Пошаговый план работы
- Разборку начинаем с головки блока, откручиваем ее, убираем прокладку, тщательно и аккуратно очищаем их поверхности. Треугольным напильником (шабером) убираем гарь с верхней части цилиндров. Не сделав этого, сложно определить степень износа, а также будет невозможно извлечь поршень целым, так как нагар не позволит выйти «юбке» поршня.
- После того, как очистили кромки от огарков, проверяем наличие ощутимой ступеньки: проводим снизу вверх пальцем по цилиндру до верхней кромки. Нужно знать, с каким силовым агрегатом работаем (либо он после капитального ремонта, либо его ни разу не разбирали). Затем делаем точные замеры цилиндров штангенциркулем (нутрометром).
- Прокручиваем коленчатый вал, внимательно смотрим зеркало цилиндра на присутствие вертикальных глубоких выемок. Выработка эллипса и конуса не должна превышать 0,03 миллиметра. Визуально ее невозможно определить, именно поэтому для точности понадобится нутрометр.
- Итак, теперь мы знаем диаметр цилиндров – расточки не потребуется. Значит расходы на ремонт будут минимальные. Сразу покупать кольца не стоит, пока ещё не осмотрели все внутренности блока. Нужно вытащить поршни и как следует рассмотреть, возможно их также придется покупать. Для того, чтобы извлечь поршни с шатунами, нужно снять сам поддон.
- Для этого нужно снова приподнять двигатель, предварительно перецепив стропики, что позволит нам открутить болты, но далеко убирать снятый механизм не стоит. Оставшееся масло нужно слить и осмотреть дно поддона: здесь могут находиться один или два замедлителя цепи, осколки колец и многое другое.
- Требуется посмотреть ремонтно-сервисную книжку двигателя. После того, как поддон остался чист, оцените просвет масляной плёнки на замедлителе и днище. Если она искрит, значит там присутствует металлическая крошка, а это верный признак того, что вкладыши изношены.
- Проверьте все вкладыши, скорее всего их нужно заменить. В этом случае, вытащив поршень с шатуном, посмотрите, есть ли на шатуне маркировка цилиндра. Если нет, это может значить одно — этот агрегат после капитального ремонта и скорее всего там стоят «неродные» шатуны. В такой ситуации стоит добавить метку на них и крышки, чтобы при следующем капитальном ремонте знать, какие вкладыши менялись.
Что понадобится для замены?
Для подобной процедуры стоит подготовить набор гаечных ключей, трещотку с торцевыми головками, динамометрический ключ, съемник для поршневых колец и сам набор колец.
Инструмент для монтажа/демонтажа поршневых колец отличается простой конструкцией и доступной ценой. Без этого приспособления процесс замены может превратиться в практически невыполнимую задачу. Конечно, раньше автолюбители обходились парой отверток. Но лучше, чтобы подобный инструмент был, иначе без него можно повредить кольца либо поверхность поршня. Тем более что он есть всегда в наличии в автомагазинах.
Обкатка двигателя после замены поршневой
Замена поршневой группы всегда сопровождается обкаткой или проверкой работоспособности двигателя. Делается это просто — мотор запускается на холостых оборотах. Если в течение 5-10 минут работы нет спада оборотов и других признаков нестабильности, проводится обкатка на 2-3 тыс. километров (дизельные агрегаты обкатываются не менее 8-10 тыс. км). Желательно проводить её на третьей скорости. Перед обкаткой рекомендуется проверить состояние АКБ — она должна быть заряженной на 90-100%. И самое главное — первые 300 км рекомендуется преодолеть за один заезд по загородной трассе!
Совет, как избежать проблем во время первого заезда. Двигатель авто после замены поршневой нужно хорошо прогреть, а для этого лучше сделать так. Сначала дать ему поработать на холостых оборотах до 80 градусов. Затем остановить мотор, дать остыть до 40 градусов. Снова запустить на ХХ, дав прогреться до 80°. Процедуру повторить 8-10 раз.
