменой его вкладышей, а заодно можно заняться и мелким ремонтом
цилиндропоршневой группы. Наличие двух ремонтных размеров позволит еще
дважды избежать расточки цилиндров, что в сумме даст пробег 450-600 тыс.
км. А теперь посчитайте, во сколько обойдется вам разборка и сборка
двигателя через каждые 30-40 тыс. на протяжении 600 тыс. км пробега.

Таблица 1. Чугунные поршневые кольца

Модель двигателя Размер колец на упаковке Обозначение комплекта
ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2101-1000100-10
ВАЗ-2103 76,4 мм ремонтный 2101-1000100-31
- 76,8 мм ремонтный 2101-1000100-32
ВАЗ-2108 76 мм нормальный 2108-1000100-10
ВАЗ-21081 76,4 мм ремонтный 2108-1000100-31
- 76,8 мм ремонтный 2108-1000100-32
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 21011-1000100-10
ВАЗ-2105 79,4 мм ремонтный 21011-1000100-31
- 79,8 мм ремонтный 21011-1000100-32
ВАЗ-2106 79 мм нормальный 2106-1000100-10
ВАЗ-2121 79,4 мм ремонтный 2106-1000100-31
- 79,8 мм ремонтный 2106-1000100-32
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1000100-10
ВАЗ-21213 82,4 мм ремонтный 1083-10001200-31
ВАЗ-2110 82,8 мм ремонтный 21083-1000100-32
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029
- 76,4 мм ремонтный 1111-1004031
- 76,8 мм ремонтный 1111-1004032
ВАЗ-11113 82 мм нормальный 11113-1004029
- 82,4 мм ремонтный 11113-1004031
- 82,8 мм ремонтный 11113-1004032

Таблица 2. Ремкомплекты со стальными маслосъемными кольцами

Двигатель Размер колец Обозначение автокомплекта
ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2108-10040029
ВАЗ-2103 - -
ВАЗ-2108 - -
ВАЗ-21081 - -
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 2106-1004029
ВАЗ-2106 - -
ВАЗ-2121 - -
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1004029
ВАЗ-21213 - -
ВАЗ-21073 - -
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029-01

Замена поршневых колец и самих поршней на или предполагает максимальное уплотнение щелевых зазоров. В данной статье мы поговорим о том, как правильно сделать подбор поршней, а затем подобрать к ним подходяще по размеру поршневые кольца.

Коротко о поршнях: как подобрать поршень к цилиндру

Начнем с того, что зазор между поршнем и цилиндром определяется четко прописанными нормами. Для деталей в новом двигателе такой зазор составляет от 0.05 до 0.07 мм. Для моторов, которые находятся в эксплуатации, зазор между поршнем и цилиндром не должен быть больше отметки в 0.15 мм.

Восстановление ЦПГ двигателя потребует расточки блока цилиндров в ремонтный размер, после чего производится подбор поршня из группы так называемых ремонтных поршней. Главным требованием к процессу расточки цилиндров является итоговый результат, максимально приближенный к четко указанному ремонтному размеру.

Также необходимо учитывать, что размер после расточки блока дополнительно уменьшится в среднем на 0.03 мм после процесса нанесения хона (хонингование поверхности цилиндра). По этой причине при хонинговке цилиндров нужно придерживаться такого диаметра, чтобы после установки поршня зазор был максимально приближен к 0.045 мм, что является показателем зазора применительно к новым деталям.

Чтобы точно подобрать новый поршень по размерам необходимо сначала провести дефектовку цилиндров и поршней. Для замера диаметров поршня и цилиндра потребуются измерительные приборы:

  • микрометр;
  • нутромер;

Микрометром измеряется диаметр поршня, при помощи нутромера производятся измерения диаметра цилиндра. Измерять диаметр цилиндра необходимо в четырёх поясах, а также промерять две перпендикулярные плоскости. Четко установленный зазор между поршнем и цилиндром позволяет без затруднений осуществить подбор необходимого размера поршня поле расточки цилиндров, а также обеспечивает легкость установки поршня при сборке.

Далее подбор осуществляется на основании специальной таблицы, в которой указаны номинальные размеры цилиндров и поршней. Диаметр ремонтных поршней получил специальное деление по классам в зависимости от наружного диаметра детали. Всего таких классов 5, каждый класс обозначен литерами от A до E в алфавитном порядке (А, B, C, D, E) через 0.01 мм размера. Также деление по классам предусматривает изменение диаметра отверстия под поршневой палец через каждые 0.004 мм.

