Допустимый зазор в поршневой. поршневая группа

Замена поршневых колец

На автомобилях ВАЗ, впрочем, как и на всех других моделях легковых автомашин, одни лишь поршневые кольца целесообразно менять только в том случае, если:

• в цилиндрах нет выработки;
• не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.

При значительном износе гильз требуется их расточка, а если до этого уже был последний размер, требуется перегильзовка блока цилиндров. Заменить ПК можно на любом вазовском моторе, не снимая ДВС, для этого потребуется снятие ГБЦ и масляного картера. ПК меняют в том случае, если зазор в стыках у них не превышает 1 мм.

Для примера рассмотрим замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, такую работу необходимо проводить на яме или автоподъемнике:

• выключаем зажигание, ставим КПП на нейтральную передачу, скидываем с АКБ минусовую клемму;
• сливаем тосол, снимаем корпус воздушного фильтра вместе с патрубком (гофрой инжектора);
• снимаем клапанную крышку, распредшестерню, ослабляем ремень ГРМ и отводим его в сторону;
• отсоединяем от ГБЦ вв провода, патрубки системы охлаждения, откручиваем болты головки;
• раскручиваем гайки приемной трубы глушителя;
• полностью освобождаем ГБЦ от всех креплений, которые мешают ее снять, производим съем головки блока;
• если под двигателем есть защита, демонтируем ее;
• подставляем емкость под поддон двигателя, отворачиваем пробку на картере, сливаем масло;
• снимаем нижний лючок корпуса КПП (три болтика);
• головкой с воротком на 10 или торцевым ключом откручиваем все болты масляного поддона;
• демонтируем поддон, снимаем маслоприемник;
• отворачиваем гайки шатунов, снимаем нижние шатунные крышки, аккуратно выбиваем поршни с шатунами наверх. Поршни следует выбивать через выколотку из мягкого металла или через деревянный брус. Сначала нужно аккуратно выбить шатунный болт, не повредив на нем резьбу, затем выколотку наставить на торец шатуна – ни в коем случае нельзя бить по вкладышам или посадочному месту под ними;
• шатуны рекомендуется вынимать по одному, и сразу же на них наживлять крышки, между собой крышки путать нельзя, они назад ставятся строго по своим местам, и обязательно замок к замку;
• снимаем с поршней ПК, обломком старого кольца чистим поршневые канавки до чистого металла. Обязательно проверяем чистоту канавки по кругу, кокса в ней оставаться не должно;
• устанавливаем в канавки новые кольца, начинаем с нижнего МПК, затем ставим среднее компрессионное ПК, и в последнюю очередь верхнее. Для установки можно воспользоваться специальным приспособлением, но все же кольца удобнее ставить руками. Если МПК чугунные, их нельзя гнуть по своей оси, можно только аккуратно раздвигать. Компрессионные кольца выгибать тоже нужно аккуратно, по минимуму;
• устанавливаем на место поршень с помощью специальной оправки, забиваем деревянной ручкой молотка либо латунной или бронзовой выколоткой;
• ставим по одному поршню-шатуну, и тут же крепим на каждый шатунную крышку. Затяжку гаек шатунов следует выполнять динамометрическим ключом, усилие – от 4,5 до 5,5 кг;
• затем ставим все на место – маслоприемник, поддон двигателя, головку блока. Заливаем в радиатор тосол, масло в картер, для проверки запускаем мотор. После замены ПК ДВС может поначалу дымить и расходовать масло – движок необходимо обкатать приблизительно 2 тыс. км. Бывает так, что при кажущемся нормальном состоянии гильз ДВС продолжает дымить даже после замены колец после обкатки. В таком случае придется растачивать цилиндры и устанавливать ремонтную поршневую группу.

Поршневые кольца двигателя

В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) поршневые кольца (ПК) служат для уплотнения между стенками цилиндра (гильз) и поршнем, за счет них создается компрессия в цилиндрах. Если при сборке в мотор забыть поставить ПК, двигатель не заведется, так как не будет обеспечено необходимое сжатие рабочей топливовоздушной смеси.

