Установка поршневых колец материалы и инструменты для работы, пошаговая инструкция по монтажу

Таблица размеров поршневых колец

ИСТОРИЧЕСКОЕ ОТСТУПЛЕНИЕ
Изначально поставщиком поршневых колец для ВАЗа был Мичуринский завод поршневых колец (в то время он назывался автоагрегатный завод). Под это производство для Мичуринска было закуплено оборудование. Но несмотря на то, что в те годы в Мичуринске в основном использовалось (и используется по сей день) оборудование фирмы «Гетце» — это было оборудование и технология 50-х годов, изрядно устаревшие даже для того времени. И потому качество производимых там колец не удовлетворяло Волжский автозавод. Дело доходило до того, что в Мичуринске приходилось содержать специалистов ремонтной службы ВАЗа. Проблема встала настолько остро, что было принято решение — организовать производство самого «браконосного» и в то же время наиболее ответственного — верхнего компрессионного кольца на ВАЗе. Для этого часть оборудования была демонтирована с Мичуринского завода и установлена на ПТО (тогда еще ПГС), недостающая же часть была изготовлена своими силами. С того участка и началось самостоятельное производство поршневых колец на ВАЗе.
Но и после этого проблема снята не была и со временем вновь всплыла на поверхность. И было решено — организовать на ВАЗе полностью законченный цикл по производству поршневых колец.
В качестве стратегических партнеров рассматривались две конкурирующие фирмы — «Гетце» (Германия) и «Рикен» (Япония). После достаточно глубокого анализа был выявлен ряд преимуществ в предложении фирмы «Рикен», благодаря которым предпочтение при заключении контракта было отдано японцам. Если конкретнее, то основными моментами при этом были следующие. Японцы гарантировали наименьший процент брака на выходе по отношению к заготовке — программой допускалось максимум 25% брака по маслосъемному кольцу. (Здесь стоит отметить то обстоятельство, что вроде бы огромная цифра брака не должна пугать. В этом специфика производства поршневых колец и фирма «Гетце» давала больший процент по браку — 38%, Мичуринск — 40% по проекту, фактически же выходило порядка 78%).
Кроме этого с фирмой «Гетце» не было достигнуто четких договоренностей по передаче «ноу-хау», «Рикен» же передавала законченную технологию, включающую лицензию, «ноу-хау», расчеты, оборудование. В итоге, как уже было сказано выше, предпочтение отдали фирме «Рикен» и был закуплен сквозной проект, начиная от конструкторской разработки и заканчивая готовой продукцией.
Все это время, пока шла контрактация, участок поршневых колец на ПТО продолжал работать, изготавливая кольцо одного типа — верхнее компрессионное диаметром 79 мм. Тем самым незримо достигалась и еще одна цель — завод знакомился со спецификой изготовления поршневых колец, люди получали квалификацию, так пригодившуюся впоследствии.
И вот в 1986 году на ВАЗе началось производство собственных поршневых колец. После запуска производства продукция прошла омологацию и было выдано заключение — качество «вазовских» колец не хуже японских и соответствует мировым стандартам. Это же, кстати, подтвердили позднее и специалисты фирмы «Гетце», посещавшие Волжский автозавод.
А что же стало с участком на ПТО? После запуска нового цеха часть оборудования была возвращена в Мичуринск, часть продана на КАМАЗ.
Проектная мощность, на которую новый цех вышел в 1988 году — 12,3 млн. поршневых колец в год, что соответствует 4 млн. цилиндрокомплектов или 1 млн. автокомплектов. Из них 8.8 млн. колец идут на главный конвейер, а 3.5 млн. поступают в запчасти. Как известно, цилиндрокомплект состоит из трех колец — верхнего компрессионного, нижнего компрессионного и маслосъемного, в автокомплект же входит четыре цилиндрокомплекта. Исключение составляет «Ока», автокомплект которой состоит из трех цилиндрокомплектов (по числу цилиндров двигателя).
Кольца изготавливаются на все модели двигателей, в том числе и для «Оки». Кроме того, технология позволяет производить кольца и на опытные варианты двигателей.