Данная информация о классификации ремонтных поршней наносится в виде маркировки на днище поршня. Цифровое обозначение указывает на категорию отверстия под палец, а буквенное обозначение указывает на принадлежность поршня к тому или иному классу (класс ремонтного поршня). Также в процессе подбора номинальных размеров или ремонтного размера поршневой дополнительно необходимо обращать внимание на массу поршня. Поршни могут иметь как стандартную массу, так и увеличенный или сниженный на несколько грамм вес. Параллельно с подбором новых поршней необходимо подбирать ремонтные поршневые кольца, которые также имеют ремонтные размеры.

Как подобрать поршневые кольца

Подбор поршневых колец означает, что размеры поршневых колец в обязательном порядке должны соответствовать как размерам поршней, так и размерам цилиндров. Добавим, что производить подбор поршневых колец по размеру немного легче сравнительно с подбором самих поршней. Так происходит благодаря тому, что ремонтные поршневые компрессионные и маслосъемные кольца для различных моделей двигателей в большей или меньшей степени сегодня являются взаимозаменяемыми. Это означает, что можно приобрести как оригинальные поршневые кольца, так и подобрать детали стороннего производителя.

Подбор колец по размерам


Подбирать кольца необходимо с учетом следующих базовых параметров:

  • высота поршневого кольца;
  • диаметр поршневого кольца;

Любой качественный аналог, который имеет необходимые размеры, зачастую становится без всяких проблем. Для полной уверенности необходимо также учитывать радиальную ширину поршневых колец, а точнее соответствие данной ширины канавкам поршня. Другими словами, глубина канавок в отдельных случаях может оказаться недостаточной.

Что касается компрессионных колец, такие кольца конструктивно схожи, зачастую имеют одинаковую или практически одинаковую радиальную ширину, так что проблем после установки правильно подобранных по размеру колец из этой группы обычно не возникает. Подбор маслосъемных колец, напротив, требует повышенного внимания как к самой конструкции кольца (коробчатые, наборные маслосъемные кольца), так и дополнительного уточнения их радиальной ширины по специальным каталогам изготовителя колец.

Хотелось бы добавить, что подбирать поршневые кольца для дизельных двигателей сложнее. Компрессионные кольца для дизелей имеют молибденовое покрытие, а также отличаются трапецеидальным профилем, который дополнительно может иметь разные углы. Маслосъемные кольца в дизелях обычно коробчатые, но и данный факт необходимо проверять по каталогам, так как встречаются случаи установки на дизельный двигатель наборных колец.

Обратите внимание, что ставить на дизель поршневые кольца от бензинового двигателя крайне не рекомендуется. Одновременно с этим в отдельных случаях допускается вариант установки поршневых колец с дизеля на бензиновый мотор.

Какие поршневые кольца лучше


Помимо выбора из доступных номинальных и ремонтных размеров колец потребуется также отдельно подобрать материал изготовления. Вполне справедливо утверждение, что поршневые кольца для маломощного низкооборотистого двигателя, который был разработан 10-15 лет назад (даже при учете их полного соответствия по размерам), смогут нормально и долговременно функционировать в высокофорсированном силовом агрегате с .

Дело в том, что материалы, нанесенное покрытие и допуски по геометрии колец вполне могут отличаться. На указанные факторы в процессе подбора следует обращать пристальное внимание, особенно в случае отсутствия точных данных в каталогах изготовителя. Также следует добавить, что кольца для новых двигателей обычно хорошо работают в старых ДВС, но не наоборот.

Верхнее кольцо является наиболее сильно нагруженным в процессе работы ДВС. По этой причине такие кольца изготавливаются из легированного чугуна, который также получает плазменное напыление хрома или молибдена. Хром имеет пористую структуру, что позволяет эффективно удерживать нужное количество . Покрытие хромом или молибденом позволяет повысить уровень износостойкости колец, а также обеспечивает низкий коэффициент трения во время контакта со стенками цилиндра.

Достаточно качественными принято считать чугунные поршневые кольца. Такие детали выполнены из высокопрочного чугуна, который обладает улучшенными свойствами и активно противостоит износу. Маслосъемные кольца бывают хромированными, а также без покрытия хромом. Также в продаже представлены стальные кольца, дополнительно оборудованные пружинным элементом.

Хромированные кольца обычно устанавливаются на моторы с высокой степенью сжатия, что предполагает более серьезные нагрузки на ДВС и ЦПГ. Гражданские автомобили иностранного производства зачастую имеют поршневые маслосъемные кольца из нержавеющей стали. Такие кольца отличаются большим сроком службы, низким весом и приемлемой стоимостью.