В легковых автомобилях на каждом поршне стандартно устанавливаются по три кольца – два компрессионных и одно маслосъемное, причем, маслосъемные ПК могут быть наборными, то есть, состоять из нескольких элементов. Компрессионные поршневые кольца (КПК) служат для создания компрессии в цилиндрах, всегда изготавливаются из высокопрочного чугуна с различными присадками. Наибольшей прочностью обладает верхнее КПК, так как оно работает в самом тяжелом температурном режиме и испытывает максимальные нагрузки.

Маслосъемные поршневые кольца двигателя (МПК) нужны для отвода масла от стенок цилиндров, если кольца не будут выполнять свою функцию, двигатель будет расходовать масло. МПК могут быть как чугунными, так и стальными, причем, чугунные ПК почти всегда изготавливаются цельными, а вот стальные маслосъемные кольца бывает только наборными (составными). Стальное МПК на один цилиндр состоит из:

• двух пружинных стальных колец;
• осевого расширителя;
• радиального расширителя.

Раскоксовка поршневых колец

Если мотор начинает дымить, есть вероятность, что в канавках поршней залегли кольца. В наше время есть немало различных современных средств для раскоксовки поршневых колец, и многие водители используют их для восстановления работоспособности мотора. Среди наиболее популярных составов можно отметить:

• Nitrox Power;
• ЛАВР МЛ-202;
• Титан;
• LIQUI MOLY;
• WYNN’S.

Автомобилисты полагают – если движок задымил, нужно воспользоваться средство для раскоксовки, и мотор заработает в прежнем режиме, без расхода масла и без дыма. Действительно, иногда эти средства помогают, но только лишь в тех случаях, когда мотор долго простоял без движения (например, после зимы), и от влаги в нем залегли ПК. Если машина подлежит длительной консервации (ставится в гараж на зимнее хранение) следует вывернуть свечи зажигания и в цилиндры залить масло, а свечные отверстия заткнуть чопиками. При такой профилактике и свечи не отсыреют, и на гильзах не скопиться ржавчина.

Но если все-таки забывчивый автовладелец не предпринял меры профилактики, можно воспользоваться средством для раскоксовки. От ржавчины в цилиндрах избавляемся следующим образом:

• сдергиваем высоковольтные провода;
• выкручиваем все свечи зажигания;
• проворачиваем коленчатый вал так, чтобы все поршни находились в среднем положении;
• в каждый цилиндр заливаем по 45 мл жидкости, наживляем свечи зажигания;
• оставляем «отмокать» цилиндры на 6-7 часов;
• зачем выворачиваем свечи, несколько оборотов прокручиваем стартером, чтобы вся грязь из двигателя вылетела;
• снятые детали устанавливаем на место, запускаем мотор. Первое время он может сильно дымить, но затем дым пройдет.

Автовладельцам следует помнить, что раскоксовка не является панацеей от всех бед, и если поршневые кольца изношены, то поможет только их замена.

Как правило, у Жигулей с побегом более 150000 износ поршневой группы уже довольно значителен, а если вы к тому же владелец, мягко скажем так, немного поезженной неизвестно кем и когда ремонтируемой «копейки», то в 90% случаев вас ожидает замена поршневой на ваз 2101.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — кольца незамкнутого типа, которые устанавливаются с минимальным зазором в специальных канавках, выполненных на внешней поверхности поршня. Поршневые кольца являются уплотнительным элементом ЦПГ, посредством которого удается добиться необходимой герметизации камеры сгорания в устройстве поршневых двигателей.

Поршневые кольца бывают двух типов:

• компрессионные поршневые кольца;
• маслосъемные поршневые кольца;

Современные бензиновые и дизельные двигатели обычно имеют 3 кольца:

• первое (верхнее) компрессионное кольцо;
• второе (нижнее) компрессионное кольцо;
• маслосъемное кольцо;

Высокофорсированные бензиновые агрегаты могут иметь только 1 компрессионное кольцо, в то время как на поршне дизельного мотора могут быть установлены 3 компрессионных кольца.