В ходе обкатки запрещено:
- сильно нагружать автомобиль — например, сажать пассажиров или брать на буксир;
- резко ускоряться;
- ехать в гору;
- повышать обороты выше 3000/мин;
- тормозить двигателем;
- передвигаться на пониженных оборотах;
- ездить на недостаточно прогретом моторе.
Что даёт обкатка. Она позволяет новым деталям мотора после замены поршневой без лишних перегрузок приработаться. На СТО обкатка часто проводится посредством стенда. К двигателю машины после замены поршневой подключается электродвигатель, который и «притирает» его. В домашних условиях это делается прямо на машине, описанным выше способом.
Проверка работы двигателя
После того как на поршни установлены новые кольца, следует убедиться в нормальной работоспособности агрегата. Для этого заводим мотор и даем ему немного поработать на холостых оборотах. Хорошим признаком является устойчивая работа агрегата. Первые две-три тысячи километров двигатель нужно будет эксплуатировать достаточно аккуратно. Его нельзя перегружать, следует избегать полной загрузки автомобиля, затяжных подъемов, воздерживаться от повышения оборотов более трех тысяч, а перед началом движения мотор обязательно нужно будет прогревать.
На видео показано как уставить поршневые кольца:
Причины повреждения поршней
Энергия, толкающая поршень вниз, образуется в результате сгорания топливно-воздушной смеси. Процесс происходит при очень высоких температурах и нагрузках. В результате поршень нагревается и увеличивается в размерах. При этом заклинивания детали в гильзе цилиндра не происходит из-за ее конструктивных особенностей: диаметр нижней части поршня (юбки) немного больше диаметра его головки. Однако юбка повергается меньшему нагреву, поэтому расширяется не так интенсивно – в результате поршень приобретает правильную цилиндрическую форму и возможность свободно перемещаться внутри цилиндра.
Для снижения термонапряженности необходимо отводить тепло от днища поршня. Делается это с помощью отверстий в стенах цилиндра, подведения достаточного количества моторного масла, использования накладок на днище из жароупорного чугуна.
При масляном голодании поршни постоянно перегреваются, увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются задиры и трещины, поршни могут начать заедать, что очень опасно для двигателя.
Причинами нарушения циркуляции масла и перегрева поршней зачастую являются:
- Выход из строя термостата
- Засорение радиатора
- Низкий уровень или полное отсутствие охлаждающей жидкости
- Повреждение помпы или ремня ее привода
- Неисправность вентилятора охлаждения и т.д.
Недостаточность смазки при диагностике двигателя можно определить по синеватому цвету поршневого пальца и зазорам в зоне бобышек.
Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования низкооктанового топлива и неисправностей в системе зажигания (нарушениях регулировки топливных форсунок и т.д.).
Именно поэтому необходимо следить за тем, чтобы двигатель не перегревался: если датчик на приборной панели показывает свыше +120 °С, автомобиль нужно сразу глушить.
Повреждения деталей ЦПГ и их причины
При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ.
В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.
Повреждения гильзы цилиндра
Деформация цилиндра
Отрыв бурта гильзы цилиндра
Кавитация
Повреждения поршня
Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель)
Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)
Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания
Прихват от перегрева, в основном на головке поршня
Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель)
Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне
Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания
Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром
Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками
Сухой прихват на юбке (недостаток масла)
Задиры на поршне только с одной стороны
Задиры на боковой поверхности (сухой прихват)
Источник
Как подбирать поршневые кольца?
Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, деталь помещают в него и выравнивают поршнем. Затем при помощи щупа замеряют зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, стык отпиливают (например, напильником) до нормальной величины. Если зазор превышает нормальный, то кольцо непригодно для данного цилиндра.
Чтобы подобрать кольцо по поршню, его «прокатывают» по канавке детали, а затем замеряют зазор в канавке поршневого кольца щупом. Если кольцо заедает или зазор маленький, его торцевая часть подлежит шлифовке. Делается это вручную при помощи наждачной бумаги, укрепленной на ровной деревянной плите.