Как выбрать поршневые кольца: защита от подделки

В процессе подбора деталей необходимо в обязательном порядке придерживаться ряда правил и советов, которые помогут избежать приобретения поддельных запчастей. Начнем с того, что запчасти-заменители производства известных брендов не должны иметь слишком низкую стоимость по сравнению с оригинальными деталями.

Для изготовления качественной продукции производитель должен использовать качественные материалы и задействовать современные технологии производства. Перед поиском неоригинальных заменителей рекомендуется предварительно ознакомиться со стоимостью аналогичных оригинальных запчастей.

должны быть упакованы в фирменную упаковку. Сама коробка должна быть аккуратно склеена. Надписи на коробке должны иметь четкий и одинаковый шрифт, штампы, голограммы (при известном факте использования такой защиты на оригинальной упаковке). Фасуют детали в небольшие пакеты из полиэтилена, укладывая по три кольца.

На указанном пакете должны присутствовать следующие обозначения:

  • номер комплекта;
  • модель двигателя;
  • размер поршневых колец;

Косвенным признаком также является общее количество пакетов с кольцами. Это количество должно соответствовать количеству цилиндров конкретного двигателя, для ремонта которого предназначен данный ремкомплект.

Дополнительно исследуйте маркировку колец. Поршневые кольца в автоматическом режиме маркируются специальной меткой на производстве, на которой указан размер колец и завод-изготовитель детали. Указанная маркировка располагается на кольце в четко определенном месте. Поддельные детали могут не иметь маркировки или быть маркированными в месте, отличном от места нанесения таких меток на оригинальной продукции.

Еще перед покупкой рекомендуется подробно осмотреть расширительные пружины. Указанные пружины должны быть с переменным шагом витков, а также обладать отшлифованной поверхностью в области торцов и наружного диаметра. Отсутствие таких признаков может указывать как на низкое качество изготовления деталей, что сильно отразится на сроке службы, так и на подделку.

Не лишним будет провести проверку профиля и высоты выступов. Если выступы минимальны или полностью отсутствуют, тогда кольца могут являться не новыми, а бывшими в употреблении. Для надежности воспользуйтесь микрометром, чтобы определить номинальный и ремонтный размер колец.

Во время подбора компрессионных колец тактильно прощупайте фаску, которая находится на одной или обеих сторонах по наружному диаметру кольца. На изделиях низкого качества указанные фаски отсутствуют. На качественных кольцах также просматриваются торцы, которые по оттенку светлее и имеют слегка закругленную форму.

Хромированные поршневые кольца и кольца без такого покрытия по цвету идентичны, но вариант с нанесенным хромом отличается от аналога без хрома особыми выступами. На кольцах без покрытия такие выступы несимметричны. Наличие хрома также придает компрессионным кольцам характерный матовый оттенок, в то время как поршневые кольца без хрома имеют стальной отблеск.

Вполне очевидно, что наиболее удобным при подборе вариантом будет использование оригинальных поршневых колец. Под оригинальными следует понимать поршневые кольца, которые позиционируются в качестве оригинальных запасных частей самим заводом-изготовителем двигателя. При этом доступные в продаже оригинальные детали не всегда позволяют реализовать поставленные задачи во время тюнинга или ремонта двигателя. В таких случаях требуется осуществить грамотный подбор из группы высококачественных аналогов.

  • При подборе неоригинальных поршневых колец желательно выбирать такие кольца, которые изначально предназначены для двигателя с похожими характеристиками. Под такими характеристиками следует понимать объем, мощность, максимальные обороты коленвала, и т.д.

Оптимальным вариантом будет подбор колец с таким материалом изготовления и покрытием, которые аналогичны оригинальным кольцам для данного типа двигателя. В противном случае ресурс колец может быть сильно снижен, а также можно получить неудовлетворительный результат работы колец после ремонта двигателя. В качестве примера выделяется установка поршневых колец без покрытия хромом в цилиндры, которые изготовлены из алюминия. Кольца при такой инсталляции попросту не работают.

  • Необходимо отметить, что установка так называемых «мягких» колец, которые имеют меньший ресурс, позволяет минимизировать износ стенок цилиндров, тем самым увеличивая ресурс БЦ. Параллельно с этим производить замену поршневых колец в этом случае потребуется в среднем каждые 35-45 тыс. пройденных километров, что ставит под сомнение целесообразность подобного решения. Поршневые кольца хорошего качества имеют ресурс около 170-220 тыс. км. При их замене на таких пробегах двигателю все равно зачастую требуется ремонт коленвала, восстановление ЦПГ и т.д.

