Меню Закрыть

Маслосъемное кольцо служит для – Маслосъёмные поршневые кольца

Содержание

Маслосъёмные поршневые кольца

             

Функция:

Маслосъёмные поршневые кольца были сконструированы только для того, чтобы распределять масло на стенке цилиндра и снимать его излишки. Для улучшения уплотняющей и маслосъёмной функции маслосъёмные кольца имеют обычно два рабочих пояска. Каждый из этих поясков снимает лишнее масло со стенки цилиндра. Таким образом, как на нижней кромке маслосъёмного поршневого кольца, так и между поясками появляется определённое количество масла, которое должно быть устранено из области кольца. При перекосе поршня в пределах внутреннего отверстия цилиндра, уплотнение функционирует тем лучше, чем ближе друг к другу находятся оба кольцевых рабочих пояска.

Прежде всего то масло, которое снимается с верхнего маслосъёмного пояска и появляется между кольцевыми рабочими поясками, должно быть устранено из этой области, так как иначе оно попадётза пределы маслосъёмного поршневого кольца и тогда должно будет устранено вторым компрессионным поршневым кольцом. С этой целью маслосъёмные поршневые кольца, неразъёмные или состоящие из двух частей, имеютлибо продолговатые прорези, либо отверстия между кольцевыми рабочими поясками. Через эти отверстия в самом кольце снятое с верхнего рабочего пояска масло выводится на его обратную сторону.

Теперь дальнейший отвод снятого масла может происходить различными способами. Одним из методов является доставка масла через отверстия в маслосъёмной канавке на внутреннюю сторону поршня, чтобы оно могло оттуда капать в масляный поддон (рис. 1). При так называемых прорезях в оболочке «Coversiots» (рис. 2 и рис. 3) снятое масло доставляется через выемку вокруг бобышки на внешнюю сторону поршня. Комбинация обеих конструкций также находит своё применение.

Для отвода снятого масла оказались пригодными обе конструкции. В зависимости от формы поршня, способа сгорания или цели применения используется как одно, так и другое исполнение кольца. Теоретически нельзя отдать предпочтение одной из этих конструкций. Решение, какой метод подходит лучше для определенного поршня, устанавливается, поэтому, в процессе различных проверок на практике.

Важное указание:

У двухтактных двигателей смазывание поршня осуществляется топливной смесью. Поэтому из-за конструкции можно отказаться от использования маслосъёмного поршневого кольца.

Типы конструкции: Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца

Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца больше не используются в современном моторостроении. Они получают свою упругость только из поперечного сечения поршневого кольца. Поэтому эти кольца относительножёстки и не могутхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру и, вместе с тем, не обладают такими хорошими уплотняющими свойствами как маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из отдельных частей. Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца производятся из серого чугуна.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с прорезями

Самая простая конструкция с маслосъёмными рабочими поясками прямоугольного сечения и с прорезями для отвода масла.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками

По сравнению с маслосъёмным коробча тым поршневым кольцом с прорезями, кромки рабочих поясков имеют фаски. Это сделано для того, чтобы достичь улучшенного давления на поверхность.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с параллельными фасками

У этого кольца рабочие пояски имеют фаску только со стороны камеры сгорания. Вследствие этого, при движении поршня вниз снятие масла со стенок цилиндра более эффективно.

Маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из двух частей (конструкции со спиральным витым пружинным расширителем)

Маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из двух частей, состоят из самого кольца и за ним находящейся спиральной пружины. Само кольцо имеет по сравнению с неразъёмным маслосъёмным поршневым кольцом значительно меньшее поперечное сечение. Вследствие этого, эти кольца обладают относительной гибкостью и могут оченьхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру. Канавка для витого пружинного расширителя во внутренней стороне самого кольца либо полукруглая, либо V-образная.