Упругость новых колец проверяется на специальном приборе. Величина нагрузки при этом должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.
Днище поршня двигателя
Форма днища поршня двигателя внутреннего сгорания зависит от схемы расположения форсунок, клапанов, свечей зажигания, образования и распространения газов в цилиндре
Это все имеет большое значение для эффективности мотора, и днища поршней создают, принимая во внимание все эти факторы.. Выпуклое днище придает стакану-поршню высокую прочность, но при этом повышается теплоотдача (из-за увеличенной площади поверхности)
В моторах, где воспламенение топлива производится с помощью искры от свечи зажигания, рост теплоотдачи повышает допустимую степень компрессии на первом такте. А это, во-первых, повышает КПД двигателя, а во-вторых, немного компенсирует механические потери трения самого поршня о стенки цилиндра.
Выпуклое днище придает стакану-поршню высокую прочность, но при этом повышается теплоотдача (из-за увеличенной площади поверхности). В моторах, где воспламенение топлива производится с помощью искры от свечи зажигания, рост теплоотдачи повышает допустимую степень компрессии на первом такте. А это, во-первых, повышает КПД двигателя, а во-вторых, немного компенсирует механические потери трения самого поршня о стенки цилиндра.
Вогнутое днище характерно для дизельных двигателей с системой непосредственного впрыска топлива в цилиндры. Такая форма больше способствуют образованию нагара, чем у поршней с выпуклыми днищами.
Еще выпускаются поршни с плоскими днищами. Они просты в производстве, и их используют как в бензиновых, так и в дизельных силовых агрегатах вихрекамерного и предкамерного типов.
Высокие термические нагрузки обуславливают большую толщину днища любого поршня вне зависимости от формы. Корреляция здесь такая: чем больше толщина, тем слабее нагревается сам стакан-поршень. Стандартная толщина – от 7 до 9 мм; в турбированных моторах, где температура сгорания повышенная, толщина днища составляет не менее 11 мм; в дизельных двигателях толщина достигает 16 мм (также в связи с высокой температурой сгорания солярки).
Но есть и инновационные модели поршней, которые имеют толщины днищ на уровне 5,5-6 мм. Таковы, например, некоторые модели двигателей автомобилей Honda.
Чтобы усилить защиту стакана-поршня от агрессивной среды камеры сгорания, днище и первая канавка для компрессионного кольца обычно подвергается твердому анодированию. Верхний слой анодированного сплава превращается в керамическое покрытие, которое имеет толщину до 12 мкм. И этого вполне достаточно для эффективной защиты.
Проведение тюнинга
При усовершенствовании узлов и агрегатов двигателя необходимо проводить их облегчение. Но нужно и учитывать то, что следует делать это разумно, без фанатизма, чтобы не ухудшить прочность и надежность механизмов. Например, у поршней стачивают юбку с внутренней стороны, что позволяет уменьшить вес на несколько грамм, но крутящий момент заметно увеличивается. Вся поршневая группа двигателя нуждается в значительном облегчении ее элементов. Аналогично производится уменьшение массы коленчатого вала: с его поверхности убирается слой металла. Маховик, расположенный на валу, тоже подвергается обработке: с внутренней части снимается лишний металл. Аналогичные действия проделать нужно и с шатунами.
