Как поршень должен быть в цилиндре (5 видео)

Все в курсе, что: мощность и «тяга» мотора напрямую зависят от состояния деталей цилиндро-поршневой группы. Знаете и то, что поверхности трения этих деталей изнашиваются из-за попадания на них пыли, использования некачественных масел и просто от длительной работы. Поскольку замерить мощность двигателя в бытовых условиях практически нельзя, многие используют косвенный показатель — максимальную скорость, а кто-то замеряет компрессию в цилиндре. Второй способ оценки мощности более предпочтительный, ведь скоростные возможности аппарата могут снизиться, например, из-за того, что закоксовалась выпускная система, нарушилась регулировка зажигания, разладилась работа карбюратора.
Если двигатель действительно «подсел», не спешите сразу растачивать цилиндр под ремонтный размер. Умудренные опытом люди обычно придерживаются следующей последовательности в действиях: в первый раз меняют кольца, во второй — кольца и поршень (оба раза — на номинальные размеры), потом еще раз меняют кольца (тоже на номинальные) и лишь затем растачивают цилиндр под первый ремонт с последующей установкой ремонтного поршня с кольцами. Когда начинать эти замены,- зависит в основном от условии эксплуатации. Первая замена колец может понадобиться через шесть-семь (и до 25 у большекубатурных аппаратов) тысяч километров, а поршня — через 15-40.
Оценить степень износа можно, если разобрать цилиндро-поршневую группу. Проводя разборку, нужно твердо помнить две вещи.

Первая — не уроните стопорное кольцо в кривошипную камеру. Чтобы избежать этой неприятности, сразу закройте камеру, скажем, тряпкой.

И вторая -не загните шатун, когда станете молотком выбивать палец. Лучше всего пользоваться съемником.
Итак, поршень у вас в руках. Аккуратно снимите с него кольца (используйте три-четыре подкладных пластинки (рис. 1) и вставьте их в верхнюю часть цилиндра.

«Выровняйте» кольца поршнем — вставьте его в цилиндр снизу и измерьте зазоры в замках колец (рис 2) Если они превышают 3 мм, кольца подлежат замене. Зазоры в замках новых колец не должны превышать 0,2-0,4 мм.

Сразу оцените и состояние поршня: если зазор между ним и цилиндром более 0,3-0,4 мм, поршень требует замены. При подборе нового поршня удобно руководствоваться «дедовским» методом: вымытый и смазанный моторным маслом цилиндр лежит на столе, а вы опускаете в него поршень. «Хороший» поршень должен опускаться под тяжестью собственного веса около одной секунды. Если он со стуком провалился или, что еще хуже, застрял «на полпути», — ищите другой поршень. У каждой модели мотоциклов существует от двух до четырех размерных групп поршней, их разница в диаметре может составлять от 0,01-0,025 мм. Маркировка группы обычно наносится клеймом на днище поршня и на нижнем торце цилиндра. Следите, чтобы эти цифры совпадали.
Особое внимание уделите состоянию бывшего в эксплуатации поршня. Осмотрите его на предмет наличия трещин и, если таковые имеются, — выбрасывайте его на помойку. Как правило, трещины возникают в зоне бобышек на внутренней поверхности поршня и по углам продувочных окон. Так или иначе, трещины всегда образуются в местах повышенных концентраций напряжений (рис. 3).

К ним относятся острые внутренние углы, остающиеся после механической обработки поршня, или из-за брака литья. Такие места скруглите надфилем, шарошкой и тщательно заполируйте.
Однако трещины — не единственная опасность, подстерегающая поршень в его бесконечных возвратно-поступательных движениях. Сюрприз могут преподнести и поршневые кольца. Чаще всего приходится чистить от нагара канавки колец, когда сами кольца теряют подвижность («залегают»). Делайте это обломком старого кольца или острым предметом типа шабера. Использовать для чистки надфили или ножовочные полотна крайне нежелательно: можно вместе с нагаром счистить и «мясо» поршня. Последствия вы себе представляете: из-за утечки газов между кольцом и поршнем падает компрессия со всеми вытекающими последствиями.
В этих же канавках установлены стопорные штифты. Они фиксируют кольца, чтобы те не проворачивались на поршне. Если в двухтактном двигателе, в цилиндре которого впускное, выпускное и продувочные окна, кольцо начнет вращаться (что и происходит при выпадении штифта), то в один ужасный момент стык кольца неминуемо окажется в зоне впускного (или выпускного) окна. Кольцо стремится разжаться, его концы немного распрямляются и входят в окно. В следующее мгновение противоположная кромка окна срезает высунувшиеся «на свободу» концы кольца, и двигатель с лязгом и грохотом выплевывает в глушитель его обломки. Но не ищите штифтов на поршнях четырехтактных двигателей. На них кольца просто разводятся стыками в противоположные стороны, ведь «опасных» окон нет вовсе. Разница ясна?! Так вот, теперь мы знаем, что стопорный штифт в двухтактном моторе -очень важная деталь. «Правильный» штифт ориентирует стык кольца на участок гильзы без окон (рис. 4)

