На что влияет? На зазор между поршнем и цилиндром влияют температура, износ и производственные допуски. Слишком малый может привести к чрезмерному нагреву двигателя. И наоборот, слишком большой зазор станет причиной потери компрессии и снижения мощности.
Что учесть? Для обеспечения оптимальной работы двигателя необходимо регулярно измерять этот зазор при плановом техническом обслуживании. Измерения следует проводить на холодном двигателе, чтобы учесть любые изменения, связанные с тепловым расширением.
В этой статье:
Понятие рабочего зазора
Рабочим зазором называют промежуток между поршнем и цилиндром, при котором двигатель выходит на оптимальный режим работы. Это важный параметр в конструкции солового агрегата. Далее разберемся, какой зазор должен быть между поршнем и цилиндром.
При очень малом расстоянии есть трение поршня о цилиндр, растет износ, падает эффективность и неизбежна неисправность. Чрезмерный зазор уменьшает производительность и ведет к утечке масла.
Измеряется зазор микрометром. На оптимальный размер влияют вид двигателя, материал деталей, режимы функционирования. Так, для двигателей внутреннего сгорания идеальное значение находится в интервале от 0,02 до 0,2 мм.
Понятие рабочего зазора
Одна из задач ухода за двигателем – это выставление допустимого рабочего зазора между поршнем и цилиндром. Автопроизводители рекомендуют отслеживать этот параметр для сохранения эффективности мотора и предотвращения его раннего износа. Такой подход позволит сохранить ваши денежные средства и время.
Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром
Автомобильные конструкторы добиваются надежности деталей двигателя, создавая условия жидкостного трения. Соприкасающиеся поверхности смазываются так, чтобы возникла устойчивая масляная пленка, или же масло подается под давлением, минимизируя трение с тем же объемом расхода масла при значимых нагрузках.
Но такие условия сложно сохранить, и нормальные зазоры между поршнями и цилиндрами нарушаются. Причиной тому могут быть такие обстоятельства:
- масляное голодание: подача масла в область поршня и цилиндра под давлением не обеспечивается, как, например, для скользящих подшипников в коленчатом и распределительном валах; иные же варианты смазки не приводят к устойчивому результату; наиболее эффективными признаются специализированные масляные форсунки, но они не слишком популярны по ряду причин;
- дефекты поверхности цилиндра: в случаях некачественного узора хонингования, наличия износа плохо обеспечивается удержание масляной пленки и возможно ее исчезновение от воздействия поршневых колец;
- превышение температуры может обнулить тепловой зазор, ликвидировать масляный слой; из-за ликвидации минимального зазора между поршнем и цилиндром на поверхностях поршня и/или цилиндра возникают задиры;
- использование масла низкого качества с неприемлемыми важными параметрами.
Касаясь зазоров между алюминиевым поршнем и цилиндром, отметим, что при отсутствии гильзы оболочку цилиндра из алюминия специально обрабатывают для создания твердого слоя, устойчивого к износу. Такое покрытие обеспечивает стабильное давление на поршень, и при использовании смазки материал ничтожно стирается. На цилиндр же основательно воздействуют пружинные кольца, удельное давление которых велико из-за небольшой площади соприкосновения.
Конечно, и поршень подвержен износу, пусть и не настолько быстрому. Вследствие общего износа обеих трущихся друг о друга оболочек образуется большой зазор между поршнем и цилиндром, который постоянно растет, и прирост этот не бывает равномерным.
Нормы соответствия
Изначально цилиндр имеет простую форму: он представляет собой геометрическую фигуру с одним и тем же диаметром от верха до низа, то есть его сечение по всей высоте представляет собой круг. Форма поршня не так проста. Причем в поршне присутствуют термофиксирующие вставки, которые приводят к его неравномерному расширению во время работы двигателя.
Как померить зазор между поршнем и цилиндром, чтобы оценить состояние двигателя? Следует измерить диаметры поршня в области юбки, а у цилиндра в его середине и вычислить их разность.
Нормы соответствия
Какими должны быть значения предельного теплового зазора между поршнем и цилиндром? Обычно допускаются величины от 0,03 до 0,05 миллиметра по диаметру, а величиной максимального зазорамежду поршнем и цилиндром вследствие износа считается 0,15 мм.
Следует учитывать, что эти значения являются средними и могут изменяться в зависимости от типа и конструкции двигателя, геометрических параметров деталей, которые варьируются в зависимости от рабочего объема силового агрегата.
Различия в рабочем зазоре для бензиновых и дизельных двигателей
Рабочий зазор в двигателе представляет собой физический промежуток между верхней точкой поршня и внутренней стенкой цилиндра. Производительность и долговечность мотора критически зависит от калибровки этого параметра.
В бензиновых двигателях требуется не столь большой зазор как в дизельных, поскольку процесс сгорания бензина более затруднен. Нагрев и физические нагрузки на поршень с цилиндром при движении значительны и не способствуют увеличению эффективности бензинового мотора.
Требования к рабочим зазорам между поршнем и цилиндром в случае дизельных двигателей менее строгие из-за особенностей системы впрыска. Увеличенный зазор помогает равномерному распределению топлива и хорошему смешиванию с сильно сжатым воздухом, что обеспечивает нужный топливный разряд, играющий ключевую роль в моторах этой системы.