ТИПЫ КОЛЕЦ
В настоящее время на ВАЗе выпускаются кольца следующих типоразмеров — трех номинальных 76, 79, 82 мм и на каждый номинальный по два ремонтных с ремонтным увеличением 0.4 и 0.8 мм. Это касается чугунных колец. Кроме того, выпускаются еще и стальные маслосъемные кольца, но только номинальных диаметров. Но это не предел. Возможности оборудования гораздо шире. Здесь могут выпускать кольца диаметром от 70 до 120 мм. При этом и программа может быть увеличена до 20.5 млн. колец в год.

ТОНКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
Чем же так сильно отличаются «вазовские» кольца от «мичуринских» и «ставропольских»? «Собака зарыта» в основном в используемых материалах. При производстве «вазовских» колец используются специальные лицензионные высокопрочный и серый чугуны марок РИК-40 и РИК-20, которые по своим износостойким свойствам и ресурсу превышают используемые в Мичуринске и Ставрополе материалы.
Огромное значение имеет и организация труда. На ВАЗе она такова, что соблюдение технологии заложено всем ходом техпроцесса, начиная от заготовки и до последней операции, и отклонение от технологии невозможно в принципе.
Нельзя не сказать и о качестве материала. 50% годности продукции заложено в заготовке. И потому качество применяемых материалов наполовину обеспечивает успех.
Представление же о том, что поршневое кольцо можно нарезать из трубы, абсолютно не соответствует действительности. Отливка уже изначально имеет эллиптическую форму, обеспечивающую идеальную эпюру радиальных напряжений. Обработанное по копирам кольцо создает давление на стенки цилиндра не равномерно по всему диаметру, а в форме фрукта с сочным названием «персик» — с увеличением давления в районе замка.
Токарная обработка кольца по копиру до его разрезки с использованием «ноу-хау» позволяет создавать теоретически нужное давление на стенки цилиндра, вследствие чего кольцо на все 100% выполняет свои компрессионные функции.
Еще один немаловажный критерий — стопроцентный контроль брака, ручной и автоматический на всем протяжении процесса изготовления колец — так называемый сплошной контроль. Каждое кольцо по нескольку раз проходит через опытные руки и зоркие глаза работниц цеха технического контроля.
Об их квалификации говорит такой пример. Понаблюдав некоторое время за работой девушек — контролеров, я грешным делом и сам подумал, эка сложность, так-то и я смогу. Но взяв одно из стопки отбракованных колец, долго вертел и рассматривал его под разными углами, так и не сумев разглядеть брака (вот Вам и ручной контроль!). Пришлось прибегнуть к помощи все тех же контролеров. Да, подумалось мне, трудно приходится их мужьям, ведь от таких иголки в стоге сена не утаишь, не говоря уже о «заначке».
Контролируется у кольца все, что только можно проконтролировать, и даже то, что нельзя. 100% визуальный контроль в четыре этапа: перед шлифованием, до и после хромирования и, наконец, окончательный контроль. Затем вновь 100% контроль основных параметров — высоты, тангенциального усилия, теплового зазора, радиальной толщины, наружного диаметра — на автоматах фирмы «Маркос». И после этого — выборочный ручной контроль на беспросветность в кольцевом калибре. Неустранимый брак ломается и идет в литейное производство на переплавку.
В брак уходят даже абсолютно нормальные кольца, но с неправильно нанесенной маркировкой — оператор ошибся и проклеймил не с той стороны. Брак! Ведь маркировка несет не только признак товарности и размер. Основная ее функция для нижнего компрессионного кольца — позиционирование кольца в цилиндре; как известно, кольца ставятся маркировкой вверх.
Еще один штрих — все без исключения кольца на конечном этапе притираются в специальных притирочных стаканах, имитирующих цилиндры двигателя. После чего маслосъемные поршневые кольца вновь подвергаются разборке — меняют пружину-расширитель и только затем поступают на следующий цикл производства. Так вот, стойкость этих стаканов такова, что их едва ли хватает на одну смену.

