О чем речь? Зазор поршневых колец – показатель, на который должны обращать внимание водители. Если он в норме, то поршень перемещается в цилиндре без неисправностей: не образуются излишние трение и расход масла.
На что обратить внимание? На допустимые нормы этого самого зазора. Если он нарушен, работоспособность главного узла оказывается под угрозой. Не допустить этого поможет знание основных значений, которые мы раскроем далее, а также советы по замеру зазоров, которые обычно производят каждые 30–50 тысяч километров пробега авто.
В этой статье:
Назначение поршневых колец
Что обеспечивают поршневые кольца:
- Герметизацию поршневого узла и сохранение давления. За счет создаваемого газами давления верхние компрессионные кольца прижимаются к стенкам цилиндра. Равномерность прилегания достигается с помощью установки правильного зазора поршневых колец в цилиндре.
- Отвод тепла от стенок камеры. Это необходимо, чтобы поршень не выгорел из-за высокой температуры.
- Экономичный расход масла и топлива. Если правильно установить кольца, масло и бензин расходуются в пределах заводских норм.
Назначение поршневых колец
Кольца имеют незамкнутую форму, между двумя концами находится разрез (замок). При замыкании стыки сжимаются на сотые части миллиметра. При прямоугольном сечении срез концов имеет прямую или косую форму.
Задача маслосъемных колец состоит в удалении излишков смазки со стенок цилиндра. На зеркале остается тончайший слой пленки толщиной в несколько микрон. Снимаемая моторная смазка протекает в картер сквозь имеющиеся в кольцах радиальные отверстия.
Поршневые кольца изготавливаются из литого чугуна. Выделяют верхние и нижние кольца с прорезями для удаления масла и расширителями: радиальными или осевыми.
Тепловой зазор поршневых колец двигателя
При выборе деталей требуется знать, каким должен быть тепловой зазор поршневых колец. Параметр учитывают для подбора запчастей при их замене или ремонте цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).
Тепловой зазор поршневых колец двигателя
Комплексный ремонт ЦПГ включает расточку цилиндрового блока и монтаж поршней и поршневых колец. Тепловой зазор является расстоянием, допустимым при нагреве и последующем расширении детали. Соответственно, при установке колец следует учитывать тепловой зазор, чтобы все элементы узла оставались работоспособными. Детали прилегают друг к другу достаточно плотно, и поршневые кольца предотвращают их заклинивание и повреждение.
Иными словами, допустимый тепловой зазор обеспечивает такое расстояние между цилиндром и поршнем, при котором после нагрева и расширения создается герметичное уплотнение. Увеличившиеся в размерах кольца должны оставаться подвижными в своих канавках, обеспечивать надежное прилегание и при этом не создавать помех для нормального движения элементов ЦПГ. Одновременно с этим правильно установленные кольца способствуют эффективному теплоотводу от горячих поршней.
Функция замка поршневого кольца
Состоит в предотвращении заклинивания при избыточном расширении во время нагрева детали, а также в создании достаточно плотного прилегания кольца к стенкам цилиндра. Когда кольцо установлено на поршень, а поршень размещен в цилиндре, в замке образуется зазор.
Срез замка может быть прямым или косым. Выбирать поршневое кольцо с прямым срезом менее предпочтительно, поскольку по краям стыков создается излишняя нагрузка на стенки цилиндров. Из-за такой конструкции ускоряется износ внутренней поверхности гильзы. Вследствие этого повышается риск утечки газа, а моторное масло ускоренно расходуется. При превышении допустимого зазора поршневых колец ухудшается уплотнение. Уменьшение зазора зачастую приводит к заклиниванию, из-за чего детали разрушаются, а на стенках цилиндра образуются задиры.
Какой зазор должен быть на поршневых кольцах
Производители рекомендуют точно следовать правилам и соблюдать параметры при установке поршневых колец. Зазор между кольцами должен быть равным 0,3–0,6 мм, а расстояние между кольцом и боковой стенкой не превышает 0,04 мм. Изнутри гильзы отработанные газы создают давление и прижимают кольца к стенке.
Какой зазор должен быть на поршневых кольцах
Слаженная работа компрессионных и маслосъемных поршневых колец позволяет топливной смеси сгореть полностью. Обеспечить эффективное функционирование деталей нужно на этапе их установки в канавки поршня. Даже если ненамного уменьшить требуемый зазор, с большей долей вероятности после разогрева деталей на зеркале образуются дефекты.
Измерить зазор можно при помощи щупа. Для разных моделей автомобилей рекомендуемые значения могут разниться. Например, на двигателях ВАЗ предусмотрен параметр, равный 0,25–0,04 для уплотнительных колец и 0,25–0,5 мм для маслосъемных.
Также на поршневые кольца зачастую наносят слой молибдена, за счет чего детали приобретают особую прочность и износостойкость, кроме того, снижается их трение со стенками цилиндра.
Как выполнить замер зазора поршневых колец
Для измерения зазора сначала нужно поднести деталь к боковой стенке цилиндра. Внешнюю часть кольца располагают в канавке. Затем при помощи комплекта планок измеряется величина зазора. Если кольцо размещено внутри гильзы, измерения проводят отдельно, поскольку расстояние между срезами может быть разным.
После этого кольцо нужно погрузить в моторное масло. Качество масла необязательно должно быть высоким, ведь при работе двигателя сгорает все. Затем кольцо сдвигают по стенке цилиндра, в котором деталь будет использоваться в дальнейшем. Удобнее осуществить замер зазора, если поршень уже снят с двигателя. Если блок был предварительно проточен, кольцо достаточно отодвинуть примерно на 3–5 мм, в место, где оно будет расположено при работе ДВС.