Напоследок добавим, что правильно подобранные и профессионально установленные неоригинальные поршневые кольца могут в отдельных случаях проработать дольше по сравнению с оригинальными деталями. Также стоит учитывать, что качественные аналоги обычно стоят на 10-25% дешевле.

При конструировании двигателя внутреннего сгорания инженеры неизменно сталкиваются с одной и той же проблемой - дно поршня и цилиндр не могут быть одного и того же диаметра. При этом масло не должно проникать в камеру сгорания. Массивный поршень заклинит в цилиндре, даже если он будет чуть меньше диаметром, а вот узкое гибкое кольцо, снабженное подвижным замком - нет. Применение колец оказалось идеальным компромиссом.

Типы поршневых колец

Поршневые кольца бывают двух типов – компрессионные и маслосъемные.Компрессионные кольца служат для создания давления в камере сгорания. Конструкция двигателя предусматривает небольшой зазор между стенками цилиндра и поршнем. Зазор не позволяет создать в камере сгорания необходимое давление, так как неизбежно просачивались бы в картер двигателя. Эта задача была решена при помощи компрессионных колец. Это стальные тонкие кольца с разрезом. Разрез называют замком, потому что он позволяет упругому кольцу сжиматься и разжиматься в строго определенных пределах, не давая, в то же время, сорваться с поршня. Чтобы кольца могли беспрепятственно сжиматься, на внешней поверхности корпуса цилиндра вытачивают кольцевые пазы - канавки.Кольца сделаны из упругой стали. По сути, кольцо - разновидность пружины. Они находятся в поджатом состоянии и за счет этого плотно прилегают к стенкам цилиндра. По мере стачивания колец в процессе эксплуатации плотность прилегания не падает, по крайней мере, до тех пор, пока износ не достиг критической точки.

Особенности расположения поршневых колец на корпусе поршня

На большинстве поршней современных двигателей устанавливается по три кольца. Два верхних кольца компрессионные, нижнее - маслосъемное.Компрессионные кольца, даже при условии, что два кольца расположены одно над другим, не могут полностью устранить прорыв газов из камеры сгорания.Проблему прорыва производители пытаются решить разными способами. Так, например, при монтаже колец в заводских условиях кольца располагают так, чтобы замки не находились друг над другом. Лучше всего разводить их на 180 градусов, чтобы они "смотрели" в разные стороны. Кстати, это условие необходимо соблюдать и при капитальном ремонте двигателя.

Прогрев помогает продлить срок эксплуатации любого двигателя, что бы ни заявлял на этот счет производитель. Кольца продолжают тереться о стенки цилиндров - такова конструкция ДВС

Кольца притираются к зеркалу цилиндров, и зазоры практически исчезают. Этим в немалой степени объясняется существование . Если производитель предписывает такой режим в сервисной книге, его следует соблюдать Чем ответственней владелец подойдет к обкатке двигателя, тем надежней «лягут» кольца на зеркало цилиндров, и тем дольше будет служить мотор.Маслосъемные кольца выполняют более простую функцию - снимают излишки масла, попадающие на стенки цилиндра снизу. В нижней части двигателя - картере, стоит настоящий масляный туман, который возникает при вращении коленвала. Рассеянное в воздухе масло смазывает стенки цилиндра, позволяя поршням беспрепятственно скользить вверх и вниз, но допустить его попадание в камеру сгорания нельзя. Под воздействием температуры оно немедленно частично сгорит, частично закоксуется, то есть осядет в виде плотного нагара на клапанах, стенках цилиндра, поверхности поршня, словом везде. Если такое происходит, двигатель выходит из строя очень быстро. Кстати, выражение "кольца залегли" имеет к закоксовыванию прямое отношение. Масло просачивается между и изношенным маслосъемным кольцом, масло сгорает, а несгоревший остаток облепляет компрессионные кольца, которые в итоге перестают разжиматься и остаются в сжатом состоянии.

Эксплуатация поршневых колец

В процессе работы в цилиндре все кольца со временем теряют упругость. Этот процесс происходит неравномерно по окружности, и начинается в районе замка. В месте расположения замка (в зазоре) постепенно ухудшается контакт со стенкой цилиндра, и происходит перегрев. Кроме того, кольца подвержены повышенному износу при раскручивании до высоких оборотах .У компрессионных колец форма замка может быть ступенчатой, косой или прямоугольной. Чаще всего встречаются кольца с прямоугольным разрезом. Такие кольца обходятся производителю недорого, но они обладают самыми плохими уплотняющими свойствами.