Читайте также: Из чего сделан блок цилиндров газ 53

Следующий объект изучения — отверстие под поршневой палец. В канавках этого отверстия с каждой стороны поршня установлены стопорные кольца с загнутыми усиками. Назначение усиков — облегчить монтаж-демонтаж стопорных колец в поршне. С ними такая история: конструкция подобных стопорных колец не прижилась на спортивных двигателях — из-за опасности того, что усики подрежутся поршневым пальцем и попадут в цилиндр. Поэтому на всех современных высокофорсированных двигателях применяются исключительно «безусые» стопорные кольца. А для удобства их демонтажа на поршне предусмотрена специальная канавка. Но какой бы формы ни было стопорное кольцо, оно должно утопать в канавке не менее чем на половину диаметра проволоки, из которой изготовлено. Кстати, рекомендуем проверенный способ, страхующий от выталкивания стопорных колец поршневым пальцем. Удалите у колец усики, а на торцах пальца по наружному диаметру немного увеличьте фаски (рис. 5). Теперь палец будет надежнее запирать такой фаской стопорное кольцо.

При нагревании двигателя зазор между поршнем и гильзой должен быть равномерным по всему ее периметру. Поэтому поршень в холодном состоянии имеет весьма сложную форму: по высоте — конический, ступенчатый или бочкообразный, а в поперечном сечении -овальный. Наибольшая овальность — в зоне отверстия под поршневой палец (до 0,03 мм). Поэтому, измеряя поршень, не удивляйтесь тому, что он «неправильный».
Итак, вы подобрали поршень к цилиндру, теперь ищите подходящий палец. Диаметры пальцев, как поршней и цилиндров, делятся на несколько (до четырех) размерных групп. Подбирайте палец согласно предписаниям заводской инструкции. Обычно на торец пальца ставят точку краской определенного цвета. Такого же цвета метка наносится на бобышке внутри поршня. При комнатной температуре поршневые пальцы двигателей современных мотоциклов обычно входят в бобышку поршня под действием небольшого усилия. Однако на старых моделях пальцы в поршень прессовались, для чего поршни нагревали в кипящей воде… Опять-таки, внимательно почитайте инструкцию к своему мотоциклу.
Напоминаем еще раз: работая со стопорными колечками, закройте картер тряпкой. Эта простая операция избавит от того, что вам придется до посинения трясти перевернутый мотор, чтобы удалить упавшую внутрь деталь. Когда установите стопорные колечки (с усами или без), проверьте правильность их посадки: каждое кольцо должно сидеть в канавке плотно, но прокручиваться по окружности при надавливании шилом на один из ее краев.
Уже как анекдот постоянно слышишь об «умельцах», которые устанавливают поршни «задом наперед». Избежать неминуемой поломки колец поможет стрелка, выбитая на всех без исключения днищах поршней отечественных двухтактных двигателей — она и указывает, как следует сориентировать поршень. Правда, у всех «Иж-Юпитеров» стрелка смотрит в карбюратор. Если стрелка отсутствует или не просматривается, сориентируйте поршень по расположению стопорных штифтов: они должны «смотреть» на вертикальные сектора гильзы без окон…….

Читайте также: Рабочий цилиндр сцепления камаз 55111

Содержание

Какой должен быть зазор между поршнем и цилиндром
Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром
Нормы соответствия
Результат нарушения зазора
Как проверить зазор между поршнем и цилиндром
🎥 Видео

Видео:Зазорам - быть, чтобы Двигатель "Не Жрал" масло. Как Правильно? Ч.2Скачать

Какой должен быть зазор между поршнем и цилиндром

Для обеспечения высокой компрессии в двигателе, а это сильно влияет на его КПД и прочие способности по отдаче, лёгкости запуска и удельному расходу, поршни должны стоять в цилиндрах с минимальным зазором. Но сводить его к нулю невозможно, из-за разной температуры деталей двигатель заклинит.

Поэтому зазор определяется расчётным путём и строго соблюдается, а необходимое уплотнение достигается применением пружинных поршневых колец в роли газового и масляного уплотнения.

Видео:Тепловой зазор между поршнем и цилиндромСкачать

Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром

Конструкторы автомобилей стремятся, чтобы детали двигателя работали в режиме жидкостного трения.

Это такой способ смазки трущихся поверхностей, когда благодаря прочности масляной плёнки или подаче масла под давлением и при требуемом расходе непосредственного соприкосновения деталей не происходит даже под значительной нагрузкой.