Само напряжение происходит от спиральной нажимной пружины из теплостойкой пружинной стали. Она лежит за кольцом и прижимает его к стенке цилиндра. При эксплуатации пружины плотно прилегают к обратной стороне самого кольца и вместе образуют одно целое. Хотя пружина в кольце не прокручивается, весь кольцевой блок, как и другие кольца тоже, свободно вращается в кольцевой канавке.Распределение радиального давления у маслосъёмных поршневых колец, состоящих из двух частей, всегда симметрично, так как давление прижима равномерно распределено по всему объёму спиральной пружины (смотри также главу 1.6.2 Распределение радиального давления).

Для увеличения срока службы наружные диаметры пружин шлифуются, наматываются более плотно на замке поршневого кольца или на них натягивается тефлоновый шланг. Благодаря принятию этих мер уменьшается износ от трения между кольцом и спиральной пружиной.

Кольца из двух частей сделаны либо из серого чугуна, либо из стали.

Важное указание: Зазор в замке ненапряжённого поршневого кольца , т.е., расстояние стыковых концов кольца в демонтированном состоянии без за ним находящейся пружины-расширителя, у составных маслосъёмных поршневых колец, состоящих из нескольких частей, незначителен. Особенно у стальных колец этот зазор может быть почти равен нулю. Это не является недостатком или причиной для рекламации.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с прорезями и со спиральным витым пружинным расширителем

Самый простой тип конструкции с более лучшим уплотнением чем у неразъёмного маслосъёмного поршневого коробчатого кольца с прорезями.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с параллельными фасками и с витым пружинным расширителем

Такая же форма поверхности как у маелосъёмного коробчатого поршневого кольца с параллельными фасками, однако, с более лучшим уплотнением.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем

Такая же форма поверхности как у маслосъёмного коробчатого поршневого кольца со сходящимися фасками, с более лучшим уплотнением.

Речь идёт о самом распространённом маслосъёмном поршневом кольце. Оно может быть встроено в каждую модель двигателя.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками, с витым пружинным расширителем и с хромированными рабочими поясками

Такие же свойства как и у маслосъёмного коробчатого поршневого кольца со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем, однако, с повышенной износостойкостью и, вместе с тем, с более долгим сроком службы. Поэтому это кольцо подходит особенно для дизельных двигателей.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем из азотированной стали

Это кольцо наматывается из ленты профильной стали и покрывается со всех сторон защитным слоем. Оно очень

гибкое и ломается реже, чем вышеназванные кольца из серого чугуна. Отвод масла между планками происходит через вырубленные круглые отверстия. Этот вид маслосъёмного поршневого кольца находит применение главным образом в дизельных двигателях.

Состоящие из трёх частей маслосъёмные поршневые кольца

Маслосъёмные поршневые кольца из трёх частей состоят из двух тонких стальных пластинок, которые прижимаются к стенке цилиндра с помощью распорной пружины, и пружины-расширителя. Маслосъёмные поршневые кольца со стальными пластинками существуют либо с хромированными рабочими поверхностями, либо с азотированным покрытием.Последние служат для улучшения износостойкости не только на рабочей поверхности, но и между пружиной-расширителем и пластинками (вторичный износ). Состоящие из трёх частей маслосъёмные поршневые кольца обладают способностью оченьхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру. В основном эти кольца используются в бензиновых двигателях легковых автомобилей.

Ситуация при монтаже

Различные модели пружины-расширителя

Рис. 2

Рис.3

Рис. 4

Рис. 5

 

 

axela-mazda.ru

Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.

Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

  1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
  2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
  3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

  1. верхнее компрессионное;
  2. среднее компрессионно-маслосъемное;
  3. нижнее маслосъемное кольцо.

Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала — серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

  1. коробчатое с эспандерной пружиной;
  2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.


Основные признаки износа поршневых колец

При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

Когда изношены маслосъемные кольца

Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневыми кольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

 Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

info-parts.ru

Маслосъемные кольца: признаки износа :: SYL.ru

Маслосъемные кольца являются одними из самых важных элементов двигателя. Что же это за детали, куда их устанавливают и как их заменить — обязательно знать каждому автовладельцу, чтобы в любое время помочь своему железному другу.