Материалы для производства поршневых колец

Самый распространенный материал для изготовления поршневых колец высокопрочный серый чугун.Кольца из чугуна сохраняют упругость и прочность в период всего срока службы. Этот материал показал себя с самой лучшей стороны в условиях повышенного трения – кольца из чугуна долго не стираются. За счет прочности материала кольца хорошо и равномерно прирабатываются, и плотно прилегают к зеркалу цилиндра.

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей

Для увеличения термостойкости колец из серого чугуна в него добавляются легирующие добавки: никель, хром и тому подобные вещества.

Технология изготовления поршневых колец

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей.Они связаны, прежде всего, с повышенными требованиями к точности размеров и с самой формой кольца. К тому же в них делается разрез, что усложняет технологию производства.Важно выдерживать такой параметр, как шероховатость наружной поверхности, в пределах 2,5 мкм. Имея такую шероховатую поверхность, кольцо быстрее прирабатывается к стенке цилиндра (зеркалу). Если отшлифовать наружную поверхность, притирка будет долгой, и обкатывать двигатель придется на протяжении десятка тысяч километров.При изготовлении поршневых колец не допускаются трещины и прочие дефекты на их поверхности.В процессе изготовления поршневых колец важно сделать их идеально ровными, чтобы давление по краям поршня распределялось одинаково.Чугунные кольца отливают в формах, затем металл закаляют, "отпускают" и вырезают замок. После остывания отливки на поверхность напыляют износостойкий материал, кольцо подвергают шлифовке для окончательного придания нужной формы.На рабочую поверхность маслосъемных колец наносится слой пористого хрома или молибдена для увеличения износостойкости и обеспечения защиты от коррозии.

В поршневой группе есть небольшая, но важная деталь. Это поршневое кольцо. Кольца незамкнуты, имеют небольшой зазор, который составляет лишь несколько сотых миллиметра. Детали посажены на канавки. Последние сделаны на внешней поверхности поршня. Наша статья расскажет вам о важности этих элементов, а также об их обслуживании.

Виды

Поршневые кольца двигателя по своему предназначению разделяются на несколько видов. Различают компрессионные, а также маслосъемные. Компрессионные не позволяют газам прорваться из камеры сгорания в картер двигателя. Размеры кольца снаружи немного больше, чем цилиндра, поэтому частично оно вырезано. Данный вырез называют замком.

Такие кольца призваны воспрепятствовать попаданию масла в камеры сгорания. Они снимают лишнее со стенок цилиндров. Эти кольца монтируются немного ниже, чем компрессионные. Данные детали имеют сквозные прорези.

Задачи, которые выполняют кольца

Для того чтобы энергия от сгорания топлива использовалась максимально эффективно, нужно придать системе герметичность. Так как характеристики поршня и гильзы могут меняться, между данными деталями уменьшается зазор. Это может привести к клину мотора. Производители зазор увеличили, а между этими деталями установили дополнительный уплотнитель - поршневое кольцо.

Уплотнитель, или кольцо, позволяет обеспечить эффективную герметичность камер, где сгорает горючая смесь. Далее, благодаря этим изделиям, от цилиндров и поршней отводится излишнее тепло. Уплотнители оптимизируют смазку поршневой группы.

Из чего их изготавливают?

Среди первых материалов, которые стали применять для производства колец, были сплавы ковкого чугуна. Именно этот материал показал свою высокую эффективность. Чугун отлично сочетался с теми материалами, которые применялись в изготовлении блоков цилиндра. Структура такого сплава, которая имела поры, позволяла материалу лучше удерживать смазочную жидкость, а износ при этом значительно уменьшался. Сегодня широко применяют другой чугунный сплав. Это пластичный вид. Его достоинство - качество, которое намного выше, к тому же он подвержен упругой деформации, что позволяет с легкостью устанавливать поршневое кольцо.

Но требования к данным деталям растут постоянно. Поэтому инженеры нашли более подходящие для материалы. Одна из первых модификаций - хромирование ковкого чугуна. Хром в таком случае применялся не привычный, а специальный, твердый. Эти изделия впервые были опробованы в самолетных моторах.

Также материалом для изготовления колец послужила нержавеющая сталь. Она является следующим этапом после хромирования чугуна. В составе сплава также присутствует хром, поэтому здесь можно наблюдать аналогичные свойства.