1. Применение компрессионного поршневого кольца позволяет реализовать скользящее герметичное соединение и создать эффективное уплотнение лабиринтного типа между поршнем и стенками цилиндра. Благодаря использованию компрессионных поршневых колец удается избежать прорыва отработавших газов из камеры сгорания в избыточном количестве. Допустимым количеством прорывающихся газов на ДВС с исправной ЦПГ считается показатель до 1%.
2. Поршневые кольца дополнительно отвечают за регулирование количества моторного масла, которое остается на стенках цилиндров для смазывания самих колец и поршней, и препятствуют попаданию смазки в камеру сгорания. Указанную функцию выполняет маслосъемное, а также частично второе компрессионное кольцо.
3. Еще одной функцией поршневых колец является охлаждение поршней, которое обеспечивается благодаря отводу тепла от поршня путем передачи избытков нагрева на стенки цилиндров.

Кольца в цилиндрах двигателя работают в крайне тяжелых условиях, так как постоянно испытывают серьезные механические и тепловые нагрузки. По этой причине к материалу изготовления, конструкции поршневых колец и способу их крепления на поршне выдвигаются особые требования. Поршневые кольца изготавливаются из чугуна или упругой легированной стали. Для улучшенной износостойкости на поверхность компрессионного кольца в процессе производства наносят дополнительное покрытие. Материалом такого покрытия выступает хром или молибден.

Поршневые кольца имеют специальный замок. Замок поршневого кольца фактически представляет собой разрез. Благодаря такому замку упругое кольцо способно разжиматься и сжиматься подобно пружине.

Другими словами, поршневое кольцо представляет собой не окружность, а имеет дугообразную форму с зазором между концами в области разреза. После того, как поршневое кольцо устанавливается в цилиндр, происходит его сжатие. Зазор в области замка уменьшается до показателя 0.1- 0.5 мм, который определен конструкцией двигателя. При этом величина разреза не позволяет поршневому кольцу срываться с посадочного места на поршне.

Величина зазора поршневых колец для каждой модели двигателя является строго определенным параметром. Увеличение зазора поршневых колец приводит к разгерметизации и прорыву газов из камеры сгорания. Результатом становится потеря мощности двигателя. Уменьшение зазора поршневого кольца может привести к заклиниванию кольца в цилиндре двигателя после теплового расширения.

Заклинивание поршневых колец вызывает поломку самих колец, образование задиров на зеркале цилиндров и другие повреждения. Также некоторые производители предлагают специальные поршневые кольца без зазоров.

Маслосъемные кольца устанавливаются под компрессионными, отличаются более сложной конструкцией. Маслосъемное кольцо имеет форму короба с двумя гранями, а также внутренние щели. Грани выполняют функцию скребка, посредством которого лишнее масло удаляется со стенок цилиндра. Через щели маслосъемного кольца смазка отводится к поршневым дренажным отверстиям.

Среди наиболее распространенных неисправностей отмечается износ, разрушение и потеря подвижности поршневых колец. К ускоренному износу и разрушению часто приводит детонация и перегрев двигателя, потеря подвижности возникает в результате закоксовки поршневых колец. Подобная неисправность также называется залеганием поршневых колец, при этом первыми обычно залегают маслосъемные кольца.

Замена поршней ВАЗ 2106

Извлекаем поршень с шатуном из блока цилиндров.

В нижних головках и крышках шатунов установлены сталеалюминиевые вкладыши.

От проворачивания их удерживают замки, входящие в прорези постелей.

Зажимаем шатун в тиски и, разжимая, снимаем верхнее и нижнее компрессионные кольца. При их последующей установке метка «ВЕРХ» или «ТОР» должна быть направлена к днищу поршня.

Надписи на кольце может и не быть, но нижнее компрессионное кольцо всегда устанавливается фаской вниз.

Снимаем маслосъемное кольцо с расширителем.

Установив поршень на деревянную оправку с отверстием или удерживая на весу, выбиваем палец.

Собираем шатунно-поршневую группу в обратной последовательности.

Подбираем новый поршень. Класс поршня обозначается буквой, а категория пальца – цифрой (см. таблицу сопрягаемых деталей).

Зазор между поршнем и цилиндром у новых деталей составляет 0,05–0,07 мм. При износе максимально допустимый зазор – 0,15 мм.

Правильно подобранный, смазанный моторным маслом палец должен входить в отверстия поршня под усилием большого пальца руки и не выпадать из поршня в вертикальном положении.

Установив кольцо в цилиндр, набором щупов проверяем зазор в его замке. Он должен быть 0,25–0,40 мм для всех колец. Если зазор повышенный, необходимо заменить кольца.