Стоит заметить, что при усовершенствовании (тюнинге) таких агрегатов, как маховик, коленвал, распредвал, обязательно необходимо проводить по окончании центровку и балансировку. Поскольку это элементы, которые вращаются вокруг оси, если точка тяжести окажется смещена, то появится биение. И если оно слишком сильное, то разрушения агрегатов ждать останется не очень долго. Более простой способ, но с финансовой стороны не слишком выгодный, можно применить, если провести установку узлов для конкретного двигателя, уже прошедших процедуру облегчения. У них и форма несколько иная, и используемый материал по прочности не уступает стандартному, зато масса его намного меньше
Обратите внимание на поздние модификации моторов. Например, поршневая группа «ВАЗ-2101» может быть заменена на более совершенные элементы модели 2103 или 2106
Что еще учесть при проведении тюнинга
Не нужно останавливаться на достигнутом. Так как вы увеличили мощность и крутящий момент, нужно предусмотреть и более эффективную смазку. Без модернизации масляного насоса никуда не деться. Систему смазки лучше всего дополнить канавками с внутренней стороны вкладышей. Занятие не из легких, так как эти элементы с трудом подвергаются какой-либо обработке. Но выполнить все можно, хоть и затратите время. Также позаботьтесь о системе охлаждения. Режим работы мотора существенно изменился, поэтому со стандартным теплообменником он может перегреваться.
Применение сцепления усиленного типа обязательно, так как крутящий момент вышел в плюс. Стандартные диски могут просто не выдержать возросших нагрузок. Выжимной подшипник также подбирается, исходя из новых характеристик. Но самое главное – это модернизация тормозов. Увеличение площади соприкосновения колодки с диском – это эффективное решение для обеспечения торможения. На колесах сзади следует отказаться от применения барабанных механизмов, отдавайте предпочтение дисковым. Любой легковой автомобиль можно переоборудовать таким образом. И если изменяются размеры поршневой группы, проводится облегчение, то в обязательном порядке требуется усовершенствование всех агрегатов автомобиля.
Особенности замены поршней
Поменять поршни также можно, не снимая двигателя, замена требуется в случаях их повреждения, и если зазор между поршнем и внутренней стенкой цилиндра составляет более 0,15 мм.
Зазор замерить просто:
- поршень без колец опускается в гильзу;
- замер производится щупом между стенкой цилиндра и серединой юбки поршня.
Посадка поршневого пальца может быть холодной (плавающей) и горячей, для соединения поршня с шатуном используют специальные съемники, или при горячей посадке нагревают шатуны (охлаждают поршни).
Гидроудар двигателя: что это такое, причины, последствия, сколько будет стоит ремонт
Причины повреждения поршней
Энергия, толкающая поршень вниз, образуется в результате сгорания топливно-воздушной смеси. Процесс происходит при очень высоких температурах и нагрузках. В результате поршень нагревается и увеличивается в размерах. При этом заклинивания детали в гильзе цилиндра не происходит из-за ее конструктивных особенностей: диаметр нижней части поршня (юбки) немного больше диаметра его головки. Однако юбка повергается меньшему нагреву, поэтому расширяется не так интенсивно – в результате поршень приобретает правильную цилиндрическую форму и возможность свободно перемещаться внутри цилиндра.
Для снижения термонапряженности необходимо отводить тепло от днища поршня. Делается это с помощью отверстий в стенах цилиндра, подведения достаточного количества моторного масла, использования накладок на днище из жароупорного чугуна.
При масляном голодании поршни постоянно перегреваются, увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются задиры и трещины, поршни могут начать заедать, что очень опасно для двигателя.
Причинами нарушения циркуляции масла и перегрева поршней зачастую являются:
- Выход из строя термостата
- Засорение радиатора
- Низкий уровень или полное отсутствие охлаждающей жидкости
- Повреждение помпы или ремня ее привода
- Неисправность вентилятора охлаждения и т.д.
Недостаточность смазки при диагностике двигателя можно определить по синеватому цвету поршневого пальца и зазорам в зоне бобышек.
Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования низкооктанового топлива и неисправностей в системе зажигания (нарушениях регулировки топливных форсунок и т.д.).
Именно поэтому необходимо следить за тем, чтобы двигатель не перегревался: если датчик на приборной панели показывает свыше +120 °С, автомобиль нужно сразу глушить.
Причины выхода поршней из строя
Большинство современных двигателей внутреннего сгорания сконструированы таким образом, что ремонт поршней не представляется возможным. Поэтому при их поломке существует два варианта действий: приобретение нового блока цилиндров с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ) или полная замена силового агрегата.