МАРКИРОВКА
На каждом кольце ставится своя маркировка. На кольцах номинальных размеров (а это диаметры 76, 79, 82 мм) слева от замка клеймится слово «ВАЗ». Что касается ремонтных колец, то на них, кроме этого, справа от замка ставится ремонтное увеличение. Первый ремонт обозначается цифрой «40», второй — «80». Тут стоит заметить, что для цилиндро- поршневой группы на ВАЗе существует только два ремонтных увеличения от номинального размера — 0.4 и 0.8 мм. А потому если Вы покупаете кольца, с маркировкой ремонтного размера, скажем «70», то имейте в виду, что кольца эти не «вазовского» производства, а какой-либо артели.
Раньше на нижних компрессионных кольцах ставили символ «ТОР», что в переводе с английского означает «верх». Знающие люди помнят, что одно время существовало даже такое понятие — «топовские» кольца, что считалось своего рода символом качества. Рассказывают, что доходило до курьезов — когда отказались от надписи на английском в пользу русского языка, то кольца с надписью «ТОР» ценились выше и считались «фирменными», не в пример «невезучим» кольцам с обозначением «ВАЗ».
Попытка отличить подделку по шрифту — занятие неблагодарное. Маркеры расплодились в большом количестве, и по сути поддельные кольца клеймятся теми же маркерами с таким же шрифтом, что и настоящие. Отличить оригинал от подделки можно по следующим признакам. Маркировку «вазовского» кольца ставит автомат, и она расположена строго на определенном расстоянии от торца. Маркировка же, сделанная вручную, может быть на одном кольце смещена влево, на другом вправо, либо располагаться выше или ниже. И в принципе, даже по одному комплекту, легко отследить эту разницу, если таковая имеется.

МАСЛОСЪЕМНОЕ КОЛЬЦО
Маслосъемные кольца выпускают двух видов — хромированные и нехромированные (есть еще и третий вид — стальные, но об этом позже).
Хромированное кольцо, если смотреть на его сечение, имеет два симметричных рабочих пояска, или, как их называют изготовители колец — «домики». Наглядно это видно на рисунке 1. Хромированные кольца устанавливаются на двигатели ВАЗ-2106, ВАЗ-2108, ВАЗ-21083, ВАЗ-2121, ВАЗ-1111. Для тех автолюбителей, которые имеют желание свободно ориентироваться во всем многообразии выпускаемых на ВАЗе колец, приводим таблицу 1, показывающую наличие хромового покрытия на кольцах для разных двигателей.
У нехромированных колец «домик» несимметричный. Эти кольца используются на двигателях ВАЗ-2101, ВАЗ-21011, ВАЗ-2103, ВАЗ-2105, а также на двигателе ВАЗ-2106, отправляемом на АЗЛК. Для сравнения приведен вид мичуринского кольца с его «пошатнувшимся» (видать от давности разработки) домиком.
Попробуем повнимательнее разглядеть пружину-расширитель. На вазовских кольцах она навита с переменным шагом — нюанс, который на сегодня невозможно подделать. Кроме того, на вазовских кольцах пружина-расширитель шлифуется по торцам и наружному диаметру, и это тоже видно (см. рис. 2). Этого опять же не делают дорогие наши производители подделок. Почему? Конечно, можно и пружину навить с переменным шагом и торцы «шлифануть», но для этого надо иметь аналогичное «вазовскому» оборудование, а это уже такие затраты! (Ведь даже на «мичуринских» и «ставропольских» кольцах пружина-расширитель имеет постоянный шаг и не шлифуется).
Гораздо проще пойти по другому пути — попытаться воровать кольца. Но если это и получается (а режим в цеху строгий), то воруют не готовые кольца, а прошедшие лишь частичную обработку. Поэтому, покупатель, будь бдителен и смотри, что ты покупаешь. Из вариантов заготовок, продаваемых в разное время на рынке, можно уже открывать хорошую экспозицию для музея. (А что, может подумать о создании музея «подделок» вазовских деталей? По кольцам предложить можно ох как много. Да и польза от него очевидна — простой автолюбитель, прежде, чем купить на рынке нужную деталь, просмотрит экспозицию музея и уже будет в курсе всех последних достижений мастеров по изготовлению суррогата.) Тут и кольца с прорезанными дренажными окнами и канавкой под пружину- расширитель, но со сплошным профилем снаружи, без рабочих поясков — ну не успели дойти до «домика». Стоит ли говорить, что эти кольца прошли только начальную стадию обработки. Конечно, можно купить и поставить такие кольца и даже можно ехать, но вот беда — не очень далеко — через 5-10 тыс. км их нужно опять менять.
Другая разновидность — реализация тщательно отмытых изношенных колец под видом новых. Конечно, это редкость, но было и такое. Отличить их просто. Это, во-первых, износ «домика»: хром в отдельных местах стерся и при последующий фосфатации эти места становятся черными, в результате получается неравномерное покрытие с пятнами. Кроме того, пружина-расширитель может быть забита маслом. Встречаются и совсем грубые подделки — например, полное отсутствие хрома, либо напыление имеется, но не хромом.
Зачем же хромируют маслосъемные кольца и почему кольца на двигатели ВАЗ-21011, ВАЗ-2103, ВАЗ-2105 не хромированные — спросите Вы. Первоначально, когда выпускались кольца только для классики, маслосъемные кольца не хромировались. Но встал вопрос по увеличению ходимости маслосъемных колец. Тогда как верхнее компрессионное кольцо, покрытое хромом, могло еще послужить, маслосъемное уже изнашивалось, приводя к повышенному расходу масла, его угару. Наиболее актуально эта проблема встала при постановке на конвейер новых моделей, особенно переднеприводных автомобилей, т.к. их двигатели имеют более высокую степень сжатия, да и сам двигатель работает в более напряженном режиме. Так появились на двигателях ВАЗ-2108, ВАЗ-21083, ВАЗ-2106, ВАЗ-2121 хромированные маслосъемные кольца. Хромирование увеличивает ходимость такого кольца приблизительно в два раза, приближая его по ресурсу к верхнему компрессионному кольцу. Хотя по другим параметрам — тепловому зазору, радиальной толщине и высоте — конструкции хромированного и нехромированного кольца совершенно аналогичны. Однако нет худа без добра. И нехромированные кольца могут Вам ой как пригодиться, но об этом чуть позже.