Зазор между кольцом и канавкой поршня проверяем также набором щупов. Для верхнего компрессионного кольца он должен быть 0,045–0,077, нижнего – 0,025–0,057, маслосъемного – 0,020–0,052 мм. Предельно допустимый зазор при износе – 0,15 мм.

Устанавливаем в поршневые канавки кольца, затем ориентируем их следующим образом:

• замок верхнего компрессионного кольца ориентируем под углом 45° к оси поршневого пальца;
• замок нижнего компрессионного кольца разворачиваем относительно замка верхнего кольца в противоположную сторону;
• замок маслосъемного кольца ставим на 90° относительно замков других колец. При этом стык его расширителя должен находиться с противоположной стороны замка самого кольца.

Разогреваем верхнюю головку шатуна до 240°С, зажав его в тисках.

Палец можно предварительно охладить в морозильной камере.

Надеваем на шатун поршень и при помощи оправки быстро запрессовываем палец.

Цифры на шатуне и его крышке, указывающие номер цилиндра, должны находиться с одной стороны и совпадать.

Метка «П» на поршне должна быть направлена к передней части блока цилиндров.

ovaze.ru

Общие сведения

При создании автомобиля «Нива» конструкторы столкнулись с отсутствием мотора подходящей мощности. Имевшиеся двигатели с объемом 1,2-1,5 литра мало подходили для машины с приводом на все колеса. Положение спасло появление большего по объему мотора модели 2106. За счет максимально возможного увеличения диаметра цилиндров его литраж довели почти до 1,6 литра, а мощность достигала 80 сил. Именно этот мотор и стал основным силовым агрегатом «Нивы» на более чем 20 лет.

В середине 90-х «Нива» прошла модернизацию, в ходе которой в ее конструкцию был внесен ряд изменений. Поменялось оформление задней части машины, а также многие элементы интерьера внедорожника. В качестве базового силового агрегата стал применяться 1,7-литровый двигатель ВАЗ-21213. Изначально мотор разрабатывался для модернизированной машины седьмой модели, но проект внедорожника оказался более перспективным.

Проблемы, связанные с неисправными кольцами

Первым делом, необходимо понять, что кольца пришли в нерабочее состояние. Многие считают, что понять это можно лишь разобрав двигатель, но существует еще один способ. Проследите, как ведет себя Ваш «железный конь». Если для него характерно резкое падение мощности, то это явный признак того, что кольца стерлись.

Вследствие чего возрастает расход топлива, ведь основная масса бензина просто выбрасывается в атмосферу. Следом за топливом начинает расти потребление масла. Кольца перестают справляться со своими задачами, и масло просто остается на стенках цилиндров, а следом и в камеру сгорания. Помимо этого, масло не сгорает, а откладывается на деталях. Слой масла довольно толстый, поэтому теплоотдача между деталями резко понижается, что оказывает пагубное воздействие на механизм в целом.

Если масло просочилось в камеру сгорания, то это будет визуально видно. Дело в том, что при выхлопе газы будут иметь характерный синий оттенок. Конечно, бывают случаи, когда газы и вовсе синие, но это уже говорит о сильном износе всей поршневой системе.

Для того, чтобы произвести замену колец понадобятся не только инструменты в большом количестве, а и ловкость. Естественно, для профессионалов не составит труда произвести замену и при наличии всего лишь двух отверток в своем арсенале, но только не в одиночку. Одному заменить кольца практически невозможно. Еще понадобиться стол, на котором будет располагаться блок цилиндров, так как блок нужно будет несколько раз переворачивать.

Признаки и причины износа (поломки) поршневых колец

На автомобилях ВАЗ в процессе эксплуатации происходит износ двигателя, так же выходят из строя ПК. Кольца могут:

• ломаться на две или несколько частей;
• изнашиваться по толщине;
• иметь общий износ.

Часто поломка деталей происходит вследствие перегрева ДВС, в этом случае в цилиндрах уменьшается компрессия, и мотор теряет мощность. Признаками неисправных ПК является:

• сизый дым из трубы глушителя, особенно часто он проявляется после долгой работы на холостых оборотах при резком нажатии на педаль газа;
• повышенный расход масла в двигателе;
• падение мощности, мотор перестает тянуть;
• закоксовывание свечей зажигания.