Поршни работают под воздействием высоких температур, и именно это чаще всего становится основной причиной их поломки. При перегреве происходит уменьшение зазора между поршнем и стенками цилиндра, что усиливает трение. Сами поршни нагреваются и увеличиваются в размерах. В результате на юбках и взаимодействующих с ними поверхностях появляются задиры.
Характер и положение задиров позволяет определить причины их возникновения. Например, если они появились по всей поверхности юбки поршня, то это свидетельствует об общем перегреве двигателя.
Причинами перегрева двигателя могут быть:
- Нарушение циркуляции охлаждающей жидкости или моторного масла
- Нерабочий термостат
- Засорение радиатора
- Уменьшение уровня антифриза из-за утечки
- Повреждение помпы
- Неисправность вентилятора охлаждения и т.д.
При недостаточной смазке поршневой палец становится синим, а в зоне бобышек возникают зазоры. В зависимости от конструкции двигателя пальцы могут быть плавающими (независимыми) или неподвижно установленными в верхней части шатуна. При заклинивании первого типа пальцев во втулке шатуна происходит перегрев бобышек, из-за чего на юбке образуются задиры в области их расположения.
При перегреве головки поршня задиры образуются между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца. В бензиновых двигателях это происходит из-за детонации или калильного зажигания, когда происходит преждевременное воспламенение топливной смеси.
Причинами появления задиров, помимо перегрева двигателя, могут быть:
- Неисправность датчика детонации
- Использование низкооктанового топлива
- Нарушение регулировки топливных форсунок в дизельных двигателях
- Несоответствие калильного числа свечей зажигания параметрам двигателя
- Неправильно выставленный угол опережения зажигания
- Слишком обогащенная/обедненная топливная смесь
Из-за перегрева на отдельных участках нижней части поршней могут образовываться трещины, а также может оплавиться металл, из которого изготовлены детали.
При несвоевременном обнаружении детонации или калильного зажигания внутри цилиндров двигателя стоит готовиться к ремонту цилиндро-поршневой группы. Из-за подобных проблем разрушаются поршневые кольца и их посадочные места, оплавляются кромки днища, возникают прочие повреждения, которые полностью выводя из строя поршни.
В дизельных двигателях повреждения поршневых колец и их посадочных мест свидетельствует о жестком сгорании топливной смеси. То же самое может происходить из-за применения некачественного топлива, большого количества различных присадок, некорректной работы форсунок или перебоев в работе системы зажигания.
Повышенный износ поршней может возникать из-за смывания защитной масляной пленки с их стенок. Часто это происходит по причине некорректной работы зажигания, загрязнения сажевого фильтра, постоянных запусков холодного двигателя и нарушения процесса воспламенения топливной смести внутри цилиндров.
Если отсутствует механический износ цилиндро-поршневой группы, определить, нуждаются ли рабочие элементы в замене можно по состоянию поршневых колец и их посадочных мест. На практике наиболее частой причиной срочного ремонта ЦПГ является обрыв ремня или цепи ГРМ.
При повреждении поршневых кольцах на этих элементах, поршнях и стенках цилиндров начинается образовываться нагар. Компрессия снижается либо полностью пропадает, внутрь картера начинают попадать отработанные газы, увеличивается расход масла, повышается вероятность его коксования.
Значительное снижение подвижности колец влечет за собой проблемы с запуском двигателя, появление дыма в выхлопных газах.
Что такое поршневые кольца, их назначение
Поршневые кольца представляют собой упругие незамкнутые элементы, которые устанавливаются в специальные канавки на корпусе поршня. Изготавливают их из стали или чугуна повышенной прочности, а сверху покрывают легирующим материалом. Легирующее покрытие еще больше увеличивает прочность, а также снижает скорость износа.