На выбор подходящего рабочего зазора влияют различные обстоятельства, такие как режимы использования, работоспособность двигателя и иные особенности и характеристики. Правильная настройка такого важного показателя надолго сохранит эффективность вашего мотора.
Как определяют размер между поршнем и гильзой
Демонтаж головки блока цилиндров (ГБЦ) позволяет осмотреть оболочку цилиндра изнутри. Один из показателей износа – степень сохранности хонингования. Простой осмотр и прощупывание поверхности позволяют профессионалам оценить процент износа. Ориентируются они на размер ступеньки на верхней части втулки цилиндра, что формируется в наивысшей части, куда доходят поршневые кольца.
Помочь оценить износ гильзы может и неиспользованное ранее поршневое кольцо. Кольцо вставляется в часть участка гильзы, куда не доходили кольца поршня. Проверяется соответствие норме теплового зазора кольца в этой позиции. Перемещая кольцо вниз по цилиндру и фиксируя, насколько раскрывается замок, можно определить изношенность оболочки.
Как определяют размер между поршнем и гильзой
Как точно замерить зазор между поршнем и цилиндром? Нужен демонтаж поршня и измерение двух компонентов. Следует строго соблюдать инструкцию по ремонту, помня про технологическую карту. Обычно оба компонента измеряют в горизонтальной и вертикальной плоскостях в 3 разных местах.
Диаметр поршня измеряется микрометром, а для гильз применяют нутромер. Чтобы получить правильные результаты, нужно выработать навыки в использовании измерительных инструментов и освоить их настройку при помощи концевых мер.
Измерив диаметры, можно получить расстояние, вычитая из диаметра цилиндра диаметр поршня. Из-за неравномерного износа при перемещении приборы будут давать отличающиеся значения. Вполне возможна деформация деталей с возникновением овальности, конусности или бочкообразности. Есть таблицы регламента с предельными параметрами изменения формы.
При разных видах ремонта наибольшие и наименьшие полученные результаты сверяют с номинальными или граничными параметрами. Во время локального ремонта достаточно настроить параметры в пределах допуска, а для обширного необходимо вывести на номинальные характеристики.
Результат нарушения зазора
Когда компрессионные кольца стираются, растет зазор, увеличивается просачивание масла в рабочую камеру, и его сжигание приводит к угару.
В теории такая ситуация обязана снизить степень сжатия, но зачастую компрессия увеличивается. Причина – масляный излишек для компрессионных колец, временно улучшающий их герметичность. Впрочем, со временем кольца начинают коксоваться, застревать, что приводит к окончательной потере компрессии.
Увеличенные зазоры нарушают нормальную работу поршней – они начинают издавать характерные стуки, которые особенно громки в самом верхнем положении, в момент прохождения поршнем мертвой точки, когда меняется вектор перемещения нижней шатунной головки.
Излишний зазор дает юбке набрать чрезмерную силу для удара при перемещении к противоположной грани цилиндра. Такой стук – сигнал о необходимости срочного ремонта, пока еще нет полного разрушения поршней, а в итоге, аварии всего двигателя.
Часто задаваемые вопросы о зазоре между поршнем и цилиндром
Из-за чего может сужаться зазор между поршнем и цилиндром?
- Из-за чего может сужаться зазор между поршнем и цилиндром?
При бережном использовании двигателя наблюдается естественное сокращение зазора между поршнем и цилиндром. Такой процесс обусловлен длительным нахождением компонентов в среде повышенных температур. Сужению данного промежутка могут способствовать некорректная настройка подвижных компонентов, чрезмерная термическая нагрузка, а также смещение цилиндров относительно оси. В последнее время намечается тенденция к использованию цилиндрических блоков из алюминия, обладающих удвоенной способностью увеличиваться при нагреве в отличие от блоков из легированного чугуна.
- Как понять, что пора померить зазор между поршнем и цилиндром цилиндропоршневой группы?
Измерение диаметров компонентов ЦПГ актуально, когда есть признаки неполадок двигателя:
- снижение компрессии;
- уменьшение выходной мощности;
- рост давления в картере;
- характерное постукивание;
- увеличенная трата моторного масла и горючего;
- увеличенное образование дыма.
- Зачем знать нормы соответствия между поршнями и цилиндрами?
Знать нормативы важно для выбора поршней, соответствующих типу цилиндров. Если вам известно, сколько миллиметров считаются допустимыми для зазора между поршнем и цилиндром, то именно с учетом этих данных вы будете подбирать детали. Согласно разработанным нормативам, в новых блоках тепловой зазор между поршнем и цилиндром составляет от 0,05 до 0,07 мм. В использованных пределом является 0,15 мм. Зазор вышел за предел в 0,15 мм – пора подобрать к цилиндрам поршни с параметрами, ближайшими к норме.
Для контроля нормы нужно понимать, как мерить зазор между поршнем, а лучше доверить измерение специалисту.
В уходе за автомобилем важно систематически проверять и поддерживать нормальный зазор. Следуйте советам автокомпаний и консультируйтесь с профессионалами для обеспечения бесперебойного и долговечного использования вашего автомобиля.