Далее при помощи набора планок измеряют зазор поршневых колец. Выполнить расчет и правильную установку деталей можно с помощью информации, изложенной в технической документации на машину и ДВС. Например, для дизельного двигателя автомобиля Ford Escort зазор должен составлять 0,3–0,5 мм для верхних уплотнительных колец, а для маслосъемного — 0,2–0,45 мм.
Как выполнить замер зазора поршневых колец
Влияние теплового зазора поршневых колец на расход масла
С недавних пор автопроизводители стали зачастую увеличивать значение теплового зазора для компрессионных колец. На современных моделях параметр может составлять 1–2 мм. Еще более широкое расстояние обычно характерно для второго уплотнительного кольца.
Делается это по той причине, что прилегание двух верхних компрессионных колец почти в полной мере зависит не от характеристик упругости самих деталей, а от нагрузки, оказываемой давлением, которое возникает после сгорания топлива. Выхлопные газы поступают в канавки на поршне, а затем перемещаются на внутреннюю сторону поршневых колец. В итоге увеличивается прижим деталей к стенкам цилиндра. Наибольшая нагрузка действует на два верхних уплотнительных кольца.
Влияние теплового зазора поршневых колец на расход масла
Отметим, что при работе ДВС на холостом ходу и под небольшой нагрузкой давление отработавших газов слабее, чем при средней и высокой нагрузке. Поэтому на таком режиме работы двигателя уплотнительные кольца слабее прижимаются к стенкам цилиндра.
Следует упомянуть и то, что второе уплотнительное кольцо частично выступает в роли маслосъемного. Соответственно, из-за небольшого давления и слабого прижимания на холостых оборотах и в режимах малой нагрузки повышается расход моторного масла.
Чтобы уменьшить расход масла на холостом ходу, производители увеличивают зазор между поршневыми кольцами. Через более широкие зазоры выхлопные газы даже под меньшим давлением способны активно поступать в канавку на поршне, после чего оказываются на обратной стороне поршневого кольца.
Прилегание колец становится более плотным, что обеспечивает герметичность камеры сгорания и снижает расход моторного масла. Единственным минусом увеличенного расстояния между деталями можно назвать больший объема газа, поступающего сквозь них в картер.
Часто задаваемые вопросы о зазоре поршневых колец
Каким должен быть зазор поршневых колец дизельного двигателя?
Диапазоны зазоров для дизельных и турбодизельных ДВС:
- уплотнительное кольцо: 0,30–0,50 мм;
- маслосъемное: 0,25–0,40 мм.
Предельно допустимая величина зазора не превышает 1,0 мм.
Какой должен быть зазор поршневых колец на мотоцикле?
Независимо от модели мотоцикла максимальный зазор составляет 3 мм, оптимальный — 0,2–0,4 мм. Величина расстояния определяется тем, что со временем новое поршневое кольцо прирабатывается к цилиндру двигателя, и зазор увеличивается.
Например, у двигателей мотоциклов «Восход» предельная величина равняется 2,5 мм. Чтобы определить, насколько изношено поршневое кольцо, деталь сдвигают в нижнюю часть цилиндра и при помощи освободившегося от колец поршня выравнивают расположение, перемещая кольцо в область между впускным и выхлопным окном. Величину зазора измеряют плоскими щупами
Какой зазор наиболее опасен?
Наиболее опасной для двигателя ситуацией является установка кольца со слишком маленьким зазором. Если уменьшить тепловой зазор до 0,2 мм, после нагрева и расширения деталей этот промежуток может полностью исчезнуть. В итоге поршневое кольцо будет усиленно давить на стенки цилиндра, существенно ускорится износ запчастей, а также могут образоваться задиры.
Когда требуется комплексный ремонт ЦПГ?
Капитальный ремонт ДВС включает дефектовку цилиндрово-поршневой группы, поскольку именно этот узел работает под наибольшими тепловыми нагрузками, что приводит к повышенному износу поршневых колец. Пока детали не достигнут предельно допустимого износа, в ряде случаев их не заменяют новыми.
У большинства современных двигателей критическим считается тепловой зазор в 1 мм, при этом уже необходимо заменить поршневые кольца. Но все же рекомендуется менять детали до достижения такого уровня износа при капитальном ремонте ДВС. Иначе через 50 тыс. км пробега (или даже меньше) снова придется разбирать моторный отсек.
Следует знать, что зазор для первого и второго уплотнительных поршневых колец не всегда имеет одинаковую величину. Очень часто такое расположение характерно для тяжелой техники отечественного производства. Например, для двигателей КамАЗ зазоры между новыми кольцами должны быть в следующих пределах:
- верхнее компрессионное кольцо: 0,20–0,40 мм;
- второе компрессионное кольцо: 0,30–0,50 мм;
- маслосъемное кольцо: 0,25–0,50 мм.
При этом максимально допустимая величина зазора составляет 1 мм. Когда износ достигает 0,9 мм, состояние поршневых колец уже можно считать критическим. Однако не всегда нужно разбирать ЦПГ, чтобы понять, что пора менять поршневые кольца.
На что обращать внимание при выборе ремонтного размера?
Техническое руководство на двигатель содержит всю необходимую информацию, которую учитывают для подбора ремонтного размера: модель ДВС, номер комплекта, параметры изделия. Необходимо убедиться, что в определенном месте имеется специальная маркировка. Важно внимательно осмотреть и оценить состояние шлифованных расширительных пружин.
На что обращать внимание при выборе ремонтного размера?
Верно подобранные размеры поршневых колец и грамотный монтаж деталей продлят срок эксплуатации вашего двигателя. Желаем вам удачи на дорогах!