Чтобы увеличить срок службы этих деталей, инженеры решили создавать их из молибдена. Такой материал позволил увеличить износостойкость.

Симптомы износа поршневых колец

К сожалению, в этом мире ничто не вечно. И замена поршневых колец рано или поздно обязательно потребуется. Но именно благодаря своевременной замене можно увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания. Хотя в большинстве случаев, а особенно у начинающих автолюбителей, получается так, что замене подлежат не только эти расходные материалы. Давайте рассмотрим основные симптомы, по которым можно понять, что пора менять поршневые кольца.

Если у вашего мотора упала мощность, то в большинстве случаев это одна из причин, по которой владельцы авто приходят к мысли о необходимости замены этих самых колец. Мощность зависит от того, в каком состоянии находятся данные детали, а также от общего состояния группы. Если снизилась тяга, то первое подозрение - кольца.

Если вы заметили, что ваша машина стала потреблять больше масла, то, скорее всего, это свидетельствует о порядком изношенных маслосъемных кольцах. Если зазор поршневых колец выше положенного, масло не успевает сниматься. Результат - просачивание смазки в цилиндры, где часть ее сгорает, а другая улетает в трубу. Не всегда, конечно, мотор увеличивает аппетиты, однако проверить состояние этих деталей лишний раз стоит.

Кроме того, машина может начать потреблять и больше топлива. Если кольца свое отработали, то падает мощность. Следовательно, водитель будет нажимать педаль газа практически в пол. В результате свечи, которые залились топливом, станут причиной троения двигателя.

Если вы увидели что-то подобное, не пугайтесь. Нужно просто заменить расходные материалы. Цена поршневых колец невелика и составляет для самых ходовых моделей автомобилей порядка 1000-1500 рублей.

Не одной заменой…

Можно восстановить работу поршневых колец. В процессе работы двигателя может образовываться так называемый нагар, или же, по-другому, кокс. Он образуется в камерах сгорания. Так или иначе, но начинают появляться описанные выше симптомы. Что делать и как обойтись без сложного вмешательства?

Нагар скапливается не только в камерах сгорания, но и под кольцами. Лишь из-за этих образований подвижность колец блокируется. Теряется герметичность, в результате нарушается работа двигателя.

Раскоксовка поршневых колец

Суть этого подхода в том, чтобы снять нагар. Для этого можно воспользоваться различными химическими средствами. Их на радость автолюбителям очень много на авторынках. Максимально эффективная технология - это непосредственная заливка препарата в цилиндры через отверстия свечей.

Есть еще одна технология, правда, не такая эффективная. Можно добавить химическое средство очистки в топливо либо в масло.

Первый способ опробовали множество опытных автолюбителей. Давайте его рассмотрим. Для того чтобы выполнить такую несложную процедуру, понадобится выкрутить свечи, затем поставить поршни в одинаковое среднее положение. Далее необходимо залить средство в отверстия свечей. Лить нужно по 25 мл в каждый цилиндр примерно на 15 минут. Однако просто залить и отойти по своим делам не получится. Раскоксовка поршневых колец требует непосредственного участия автолюбителя. Чтобы помочь средству дойти до колец, нужно поворачивать колесо автомобиля вправо и влево. Достаточно пошевелить его лишь несколько раз.

Далее нужно снять высоковольтные провода с крышки трамблера и зафиксировать его. Это необходимо сделать для того, чтобы не пробились элементы зажигания или еще что-нибудь такое, когда двигатель будет крутиться стартером. Теперь нужно покрутить двигатель при помощи стартера в течении нескольких секунд. Так из цилиндров выйдет все лишнее. На завершающем этапе нужно все собрать, завести мотор и дать ему поработать несколько минут.

Замена поршневых колец

Подготовка к замене

После того как вы сняли ГБЦ, поддон и масляный насос, нужно демонтировать крышки шатунов и их вкладыши. Далее, при помощи легких постукиваний молоточком, следует выпрессовать поршень. Затем производим очистку цилиндра.

Не лишним будет проверить износ цилиндра. Для этого можно опустить кольцо в цилиндр на 5 мм и проверить зазоры. Затем проделать то же самое, но на глубину уже 10 мм. Для расчета износа из второго размера нужно вычесть первый, а затем результат разделить на число пи. Если получилось меньше 0,15 мм, тогда можно менять кольца.