Что собой представляют эти детали

Маслосъемные кольца относятся к поршневым кольцам и играют большую роль в работе автомобиля. Данная деталь состоит из верхнего компрессионного, компрессионно-маслосъемного и нижнего маслосъемного кольца. Именно от их работы зависят следующие параметры: величина разгонной мощности, насколько токсичны выхлопные газы, запуск двигателя и величина расхода топлива и масла. Поэтому так важно отслеживать их техническое состояние.

Функции маслосъемных колец

Главной функцией таких колец является отведение тепла от поршня. Иначе это грозит поршню различными дефектами — например, прогарами или задирами, что приводит к нарушению работы запчасти и всего механизма в целом. В итоге деталь заклинит в цилиндре. Также именно маслосъемные кольца отвечают, насколько герметична камера сгорания, а значит, минимизируют попадание газов из картера в цилиндр и обратно. Кроме этого, происходит регулировка того, как смазываются сопрягаемые элементы. Здесь важно помнить, что как недостаток масла, так и его избыток могут вывести двигатель из строя.

Конструкция колец

Перед тем как рассматривать неисправности и выяснять, когда требуется замена или раскоксовка маслосъемных колец, нужно узнать их конструкционные особенности. Неразъемных деталей на сегодняшний день уже не производится, так как они уже непопулярны. У таких деталей повышенная жесткость, из-за чего они недостаточно прилегают к поверхности и плохо удаляют масло.

Сегодня производятся детали, в состав которых входит две или три части. Такие детали называются «наборные маслосъемные кольца».

Первый вариант состоит из самого маслосъемного кольца и спиральной пружины. Плюсы такого изделия: оно достаточно гибкое, из-за чего плотно прилегает к стенкам цилиндра. Пружина прижата к кольцу так сильно, что деталь выглядит цельной. Кольца из трех элементов состоят из следующих элементов: распорной пружины и двух стальных пластинок. Применяются они обычно в автомобилях с бензиновыми двигателями. Достоинство данной конструкции в том, что она максимально плотно прилегает к цилиндру.

Работа компрессионного кольца

Больше всех нагрузки у компрессионного кольца, поэтому при его изготовлении применяют специальные легированные материалы. Поверхность его покрывается износостойким ыеществом, для того чтобы кольцо могло устоять перед давлением газов и высокой температурой. Когда кольцо приближается к верхней мертвой точке, смазки становится меньше, а растущее давление в цилиндре обеспечивает более плотное прилегание кольца к цилиндру. При этом происходит и снижение скорости движения, а при полной остановке может разорваться маслянистая пленка. В таком случае у компрессионного кольца происходит сухое трение во время работы, а значит, и быстрый его износ.

Работа среднего и самого маслосъемного кольца

На среднем кольце нагрузка гораздо меньше. При его производстве используют легированный чугун. На форсированных двигателях компрессионно-маслосъемное кольцо покрывают износостойким материалом. Это потому, что у замка давление остается высоким. По названию этого кольца можно догадаться, что оно выполняет и компрессионную работу, и участвует в смазке. Для того чтобы масло не попадало в камеру сгорания, угол конуса наружной поверхности составляет не более 80 г. Главной задачей компрессионно-маслосъемных колец является снятие масла с цилиндра и предотвращение попадания его в камеру сгорания.

Сами маслосъемные кольца выполняют только одну функцию: снимают масло и отводят его в картер. Для максимально качественного выполнения этой задачи конструкция предусматривает два пояса, и каждый из них занимается снятием остатков масла. В итоге сбор жидкости происходит между поясами и внизу детали. Чтобы ее устранить, имеются специальные колпачки с продолговатыми прорезями, по которым выводится жидкость. Далее она стекает в поддон или остается на внешней стороне поршня.