Читайте также:  Диагностика Мотор-Тестером - Примеры осциллограмм

Оказывается, да, есть. По некоторым моторным деталям прослеживается явная аналогия их основных размеров у двигателей, выпускаемых или выпускавшихся различными фирмами. Например, поршневые кольца различных моделей двигателей в ряде случаев частично или полностью взаимозаменяемы. А это значит, что круг поисков существенно расширяется и вероятность найти нужные кольца значительно увеличивается. Тем более что номенклатура поршневых колец, выпускаемых различными фирмами, если не безгранична, то, по меньшей мере, огромна.

Конечно, «крутые» профессионалы, «фыркающие» при одном лишь виде детали, не имеющей «фирменной» упаковки компании-изготовителя автомобиля, могут обвинить автора в непрофессионализме и многих других смертных грехах. Так вот, этот материал — не для них. Лучше пусть займутся своим делом — заменой коленчатых валов, шатунов, блоков или головок цилиндров, которые они боятся ремонтировать, даже если те имеют незначительные дефекты. Для остальных же сообщаем некоторые подробности.

— Радиальная ширина выбранных колец должна соответствовать канавкам поршня, то есть нужно, чтобы глубина канавок не оказалась слишком малой. В подавляющем большинстве случаев компрессионные кольца у различных двигателей имеют очень близкую радиальную ширину и практически всегда подходят, чего нельзя сказать о маслосъемных кольцах. Для последних вряд ли, например, удастся замена штатного наборного кольца с двухфункциональным расширителем на коробчатое (см. «АБС-авто», июль 1998 г.), которое имеет значительно большую ширину. Поэтому помимо размеров при подборе колец необходимо уточнить их конструкцию, а лучше всего — их радиальную ширину по специальным каталогам фирм-производителей колец (Federal Mogul, Goetze, Kolbensсhmidt, Perfect Circle и другие).

— Определенное значение имеют материалы и покрытие колец. Так, желательно, чтобы у найденных колец покрытие соответствовало оригиналу. Нарушение этого правила может привести к снижению их ресурса, а в некоторых случаях (например, при установке нехромированных колец в алюминиевые цилиндры, не имеющие твердого покрытия) — вообще к неработоспособности колец. Эти вопросы также можно уточнить по каталогам.

— Очень трудно подобрать кольца для дизелей. У многих моделей верхние кольца имеют молибденовое покрытие и трапецеидальный профиль, причем нередко с различными углами, а маслосъемные кольца, как правило, коробчатые (наборные ставит, пожалуй, только Ford). Эта информация может быть уточнена в каталогах фирм-производителей колец. Нецелесообразно также устанавливать на дизель кольца от бензиновых моторов, хотя обратная замена допустима.