Заменяем кольца

Здесь необходимо запомнить один нюанс, прежде чем менять кольца поршневые. Размеры их должны соответствовать вашему мотору. Здесь зазоры должны составлять для первого кольца от 0,3 до 0,45 мм, для второго - 0,25-0,4 мм. Если у вас так, то все в порядке.

Прежде чем устанавливать их, многие советуют очистить канавки на поршне от нагара. Когда будете ставить поршень в цилиндр, нужно разогнать стыки. Далее следует произвести очистку блока от прокладки и скопившегося там нагара. Эти части на стыках нужно хорошо смазать, а затем собрать все назад. Вот и все, поршневое кольцо установлено.

Опытные автовладельцы после такого "хирургического вмешательства" советуют производить обкатку, как на новом моторе.

Выбор колец на автомобили "АвтоВАЗ"

Сегодня рынок автозапчастей наполнен множеством самых различных деталей. Вроде бы проблемы с дефицитом решены, однако не все так просто. И сейчас порой трудно подобрать необходимые запчасти, такие как вкладыши шатунов, детали поршневой группы, кольца поршневые (ВАЗ 2110-2113 в том числе).

Сегодня ВАЗ предлагает три варианта таких запчастей. Это кольца размерами 76, 79, 82 мм. Материал, который используют для производства - преимущественно серый чугун. Он обладает высокой износостойкостью и повышенным ресурсом эксплуатации. Качество продукции постоянно контролируют, поэтому на подделку нарваться просто невозможно.

В качестве заключения

Как можно выяснить из этой статьи, при многих признаках неисправности, которые, казалось бы, указывают на более серьезные поломки, стоит посмотреть на состояние колец. Возможно, все обойдется недорого и пройдет быстро. Конечно, если спохватиться вовремя.

Цилиндрические компрессионные поршневые кольца

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо с внутренней фаской

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо с внутренним углом

Компрессионные поршневые кольца с маслосъёмной функцией

Коническое компрессионное поршневое кольцо

Под цилиндрическими компрессиоными поршневыми кольцами понимают кольца с прямоугольным поперечным сечением. Обе боковые поверхности кольца лежат параллельно друг к другу. Это исполнение кольца является самым простым и самым распространённым видом компрессионных поршневых колец. Сегодня эта модель используется преимущественно в качестве первого компрессионного поршневого кольца у всех бензиновых, а также у некоторых дизельных двигателей для легковых автомобилей,

Внутренние фаски и внутренние углы вызывают скручивание колец в установленном (натянутом) состоянии. Положение фаски и, соответственно, внутреннего угла в верхней кромке вызывает «положительное скручивание колец». Какое оно имеет действие, описано в главе Скручивание колец.

Эти кольца выполняют двойную функцию. Они помогают компрессионному поршневому кольцу при герметизации от газов и маслосъёмному поршневому кольцу при удалении масляной плёнки.

Важное указание: У всех видов двигателей (для легковых и грузовых автомобилей, бензиновых и дизельных) конические компрессионные поршневые кольца вставляются в основном во вторую кольцевую канавку.

Рис. 2

Поверхность конических компрессионных поршневых колец имеет коническую форму. Отклонение угла по отношению к цилиндрическому компрессионному поршневому кольцу составляет, в зависимости от конструкции, примерно от 45 до 60 угловых минут. Из-за формы кольцо в начальном состоянии опирается только на нижнюю кромку и, таким образом, прилегаеттолько в определённых пунктах к внутреннему диаметру цилиндра. Вследствие этого, в этом месте появляется высокое механическое давление на поверхность и происходитжелаемое снятие слоя материала. Результат этого износа при приработке уже после небольшой продолжительности эксплуатации - совершенно круглая форма и, вместе с этим, хорошее уплотнение. После пробега нескольких 100.000 км коническая поверхность кольца изнашивается так, что коническое компрессионное поршневое кольцо берёт на себя скорее функцию цилиндрического компрессионного поршневого кольца. Теперь кольцо, ранее изготовленное как коническое компрессионное, всё ещё отлично выполняет уплотняющую функцию в качестве цилиндрического компрессионного поршневого кольца.

Положение фаски и, соотв., внутреннего угла на нижней кромке вызываетздесь отрицательное скручивание колец (смотри главу 1.6.9 Скручивание колец).

Вследствие того, что давление газа оказывает влияние на кольцо также и спереди (давление газа может проникать в щель между стенкой цилиндра и рабочей поверхностью поршневого кольца), усиление давления газа несколько уменьшается. Во время приработки кольца давление прижима немного уменьшено, и сама приработка происходит с меньшим износом (рис. 2).