Проверка состояния маслосъемных колец

В работе поршневым колпачкам и маслосъемным кольцам приходится нелегко, поэтому естественный износ никто не отменяет. Обычно данный комплект ходит около 150 тысяч километров, а в некоторых случаях и в два раза больше. Но добиться таких показателей можно только в том случае, когда осуществляется правильная эксплуатация транспортного средства. В большинстве же случаев ремонтировать двигатель придется раньше. Частая замена маслосъемных колец может быть обусловлена следующими факторами: некачественное или неподходящее масло, несвоевременная его замена. Также важно следить за воздушным фильтром, особенно если частым маршрутом является запыленная местность. Кроме этого, топливный фильтр должен быть исправен.

Нежелателен и перегрев или сильная нагрузка самого двигателя. В этом случае образуется нагар в поршневых канавках. Если залегли маслосъемные кольца, то поршень не будет достаточно плотно прилегать к цилиндру. Это значительно снижает мощность автомобильного двигателя. Чтобы маслосъемные кольца прослужили как можно дольше, нужно соблюдать некоторые правила. Кратковременные поездки в зимнее время опасны для двигателя, так как он не прогревается до оптимальной температуры. Также зимой не стоит чрезмерно нагружать его, из-за недостаточной смазки может произойти перегрев. В результате этого происходит заклинивание и образование на стенках цилиндра и поршня дефектов. В этом случае происходит полный износ колпачков и перегородок между канавками. Неблагоприятны для авто и постоянные городские пробки.

Признаки износа колец и их диагностика

Узнать, когда маслосъемным кольцам необходим ремонт или замена, можно по некоторым факторам:

  • расход масла в двигателе стал гораздо больше;
  • в начале движения или после недолгой остановки — появление сизого дыма;
  • протечка и испарение масла в колпачках, уплотнительных прокладках и т. д.;
  • имеет значение и цвет подтекаемой жидкости: если она темная, то нужно заменить уплотнители;
  • следующим этапом будет проверка свечей, если они грязные, то нужно обратиться в автосервис или самостоятельно произвести ремонт.

При обнаружении каких-либо признаков износа в первую очередь нужно обратить внимание на маслосъемные кольца. Проверку колпачков произвести довольно легко. Нужно снять шланг вентиляции, если давление в картере высокое, то колпачки вышли из строя.

Раскоксовка маслосъемных колец

Не во всех случаях нужно полностью заменять детали. Если имеется нагар или залегли кольца, то поможет раскоксовка. Существует следующий рецепт, чтобы восстановить данные элементы без разбора двигателя. Нужно приготовить смесь, в состав которой входит ацетон и керосин в равных пропорциях. После этого свечи зажигания выкручиваются, а приготовленная смесь заливается в цилиндр через отверстия. Нужно подождать 9 часов. По прошествии этого времени вкручиваем свечи на место, производим запуск двигателя и ездим на высоких оборотах. После этого рекомендуется заменить масло в двигателе и фильтр.

Специальный раскоксователь можно купить и в магазине. В принципе, получается то же самое, но необходимо почитать инструкцию. Заливается раскоксовыватель также в свечные отверстия, только времени на раскисление нагара уходит меньше — как правило, 15 минут, но это нужно уточнить в инструкции.

Замена деталей

Раскоксовка может помочь исключительно при нагаре, но если детали износились, то их нужно только менять. Замена колец и маслосъемных колпачков может быть произведена и своими руками. Производится она с помощью специального съемника, оправки для запрессовки, металлического прутика, еще понадобится пинцет и рассухариватель. При покупке новых колпачков и колец лучше всего отдавать предпочтение оригинальным деталям, ведь подделки хватит ненадолго. Тем более что материал покрытия верхних колец в идеале должен подходить к материалу двигателя.

Сначала нужно снять все узлы и механизмы, чтобы подобраться к деталям. Первым производится снятие воздушного фильтра, затем топливного насоса и распределителя зажигания. Для демонтажа корпуса привода вспомогательных элементов разъединяем соединение на болтах. Затем идет снятие минусовой клеммы и зубчатого шкива. Чтобы освободить крышку головки блока — снять привод массы. Теперь откручиваем гайки переднего и заднего корпуса подшипников распредвала.