Если найденные кольца удовлетворяют всем перечисленным выше условиям, ходить они будут ничуть не меньше штатных. Здесь приводится таблица с некоторыми вариантами возможной замены колец для различных моделей двигателей европейских, японских и американских автомобилей. Иногда подобные способы замены позволяют не только подобрать «дефицитные» кольца, но и заметно сэкономить, используя более дешевые аналоги (разу- меется, речь не идет о продукции сомнительного происхождения). Отметим также, что количество вариантов может быть существенно (в несколько раз) увеличено, если есть возможность доработки колец шлифованием их торцев. Но это тема отдельного разговора.

Поршневые кольца: описание,виды,устройство,назначение,фото,видео.

Многим водителям знакомы принципы работы двигателя внутреннего сгорания. В нем много комплектующих, определяющих нормальное функционирование всех систем агрегата. Например, такие, казалось бы, незначительные детали, как поршневые кольца, выполняют достаточно важную функцию в работе мотора.

Если эти детали износились, это сразу отражается на производительности мотора, резко возрастает потребление топлива и моторного масла. Но для того, чтобы поставить новые кольца самостоятельно, нужно разобраться в их видах и особенностях. Если по незнанию поставить на поршень комплект не того диаметра или установить детали в неправильном порядке, это может быть чревато необходимостью капитального ремонта двигателя.

НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

Не будем подробно разбираться в принципах работы двигателя внутреннего сгорания. Коснемся только вопроса соединения поршней и двигателя цилиндра. Как известно, оно является герметичным. Тем не менее, поршни легко скользят по внутренним кольцам цилиндра, не давая газам из надпоршневого пространства проникать в зазор между двумя поверхностями в картер агрегата.

Тем не менее, некоторая утечка газов все равно происходит даже на полностью исправном двигателе, но при качественных кольцах она составляет допустимую норму и никак не может повлиять на работу агрегата. В том случае, когда эти детали поршня значительно изнашиваются, количество проникающих в картер газов увеличивается.

Но существует и другое назначение, для выполнения ряда таких функций:

  • герметичное соединение поверхностей поршней и стенок цилиндра;
  • обеспечение нужного количества масла, находящегося на стенках цилиндра, и предотвращение его попадания в камеру сгорания;
  • кольца отводит тепло от поршней к стенкам цилиндра, что предотвращает их перегревание и коррозию.

Не трудно догадаться, что поршни выполняют свою задачу в крайне агрессивных условиях. С одной стороны, это экстремальные температуры, возникающие в процессе работы агрегата. С другой – условия масляного голодания в верхней части поршня. Данные задачи решаются за счет подбора материала для всех видов колец и их различная форма.

Но если двигатель имеет средние показатели мощности, то достаточно будет и обычных, более дешевых широких колец.

Из чего делают кольца двигателя?

Одним из первых эффективных материалов, использованных для поршневых колец, был ковкий чугун. Он сочетается с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его пористая структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна, известная как пластичный чугун. Он обладает большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может упруго деформироваться, что облегчает установку колец.

Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома. И нет ничего странного в том, что такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки, были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием поверхности. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.

ПОДБОР ЗАПЧАСТЕЙ

При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.

Читайте также:  Почему нельзя заряжать автомобильный аккумулятор в квартире

Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко. Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго. Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.

В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.

Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.

Модель двигателя (ВАЗ) Размер колец (мм)
нормальный 1-й ремонтный 2-й ремонтный
2101, 2103, 2108, 21081, 1111 76 76,4 76,8
21011, 2105, 2106, 2121 79 79,4 79,8
21082, 21213, 2110, 11113 82 82,4 82,8

КАКИЕ КОЛЬЦА ЛУЧШЕ

Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам. При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко. Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ

Известно, что в процессе перемещения поршня, он воспринимает огромное давление. Это давление передается на коленвал. Именно наличие зазора в конструкции позволяет максимально передать это давление и полностью использовать его величину.

Кроме того, тепловой зазор обеспечивает минимальный контакт поверхностей поршня и цилиндра. В противном случае эти детали подвергались бы повышенному износу. Еще одна не менее важная функция – это обеспечение поверхностей оптимальным количеством масляной смазки. Масло проникает в зазоры, но при этом не попадает в камеру сгорания.