Если появляются признаки неисправности в поршневой группе, в первую очередь меняются поршневые кольца. Но замена ПК не всегда дает нужный эффект, часто после ремонта мотор продолжает дымить и расходовать масло. Причина здесь простая – имеется износ в самих цилиндрах. В блоке обычно гильзы изнашиваются неравномерно – они приобретают овальную форму, из-за выработки поршневые кольца не прилегают плотно к стенкам цилиндров и не обеспечивают герметичность.

Размеры поршневых колец: таблица (ВАЗ)

На автомобилях вазовского производства устанавливаются двигатели типа:

• 2101/2103/ 2105/2106 (ВАЗ-классика);
• 21213/ 21214/2130 (Нива);
• 2108/21083 (ВАЗ 2108-09-099);
• 2111/2112 (ВАЗ 2110-11-12);
• 21114 (ВАЗ 2113-14-15);
• 11186 (Лада Гранта);
• 11194 (Lada Kalina).

Также есть множество других модификаций ДВС, все вазовские моторы четырехцилиндровые рядные, с общим количеством клапанов 8 или 16. У моторов ВАЗ есть несколько стандартных размеров цилиндров:

У каждого размера предусматривается ремонтное увеличение на 0,4 и 0,8 мм, заводами производятся ремонтные поршни и кольца первого и второго ремонтных размеров. Поршневые кольца с диаметром 76 миллиметров выпускаются для двигателей:

Первый ремонтный размер ПК для этих моторов – 76,4 мм, второй ремонтный размер – 76,8 мм. Поршни, а также и поршневые кольца 79 мм производятся для ДВС моделей:

На всех этих моторах также есть два ремонтных размера ПК – 79,4 мм (первый ремонт) и 79,8 мм (второй ремонт). Самые распространенный размер ПК – 82 мм, на многих современных автомобилях ВАЗ используется поршневая группа именно этого размера. Диаметр поршневых колец 82 мм можно встретить на двигателях:

У ДВС ВАЗ есть и отклонения от типичных размеров, например, на моторе 11194 объемом 1,4л устанавливаются поршни и ПК диаметром 76,5 мм, этим ДВС комплектуется Ладв Калина. Также есть нестандартный силовой агрегат 1800 см³ ВАЗ-21128 с номинальным диаметром цилиндров 82,5 мм, но серийно АвтоВазом движок не производится.

Замена поршней

Перед выполнением ремонтных работ ВАЗ 2106 прежде всего необходимо тщательно вымыть двигатель, чтобы исключить попадания внутрь мелких частиц и грязи. Демонтированный мотор лучше положить на надежную полку, расположенную на удобной высоте. Из инструментов для замены нужно приготовить:

• наборы накидных и торцевых ключей;
• набор головок;
• динамометрический ключ;
• специальное съемное приспособление для колец;
• набор плоских щупов;
• штангенциркуль;
• нутромер;
• молоток.

При разборке следует тщательно запоминать расположение всех деталей ВАЗ 2106, делать пометки, а лучше сфотографировать.

Этапы работы

1. Сначала нужно снять головку блока цилиндров.
2. Следующий шаг — снятие поддона для обеспечения доступа к коленвалу и шатунам.
3. Затем ключом на «36» нужно провернуть коленвал пока не будут максимально выдвинуты гайки шатунов.
4. Далее головкой на «14» откручиваем две гайки, удерживающие крышку шатуна, и снимаем крышку.
5. Чтобы вытянуть поршень, нужно усилием руки или с помощью ручки молотка надавить на болт шатуна. Поршень должен выйти с обратной стороны. Разбирать нужно аккуратно, чтобы не повредить поршень и поверхности стенок цилиндра.
6. Далее снимаем кольца с поршней, поддевая их пальцем или ногтем и вынимая из канавки. Проворачиваем изделие до тех пор, пока оно полностью не покинет канавку.

Выполняя самостоятельно замену поршневой группы на ВАЗ 2106, следует внимательно следить за последовательностью установки.

Когда менять поршневые кольца

Давайте разберемся, когда же пришло время заменить кольца, и есть ли смысл в таком действии. Есть много различных способов это понять.