Снимаем шпонку распредвала и достаем сальник. Выставляем поршень в ВМТ, вынимаем свечу, вставляем прут в отверстие, чтобы не выпал клапан, после этого нужно сжать пружины и вынуть два сухаря, выпрессовываем кольца.

Установка новых деталей на места происходит точно в обратном порядке. Маслосъемные кольца ВАЗовских моделей меняются в той же последовательности.

www.syl.ru

Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.

Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

  1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
  2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
  3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

  1. верхнее компрессионное;
  2. среднее компрессионно-маслосъемное;
  3. нижнее маслосъемное кольцо.

Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала — серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

  1. коробчатое с эспандерной пружиной;
  2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.


Основные признаки износа поршневых колец

При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

Когда изношены маслосъемные кольца

Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневыми кольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

 Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

info-parts.ru

Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.

Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

  1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
  2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
  3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

  1. верхнее компрессионное;
  2. среднее компрессионно-маслосъемное;
  3. нижнее маслосъемное кольцо.

Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала — серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

  1. коробчатое с эспандерной пружиной;
  2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.


Основные признаки износа поршневых колец

При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

Когда изношены маслосъемные кольца

Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневыми кольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

 Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

info-parts.ru

Поршневые кольца

При конструировании двигателя внутреннего сгорания инженеры неизменно сталкиваются с одной и той же проблемой — дно поршня и цилиндр не могут быть одного и того же диаметра. При этом масло не должно проникать в камеру сгорания. Массивный поршень заклинит в цилиндре, даже если он будет чуть меньше диаметром, а вот узкое гибкое кольцо, снабженное подвижным замком — нет. Применение колец оказалось идеальным компромиссом.

Типы поршневых колец

Поршневые кольца бывают двух типов – компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца служат для создания давления в камере сгорания.

Конструкция двигателя предусматривает небольшой зазор между стенками цилиндра и поршнем. Зазор не позволяет создать в камере сгорания необходимое давление, так как расширяющиеся газы неизбежно просачивались бы в картер двигателя. Эта задача была решена при помощи компрессионных колец. Это стальные тонкие кольца с разрезом. Разрез называют замком, потому что он позволяет упругому кольцу сжиматься и разжиматься в строго определенных пределах, не давая, в то же время, сорваться с поршня. Чтобы кольца могли беспрепятственно сжиматься, на внешней поверхности корпуса цилиндра вытачивают кольцевые пазы — канавки.

Кольца сделаны из упругой стали. По сути, кольцо — разновидность пружины. Они находятся в поджатом состоянии и за счет этого плотно прилегают к стенкам цилиндра. По мере стачивания колец в процессе эксплуатации плотность прилегания не падает, по крайней мере, до тех пор, пока износ не достиг критической точки. 

Поршень и поршневые кольца

Особенности расположения поршневых колец на корпусе поршня

На большинстве поршней современных двигателей устанавливается по три кольца. Два верхних кольца компрессионные, нижнее — маслосъемное.

Компрессионные кольца, даже при условии, что два кольца расположены одно над другим, не могут полностью устранить прорыв газов из камеры сгорания.

Проблему прорыва производители пытаются решить разными способами. Так, например, при монтаже колец в заводских условиях кольца располагают так, чтобы замки не находились друг над другом. Лучше всего разводить их на 180 градусов, чтобы они «смотрели» в разные стороны. Кстати, это условие необходимо соблюдать и при капитальном ремонте двигателя.

Прогрев помогает продлить срок эксплуатации любого двигателя, что бы ни заявлял на этот счет производитель. Кольца продолжают тереться о стенки цилиндров — такова конструкция ДВС

В период обкатки двигателя кольца притираются к зеркалу цилиндров, и зазоры практически исчезают. Этим в немалой степени объясняется существование режима обкатки двигателя. Если производитель предписывает такой режим в сервисной книге, его следует соблюдать  Чем ответственней владелец подойдет к обкатке двигателя, тем надежней «лягут» кольца на зеркало цилиндров, и тем дольше будет служить мотор.