Именно зазоры обеспечивают эффективный отвод тепла от поверхностей деталей. В данном случае они применяются для компенсации избыточного температурного воздействия. В том случае, если приведенные выше параметры не будут обеспечены, двигатель не будет выдавать ожидаемых от него характеристик.

ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

В зависимости от своего назначения, поршневые кольца разделяются на такие виды

  • компрессионные;
  • маслосъемные.

Ранее на поршнях старых двигателей с невысокими показателями мощности устанавливалось большое количество колец. Теперь, для большинства моделей авто используется по три кольца. Устанавливаются они в следующем порядке.

  1. Верхнее компрессионное. Оно имеет молибденовую противоизносную вставку.
  2. Второе компрессионное.
  3. Маслосъемное.

Маслосъемное кольцо состоит из трех частей. Это – верхняя и нижняя маслосъемные пластины, а между ними расположен тангенциальный расширитель.

Именно так выглядит набор поршневых колец для современных бензиновых двигатель. В зависимости от года выпуска автомобиля, могут применяться и другие комплекты деталей.

Компрессионные поршневые кольца предназначаются для уплотнения поверхностей поршня и цилиндра, они же предотвращают проникновение газа в камере сгорания и обеспечивают отвод тепла.

Эти виды деталей так или иначе отличаются друг от друга. Стоит учитывать и тот факт, что различные производители могут изменить конструкцию и материал колец, таким образом повышая их показатели прочности и улучшая работоспособность агрегата.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца двигателя

Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего маслосъемного кольца. Из-за этого второе кольцо обычно «следит» только за газами, которые проходят мимо верхнего кольца, а давление и температура отличаются от значений для верхнего компрессионного кольца. Соответственно материалы и конструкция второго кольца являются менее критичными.

Однако, второе кольцо имеет важную дополнительную функцию: оно помогает маслосъемному кольцу, действуя как «скребок», предотвращает попадание излишнего масла в камеру сгорания и возникновение детонации.

Некоторые вторые компрессионные кольца специально сделаны скошенными, чтобы содействовать работе маслосъемного кольца, а скос наименьший у верхнего края кольца. При этом оно стремится двигаться поверх масла при движении вверх в цилиндре и будет удалять масло при движении вниз. Если удаление масла является проблемой, то такой тип кольца принудительно удаляет масло, хотя второе кольцо с плоской поверхностью вместе с маслосъемным кольцом «нормального» усилия — это все, что нужно.

Второе компрессионное кольцо без зазора является новой конструкцией. Используемый здесь термин «без зазора» в чем-то неправильный, т. к. вообще невозможно изготовить кольцо полностью без зазора — его будет невозможно установить на поршень, и кольцо будет нерегулируемым даже при самых малых отклонениях формы отверстия цилиндра от окружности. Не обращая внимания на это, кольцо можно сделать без видимого зазора для газов, проходящих мимо кольца. При использовании этих колец двигатель прирабатывается быстрее в процессе обкатки, и он выдает немного большую мощность при проверке на стенде.

Потребность в беззазорных кольцах зависит в той или иной степени от того, как работают другие кольца. Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно. Однако, в реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть реальным средством при получении большей мощности на коленчатом валу.

Маслосъемные кольца очень важны для функционирования двигателей, особенно при использовании низкооктанового топлива. Моторное масло, которое остается в камере сгорания, будет уменьшать октановое число топлива, что может привести к детонации. Оно также может загрязнять камеры сгорания и головки поршней, что обязательно вызовет снижение мощности двигателя.

Таблица размеров поршневых колец

Многим водителям знакомы принципы работы двигателя внутреннего сгорания. В нем много комплектующих, определяющих нормальное функционирование всех систем агрегата. Например, такие, казалось бы, незначительные детали, как поршневые кольца, выполняют достаточно важную функцию в работе мотора.

Если эти детали износились, это сразу отражается на производительности мотора, резко возрастает потребление топлива и моторного масла. Но для того, чтобы поставить новые кольца самостоятельно, нужно разобраться в их видах и особенностях. Если по незнанию поставить на поршень комплект не того диаметра или установить детали в неправильном порядке, это может быть чревато необходимостью капитального ремонта двигателя.

НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

Не будем подробно разбираться в принципах работы двигателя внутреннего сгорания. Коснемся только вопроса соединения поршней и двигателя цилиндра. Как известно, оно является герметичным. Тем не менее, поршни легко скользят по внутренним кольцам цилиндра, не давая газам из надпоршневого пространства проникать в зазор между двумя поверхностями в картер агрегата.

Тем не менее, некоторая утечка газов все равно происходит даже на полностью исправном двигателе, но при качественных кольцах она составляет допустимую норму и никак не может повлиять на работу агрегата. В том случае, когда эти детали поршня значительно изнашиваются, количество проникающих в картер газов увеличивается.

Но существует и другое назначение, для выполнения ряда таких функций:

  • герметичное соединение поверхностей поршней и стенок цилиндра;
  • обеспечение нужного количества масла, находящегося на стенках цилиндра, и предотвращение его попадания в камеру сгорания;
  • кольца отводит тепло от поршней к стенкам цилиндра, что предотвращает их перегревание и коррозию.

Не трудно догадаться, что поршни выполняют свою задачу в крайне агрессивных условиях. С одной стороны, это экстремальные температуры, возникающие в процессе работы агрегата. С другой – условия масляного голодания в верхней части поршня. Данные задачи решаются за счет подбора материала для всех видов колец и их различная форма.

Важно!Качественные поршневые кольца должны быть достаточно узкими. Специалисты утверждают, что чем тоньше кольцо, тем эффективнее оно будет предотвращать вибрации поршней при высоких оборотах двигателя. Кроме того, они лучше справляются с трением в процессе хода поршня.

Но если двигатель имеет средние показатели мощности, то достаточно будет и обычных, более дешевых широких колец.

Из чего делают кольца двигателя?

Одним из первых эффективных материалов, использованных для поршневых колец, был ковкий чугун. Он сочетается с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его пористая структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна, известная как пластичный чугун. Он обладает большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может упруго деформироваться, что облегчает установку колец.

Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома. И нет ничего странного в том, что такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки, были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием поверхности. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.

ПОДБОР ЗАПЧАСТЕЙ

При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.

Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко. Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго. Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.

В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.

Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.

Модель двигателя (ВАЗ) Размер колец (мм)
нормальный 1-й ремонтный 2-й ремонтный
2101, 2103, 2108, 21081, 1111 76 76,4 76,8
21011, 2105, 2106, 2121 79 79,4 79,8
21082, 21213, 2110, 11113 82 82,4 82,8

КАКИЕ КОЛЬЦА ЛУЧШЕ

Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам. При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко. Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ

Известно, что в процессе перемещения поршня, он воспринимает огромное давление. Это давление передается на коленвал. Именно наличие зазора в конструкции позволяет максимально передать это давление и полностью использовать его величину.

Кроме того, тепловой зазор обеспечивает минимальный контакт поверхностей поршня и цилиндра. В противном случае эти детали подвергались бы повышенному износу. Еще одна не менее важная функция – это обеспечение поверхностей оптимальным количеством масляной смазки. Масло проникает в зазоры, но при этом не попадает в камеру сгорания.

Важно!Необходимый тепловой зазор должен находиться в пределах 0,6-0,3 мм. Кроме того, следует позаботиться о допустимом боковом зазоре между кольцом и стенкой поршня. Нормой является расстояние в 0,08-0,04.

Именно зазоры обеспечивают эффективный отвод тепла от поверхностей деталей. В данном случае они применяются для компенсации избыточного температурного воздействия. В том случае, если приведенные выше параметры не будут обеспечены, двигатель не будет выдавать ожидаемых от него характеристик.

ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

В зависимости от своего назначения, поршневые кольца разделяются на такие виды

  • компрессионные;
  • маслосъемные.

Ранее на поршнях старых двигателей с невысокими показателями мощности устанавливалось большое количество колец. Теперь, для большинства моделей авто используется по три кольца. Устанавливаются они в следующем порядке.

  1. Верхнее компрессионное. Оно имеет молибденовую противоизносную вставку.
  2. Второе компрессионное.
  3. Маслосъемное.

Маслосъемное кольцо состоит из трех частей. Это – верхняя и нижняя маслосъемные пластины, а между ними расположен тангенциальный расширитель.