• Явным признаком неисправности поршневых колец является перерасход масла, который можно узнать по замерам при помощи щупа.
• Также проверить это можно, сняв шланг, отходящий от сапуна и запустив двигатель проверить наличие белого дыма из него.
• Третий способ — посмотреть, не идет ли из выхлопной трубы дым черного или сизого цвета.
• Определить работу двигателя и его производительность можно и по виду свечей зажигания. Если резьба черная, то это свидетельствует о переизбытке масла в камере сгорания. Светлый, коричневый цвет говорит о хорошем состоянии поршневой двигателя.

Однако наиболее надежный способ проверить поршневые кольца — это заехать на любую станцию технического обслуживания и попросить, чтобы вам замерили компрессию в цилиндрах. Имейте в виду, для каждой марки автомобиля она разная.

Замер компрессии в цилиндрах

При замере лучше сами присутствуйте и просите, чтобы показания прибора вам показывали после каждого замера, так как профессионалы своего дела могут элементарно на вас наживаться. Давление в каждом цилиндре должно быть примерно одинаковы и соответствовать нормам, предусмотренным заводом-изготовителем данной машины. Если же этого нет, то следует задуматься о ремонте двигателя.

Имея прибор для измерения давления поршневой группы, вы с легкостью можете измерить показания самостоятельно.

Порядок действий при замере компрессии:

1. Снимаем бронепровода;
2. Выкручиваем свечи зажигания;
3. Вынимаем провод, отходящий от катушки зажигания;
4. Бросаем его на двигатель (искра должна бить на корпус);
5. Вкручиваем прибор вместо свечи;
6. Выжимаем полностью газ;
7. Прокручиваем стартером двигатель.

Такие действия проводим с каждым цилиндром. Не допускайте ошибок в последовательности, особенно связанные с бронепроводом от катушки. Не вывив его на блок, можете сломать катушку.

Подробнее о самостоятельном замере компрессии можно посмотреть в следующих видео:

Если после замера ваши данные — например, 10,10,10,10 (т.е. одинаковы на всех цилиндрах), то выработка поршневой группы также одинакова и это уже хорошо, но если это далеко от нормы, установленной заводом-изготовителем, то вам требуется заменить кольца, иначе это может привести к плохим последствиям. Если же, например, 10, 8, 7, 11 (т.е. разные во всех цилиндрах), то у вас могут быть проблемы не только с кольцами — под подозрение попадают клапаны и маслосъёмные колпачки.

Примерный ресурс колец составляет около 100 000 километров, на дорогих марках может достигать 300 000.

Раскоксовка поршневых колец

Многие автолюбители при наличии проблем с кольцами, пытаются решить их раскоксовкой. Этот способ применяется, не разбирая двигатель, но работает в очень редких случаях . Заключается он в заливании в двигатель агрессивной жидкости, разъедающей и размягчающей нагар на поршневых кольцах. Однако если вы хотите в дальнейшем надежно ездить на своем автомобиле, то не стоит рассматривать этот вариант.

Процесс раскоксовки двигателя

Тепловой зазор поршневых колец

ПК представляют собой пружинные диски с одним разрезом – при установке на поршень они разжимаются, а в гильзе плотно прижимаются к ее стенкам. Чтобы достигалось максимальное сжатие рабочей смеси, стенки цилиндров должны быть максимально гладкими (без дефектов), а форма внутренней полости идеально круглой. На поршне ПК размещаются в специальных канавках, причем, они посажены неплотно, и на холодном поршне перемещаются в канавках свободно.

Поршневые кольца имеют тепловые зазоры:

Зазоры обязательно должны быть определенными, если они больше или меньше положенного значения, поршневая группа быстро выйдет из строя. Следует учитывать тот фактор, что при нагреве металл расширяется, и если тепловой зазор ПК будет слишком маленьким, поршневая группа начнет перегреваться. При больших зазорах не обеспечивается герметичность, возникают потери мощности.

Для легковых автомобилей, как правило, устанавливаются следующие зазоры:

• между канавками и КПК – от 0,02 до 0,08 мм (для верхнего кольца зазор должен быть немного больше);
• между канавками и МПК – от 0,05 до 0,06 мм;
• на стыке – от 0,25 до 0,5 мм.

По мере износа зазоры в ПК увеличиваются, и они не должны превышать:

• между кольцом и канавкой – 0,15 мм;
• на стыке – 1,0 мм.