Маслосъемные кольца выполняют более простую функцию — снимают излишки масла, попадающие на стенки цилиндра снизу. В нижней части двигателя — картере, стоит настоящий масляный туман, который возникает при вращении коленвала. Рассеянное в воздухе масло смазывает стенки цилиндра, позволяя поршням беспрепятственно скользить вверх и вниз, но допустить его попадание в камеру сгорания нельзя. Под воздействием температуры оно немедленно частично сгорит, частично закоксуется, то есть осядет в виде плотного нагара на клапанах, стенках цилиндра, поверхности поршня, словом везде. Если такое происходит, двигатель выходит из строя очень быстро. Кстати, выражение «кольца залегли» имеет к закоксовыванию прямое отношение. Масло просачивается между стенкой цилиндра и изношенным маслосъемным кольцом, масло сгорает, а несгоревший остаток облепляет компрессионные кольца, которые в итоге перестают разжиматься и остаются в сжатом состоянии.

Эксплуатация поршневых колец

В процессе работы в цилиндре все кольца со временем теряют упругость. Этот процесс происходит неравномерно по окружности, и начинается в районе замка. В месте расположения замка (в зазоре) постепенно ухудшается контакт со стенкой цилиндра, и происходит перегрев. Кроме того, кольца подвержены повышенному износу при раскручивании до высоких оборотах непрогретого двигателя.

У компрессионных колец форма замка может быть ступенчатой, косой или прямоугольной. Чаще всего встречаются кольца с прямоугольным разрезом. Такие кольца обходятся производителю недорого, но они обладают самыми плохими уплотняющими свойствами.

Материалы для производства поршневых колец

Самый распространенный материал для изготовления поршневых колец  высокопрочный серый чугун.

Кольца из чугуна сохраняют упругость и прочность в период всего срока службы. Этот материал показал себя с самой лучшей стороны в условиях повышенного трения – кольца из чугуна долго не стираются. За счет прочности материала кольца хорошо и равномерно прирабатываются, и плотно прилегают к зеркалу цилиндра.

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей

Для увеличения термостойкости колец из серого чугуна в него добавляются легирующие добавки: никель, хром и тому подобные вещества.

Технология изготовления поршневых колец

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей.

Они связаны, прежде всего, с повышенными требованиями к точности размеров и с самой формой кольца. К тому же в них делается разрез, что усложняет технологию производства.

Важно выдерживать такой параметр, как шероховатость наружной поверхности, в пределах  2,5 мкм. Имея такую шероховатую поверхность, кольцо быстрее прирабатывается к стенке цилиндра (зеркалу). Если отшлифовать наружную поверхность, притирка будет долгой, и обкатывать двигатель придется на протяжении десятка тысяч километров.

При изготовлении поршневых колец не допускаются трещины и прочие дефекты на их поверхности.

В процессе изготовления поршневых колец  важно сделать их идеально ровными, чтобы давление по краям поршня распределялось одинаково.

Чугунные кольца отливают в формах, затем металл закаляют, «отпускают» и вырезают замок. После остывания отливки на поверхность напыляют износостойкий материал, кольцо подвергают шлифовке для окончательного придания нужной формы.

На рабочую поверхность маслосъемных колец наносится слой пористого хрома или молибдена для увеличения износостойкости и обеспечения защиты от коррозии.

blamper.ru

Компрессионные кольца, маслосъемное кольцо


ТОП 10:

 

7406.1004 030 — кольцо поршневое компрессионное верхнее

7406.1004 032-10 – кольцо поршневое компрессионное

7406.1004 034 – кольцо поршневое маслосъемное с расширителем

Изготавливаются из высокопрочного чугуна. На двигателях Евро-1 верхнее компрессионное кольцо имеет форму сечения двухсторонней трапеции с выборкой на верхнем торце, который должен располагаться со стороны днища поршня. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта молибденом и имеет бочкообразную форму.