Не всегда и не во всех режимах подобное состояние можно удержать. Влияют на это несколько факторов:

масляное голодание, подвода смазывающей жидкости, как это делается в подшипниках скольжения коленчатого и распределительного валов, под давлением в зону между поршнем и цилиндром не производится, а прочие способы смазки не всегда дают стабильный результат, лучше всего работают специальные масляные форсунки, но по разным причинам ставят их неохотно;
некачественно сделанный или изношенный рисунок хонингования на поверхности цилиндра, призван он удерживать масляную плёнку и не давать ей полностью исчезнуть под усилием поршневых колец;
нарушения температурного режима вызывают обнуление теплового зазора, исчезновение масляного слоя и появление задиров на поршнях и цилиндрах;
применение некачественного масла с отклонением по всем значимым характеристикам.

Кажется, парадоксальным, но больше изнашивается поверхность цилиндра, хотя она обычно изготовлена из чугуна, это цельный чугунный блок или различные сухие и мокрые гильзы, залитые в алюминий блока.

Даже если гильза отсутствует, поверхность алюминиевого цилиндра подвергается специальной обработке, и на ней создаётся слой специального твёрдого износостойкого покрытия.

Связано это с более стабильным давлением на поршень, которое при наличии смазки почти не снимает с него металл при движении. А вот цилиндр подвержен грубой работе пружинных колец с высоким удельным давлением из-за малой площади контакта.

Естественно, поршень тоже изнашивается, даже если это происходит с меньшей скоростью. В результате суммарного износа обеих поверхностей трения зазор непрерывно увеличивается, причём неравномерно.

Читайте также: Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется

Видео:Поршень и зазоры, чтобы Двигатель "Не Жрал" масло. Как Правильно? Ч.1Скачать

Нормы соответствия

В исходном состоянии цилиндр полностью соответствует своему названию, это геометрическая фигура с постоянным диаметром по всей высоте и окружностью в любом сечении, перпендикулярном к оси. Однако, поршень имеет куда более сложную форму, к тому же он располагает термофиксирующими вставками, в результате чего неравномерно расширяется при работе.

Для оценки состояния зазора выбирается разница диаметров поршня в зоне юбки и цилиндра в средней его части.

Формально принято считать, что тепловой зазор должен составлять примерно от 3 до 5 сотых долей миллиметра по диаметру у новых деталей, а его максимальная величина в результате износа не должна превышать 15 сотых, то есть 0,15 мм.

Разумеется, это некие средние значения, двигателей великое множество и отличаются они как разными подходами к конструированию, так и геометрическими размерами деталей, зависящими от рабочего объёма.

Видео:Болтанка поршней в цилиндрах 2AZ-FEСкачать

Результат нарушения зазора

При увеличении зазора, а обычно оно связано ещё и с ухудшением работоспособности колец, всё больше масла начинает проникать в камеру сгорания и расходоваться на угар.

Теоретически при этом должна снижаться компрессия, но чаще она наоборот, повышается, из-за обилия масла на компрессионных кольцах, герметизирующего их зазоры. Но это ненадолго, кольца коксуются, залегают, и компрессия пропадает окончательно.

Поршни при увеличенных зазорах нормально работать уже не смогут и начинают стучать. Стук поршневой хорошо слышно на перекладке, то есть в верхнем положении, когда изменяет направление своего движения нижняя головка шатуна, а поршень проходит мёртвую точку.

Юбка отходит от одной стенки цилиндра и выбирая зазор с силой ударяет по противоположной. С таким звоном ездить нельзя, поршень может разрушиться, что приведёт к катастрофе всего мотора.

Видео:Люфт поршней в цилиндрахСкачать

Как проверить зазор между поршнем и цилиндром

Для проверки зазора используется измерительная аппаратура в виде микрометра и нутромера, эта пара обладает классом точности, позволяющим реагировать на каждую сотую долю миллиметра.

Микрометром замеряется диаметр поршня в зоне его юбки, перпендикулярно пальцу. Стержень микрометра фиксируется зажимом, после чего нутромер устанавливается на ноль при опоре своим измерительным наконечником на стержень микрометра.

После такого обнуления индикатор нутромера будет показывать отклонения от диаметра поршня в сотых долях миллиметра.

Замер цилиндра производится в трёх плоскостях, верхней части, средней и нижней, вдоль зоны хода поршня. Замеры повторяются вдоль оси пальца и поперёк.

В результате можно оценить состояние цилиндра после износа. Главное, что потребуется – это наличие неравномерностей типа «эллипс» и «конус». Первое – отклонение сечения от окружности в сторону овала, а второе – изменение диаметра вдоль вертикальной оси.

Наличие отклонений в несколько соток говорит о невозможности нормальной работы колец и необходимости ремонта цилиндров или замены блока.

Заводы стремятся навязывать клиентам блок в сборе с коленвалом (шорт-блок). Но часто оказывается гораздо дешевле отремонтироваться расточкой, в тяжёлых случаях – гильзовкой, с заменой поршней на новые стандартные или ремонтного увеличенного размера.

Даже не новых двигателях со стандартными поршнями существует возможность точного подбора зазоров. Для этого поршни распределяются по группам с отклонением диаметра на одну сотку. Это позволяет выставить зазор с идеальной точностью и обеспечить оптимальные характеристики мотора и его предстоящий ресурс.