Наряду с функцией в качестве компрессионных поршневых колец, конические компрессионные поршневые кольца обладают также хорошими маслосъёмными свойствами. Это происходит из-за смещённой назад верхней кромки кольца. При движении вверх от нижней к верхней мёртвой точке кольцо скользит по масляной плёнке. Благодаря гидродинамическим силам (образование так называемого масляного клина) кольцо немного отделяется от поверхности цилиндра. При движении в противоположном направлении кромка кольца проникает глубже в масляную плёнку и, таким образом, отбрасывает масло, прежде всего, к кривошипной камере. У двигателей внутреннего сгорания конические компрессионные поршневые кольца вставляются также и в первую кольцевую канавку.

Коническое компрессионное поршневое кольцо с нижней внутренней фаской

Коническое компрессионное поршневое кольцо с нижним внутренним углом

Скребковые компрессионные поршневые кольца

Скребковое компрессионное поршневое кольцо

У скребкового компрессионного поршневого кольца нижняя кромка поверхности кольца снабжена прямоугольной или затылованной выемкой, которая кроме герметизации от газов обладает также и функцией удаления масляной плёнки. Выемка имеет определённый объём, в котором может собираться снятое масло, прежде чем оно сбежит обратно в масляный поддон.

У многих вариантов двигателя скребковое компрессионное поршневое кольцо использовалось раньше в качестве второго компрессионного поршневого кольца. На сегодняшний день вместо скребковых компрессионных поршневых колец используются преимущественно конические скребковые компрессионные поршневые кольца. Скребковые компрессионные поршневые кольца используются также для поршня компрессора в тормозных системах с пневматическим приводом. Там, главным образом, как первое компрессионное поршневое кольцо.

Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо

Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо - это усовершенствованная модель скребкового компрессионного поршневого кольца.

Благодаря конической форме поверхности усиливается эффект снятия масла. У поршневых компрессоров коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо вставляется не только во вторую, но также и в первую кольцевую канавку.



Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо с закрытым стыком

Для улучшения герметизации от газов выступ заканчивается не у самого стыка, а уже раньше. Таким образом, по сравнению с обыкновенным коническим скребковым компрессионным поршневым кольцом можно достичь уменьшения просачивания газов из камеры сгорания в картер двигателя (смотри также 1.6.5 Тепловой зазор).

Поршневые кольца с поперечным сечением в форме трапеции Трапециевидные или полутрапециевидные компрессионные поршневые кольца используются для того, чтобы препятствовать нагарообразованию и, вместе с тем, заклиниванию колец в кольцевых канавках. Особенно тогда, когда очень высокая температура появляется также и в кольцевой канавке, опасность состоит в том, что имеющееся в этой кольцевой канавке моторное масло под воздействием температуры образует нагар. У дизельных двигателей помимо возможного нагарообразования появляется также сажа. Она тоже приводит к отложениям в кольцевом пазе. Если бы поршневые кольца из-за этих отложений застряли, то горячие газообразные продукты сгорания беспрепятственно проходили бы между поршнем и стенкой цилиндра, при этом перегревая поршень. Результатом были бы расплавление головки поршня и сильные повреждения самого поршня. Из-за высоких температур и образования сажи трапециевидное компрессионное поршневое кольцо используется чаще всего для дизельных двигателей и вставляется в самую верхнюю, а иногда и во вторую кольцевую канавку.

Внимание

Трапециевидные или полутрапециевидные компрессионные поршневые кольца не могут вставляться в обыкновенные канавки прямоугольного сечения. При использовании поршневых колец с поперечным сечением в форме трапеции также и кольцевые канавки в поршне всегда должны иметь соответствующую форму.

Трапециевидное компрессионное поршневое кольцо

У трапециевидных компрессионных поршневых колец обе боковые поверхности кольца не лежат параллельно, а стоят друг против друга в виде трапеции. Угол составляет, как правило, 6°, 15° или 20°.

Полутрапециевидное компрессионное поршневое кольцо

У полутрапециевидных компрессионных поршневых колец нижняя боковая поверхность не имеет никакого угла, а с рабочей поверхностью кольца она образует прямой угол.

Функция очистки

Благодаря трапециевидной форме компрессионных поршневых колец и ихдвижению в кольцевой канавке из-за перекоса поршня (смотри главу 1.6.11 Движение поршневых колец) образования нагара растираются механическим путём.

← Вернуться

×
Вступай в сообщество «export40.ru»!
ВКонтакте:
Я уже подписан на сообщество «export40.ru»