Именно так выглядит набор поршневых колец для современных бензиновых двигатель. В зависимости от года выпуска автомобиля, могут применяться и другие комплекты деталей.

Компрессионные поршневые кольца предназначаются для уплотнения поверхностей поршня и цилиндра, они же предотвращают проникновение газа в камере сгорания и обеспечивают отвод тепла.

Эти виды деталей так или иначе отличаются друг от друга. Стоит учитывать и тот факт, что различные производители могут изменить конструкцию и материал колец, таким образом повышая их показатели прочности и улучшая работоспособность агрегата.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца двигателя

Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего маслосъемного кольца. Из-за этого второе кольцо обычно «следит» только за газами, которые проходят мимо верхнего кольца, а давление и температура отличаются от значений для верхнего компрессионного кольца. Соответственно материалы и конструкция второго кольца являются менее критичными.

Однако, второе кольцо имеет важную дополнительную функцию: оно помогает маслосъемному кольцу, действуя как «скребок», предотвращает попадание излишнего масла в камеру сгорания и возникновение детонации.

Некоторые вторые компрессионные кольца специально сделаны скошенными, чтобы содействовать работе маслосъемного кольца, а скос наименьший у верхнего края кольца. При этом оно стремится двигаться поверх масла при движении вверх в цилиндре и будет удалять масло при движении вниз. Если удаление масла является проблемой, то такой тип кольца принудительно удаляет масло, хотя второе кольцо с плоской поверхностью вместе с маслосъемным кольцом «нормального» усилия — это все, что нужно.

Второе компрессионное кольцо без зазора является новой конструкцией. Используемый здесь термин «без зазора» в чем-то неправильный, т. к. вообще невозможно изготовить кольцо полностью без зазора — его будет невозможно установить на поршень, и кольцо будет нерегулируемым даже при самых малых отклонениях формы отверстия цилиндра от окружности. Не обращая внимания на это, кольцо можно сделать без видимого зазора для газов, проходящих мимо кольца. При использовании этих колец двигатель прирабатывается быстрее в процессе обкатки, и он выдает немного большую мощность при проверке на стенде.

Потребность в беззазорных кольцах зависит в той или иной степени от того, как работают другие кольца. Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно. Однако, в реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть реальным средством при получении большей мощности на коленчатом валу.

Маслосъемные кольца очень важны для функционирования двигателей, особенно при использовании низкооктанового топлива. Моторное масло, которое остается в камере сгорания, будет уменьшать октановое число топлива, что может привести к детонации. Оно также может загрязнять камеры сгорания и головки поршней, что обязательно вызовет снижение мощности двигателя.

Поршневые кольца ВАЗ

Волжский автомобильный завод производит двигатели для переднеприводных и заднеприводных автомобилей, поршневые кольца для моторов ВАЗ первоначально подставлял Мичуринский завод. У мичуринцев в продукции допускалось много брака, и с 1986 года в Тольятти было налажено собственное производство. В настоящее время существует много различных производителей, которые изготавливают ПК для вазовских двигателей, в частности, это:

  • АВТОВАЗ (Тольятти);
  • СТК (Самара);
  • GOETZE (Германия);
  • MAHLE (Германия);
  • NPR EUROPE (бывшее название SM, Япония).

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.

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.

Советы и рекомендации

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, степень форсировки двигателя, максимальные обороты коленвала, степень сжатия и т.д.
  • 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.

Ссылка на основную публикацию
Установка ксенона своими руками видео на пассат б6 -p1ai
Как самостоятельно адаптировать DSG-7 на Volkswagen Passat CC – Akpp Wiki На страницах нашего портала мы уже успели рассказать про...
Услуга Радар от Мегафон — описание, подключение и отключение
Почему подводит радар-детектор или как избежать штрафов за превышение скорости ARTWAY ELECTRONICS В отзывах на сайтах интернет-магазинов автоаксессуаров, на автомобильных...
Услуги круглой шлифовки Бесцентровая шлифовка деталей СЗЦМ
Бесцентровое шлифование – станки, принцип работы Бесцентровое шлифование благодаря своим преимуществам широко применяется на современных предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными...
Установка ксеноновых ламп и линз на ВАЗ 2107
Как установить ксенон на ВАЗ 2107 - Ремонт ваз своими руками При поездках ночью, очень плохое освещение дорожного полотна и...
Adblock detector