Обычно в поршень вставляются 3 кольца: 2 компрессионных (занимают 2 верхних канавки) и 1 маслосъемное (нижняя канавка). Задача компрессионных колец – не допустить прорыва раскаленных газов вдоль поршня в картер двигателя. Маслосъемное – снимает лишнее масло с зеркала цилиндра, не давая ему попасть в камеру сгорания. Кроме того, кольца снижают температуру поршня, передавая практически половину тепла его поверхности на стенки цилиндра.
Когда поршневые кольца перестают справляться с возложенными на них задачами, ввиду своего износа, двигатель автомобиля сигнализирует об этом проявлением соответствующих симптомов.
Признаки износа поршневых колец
О том, что износ дошел до критической стадии, свидетельствует синий или черный дым из выхлопной трубы. Это указывает на то, что излишки масла попали в камеру сгорания мимо маслосъемного кольца и сгорели там вместе с топливом. Черный дым, выходящий из трубки вентиляции картера, говорит о том, что компрессионные кольца из-за износа допускают прорыв газов из камеры сгорания в его полость.
Критический износ сопровождается снижением компрессии (способность удерживать давление) в цилиндрах двигателя. Это означает, что часть газов, образовавшихся при сгорании топливной смеси, которая должна была толкать поршень, прорвалась в картер, не совершив полезную работу. Именно это приведет к падению давления в цилиндре, следовательно, двигатель потеряет часть мощности. Наблюдается повышенные расход масла.
Проверяется компрессия специальным прибором – компрессометром. Когда номинальные значения давления неизвестны (нет инструкции по эксплуатации), сначала оно измеряется в сухом цилиндре, затем через свечное отверстие заливается немного моторного масла, и замер делается заново. Если компрессия повысится, значит, требуется замена колец. Подобные признаки могут наблюдаться и в случае их «залегания».
Такую проблему, если случай не сильно запущен, можно исправить при помощи специальных присадок к топливу. Двигатель, имеющий карбюраторную систему, можно попробовать очистить спреем для удаления нагара, который впрыскиваются непосредственно в карбюратор. Если удаление нагара с камеры сгорания эффекта не дало, то выход только один – замена поршневых колец и чистка канавок.
Сопутствующие услуги
Ремонт авто по Осаго Если Вы попали в ДТП и Вы не виновны,Вы можете получить направление на ремонт у Вашей страховой компании в Наш кузовной центр
Заказать
Автозапчасти Если вы приобретаете запчасти на нашем складе то вы получаете скидку на установку в нашем техцентре 10%
Заказать
Замена и ремонт рулевой рейки
Стоимость от: 3 000 руб.
Своевременная диагностика и выявление различных неисправностей рулевой рейки, а также их своевременное устранение, плановое техническое обслуживание и капитальный ремонт – все эти операции помогут вам поддерживать спокойную и комфортную эксплуатацию вашей машины на отечественных дорогах и за границей.
Заказать Подробнее
Ремонт АКПП
Стоимость от: 1 500 руб.
Ресурс автоматической коробки передач несколько меньше, чем механической и составляет для автомобилей среднего класса в основном 300 тыс. км, малого — 150-200 тыс. км. Отклонения от этих показателей в сторону уменьшения или увеличения связано с манерой езды, своевременным обслуживанием автоматической коробки.
Заказать Подробнее
Признаки неисправности поршневой группы
Бережная эксплуатация и своевременное техобслуживание обеспечивают долгую, бесперебойную работу двигателя, но у каждого мотора есть свой ресурс, и со временем от постоянного трения детали изнашиваются.
Как правильно эксплуатировать двигатель автомобиля читайте тут .
В процессе эксплуатации износу подвергаются поршневые кольца (ПК) и внутренние стенки цилиндров, от постоянной нагрузки лопаются перегородки поршней.
Основные признаки неисправной ЦПГ следующие:
- пропала динамика автомобиля, нет нормальной тяги;
- в двигателе появился металлический стук, который увеличивается под нагрузкой;
- из выхлопной трубы появляется белый или сизый дым;
- масло расходуется свыше положенной нормы, его приходится постоянно подливать.