На рабочую поверхность второго компрессионного и маслосъемного колец нанесен хром.

Хромированная поверхность на втором компрессионном кольце имеет форму конуса с уклоном к нижнему торцу. Такие кольца применены для снижения расхода масла на угар, их установка в верхнюю канавку не допустима.

Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в замке кольца. На двигателях модели 740.13 высота кольца – 4 мм, а на двигателе модели 740.11 высота кольца – 5 мм.

Установка поршневых колец с других моделей двигателей КАМАЗ может привести к увеличению расхода масла на угар.

Для исключения возможности применения невзаимозаменяемых деталей цилиндропоршневой группы при проведении ремонтных работ рекомендуется использовать ремонтные комплекты:

740.13-1000128 – для двигателей Евро-1.

В ремонтный комплект входят:

поршень,

поршневые кольца,

поршневой палец,

стопорные кольца поршневого пальца,

гильза цилиндра,

уплотнительные кольца гильзы цилиндра.

 

Рис. 5.10. Восстановление поршня нарезанием дополнительной канавки под
компрессионное кольцо.

Головка цилиндра в сборе

 

Для усиления днища головки на двигателях мод. 740.11-240, 740.13-260 увеличена толщина в зоне выпускного канала и выполнено дополнительное ребро. Впускной канал имеет тангенциальный профиль для обеспечения оптимального вращательного движения воздушного заряда, определяющего параметры рабочего процесса и экологические показатели двигателя. Седла клапанов имеют увеличенный натяг в посадке.

Таблица 5.8.

КАРТА ДЕФЕКТАЦИИ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ В СБОРЕ

 

НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ ИЛИ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ ОБОЗНАЧЕНИЕ
ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА С ВТУЛКАМИ 740.1003 014
№ по каталогу НАИМЕНОВАНИЕ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ
7406.1003 014сб/015 ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА АЛ 4 ГОСТ 2685-75 НВ 70 не менее
740.1007 032 Втулка направляющая впускного и выпускного клапана Чугун специальный НРСэ 47…52
7406.1003108 Седло впускного клапана Чугун специальный 46,5…51,5 НRC
7406.1003110 Седло выпускного клапана Чугун специальный 46,5…51,5 НRС

 

№ дефекта Обозначение ВОЗМОЖНЫЙ ДЕФЕКТ РАЗМЕРЫ, в мм
Номинальный Предельно допустимый СПОСОБ РЕМОНТА
Без ремонта Для ремонта
  Сквозные пробоины или трещины в камере сгорания, а также мелкая сыпь на ее поверхности       Браковать
  Трещины или раковины на стенках рубашки охлаждения       Заварить или заделать эпоксидными смолами. Браковать при трещинах, не поддающихся ремонту
  Трещины на поверхности сопряжения с блоком цилиндров       Заварить. Браковать при трещинах не поддающихся ремонту
  Трещины на седлах клапанов       Заменить седло
  Нарушение герметичности в соединении заглушки с головкой       Заменить заглушку
  Коробление поверхности сопряжения с блоком цилиндров 8. Не более 0,15 мм на всей длине   Не более 0,2мм на всей длине Более 0,2мм на всей длине при высоте не менее 119,4 мм Фрезеровать «как чисто», включая дно камеры сгорания
      Кавитационные разрушения вокруг водоотводящих отверстий       Рассверлить, запрессовать втулку
  Выработка, риски или раковины на рабочих поверхностях седел клапанов       Обработать до выведения дефекта. Заменить седло
        М Износ и раковины на фасках седел: — выпускного клапана 1,7+0,4 2,1 Более 2,1 Шлифовать до выявления дефекта. Заменить седла.
Н — впускного клапана 1,9+0,4 2,3 2,3
    Б Ослабление посадки седел: -выпускного клапана Ø52+0,03   Ø52,05 Заменить седла. Обработать отверстие под категорийный размер
А -впускного клапана Ø55+0,03   Ø55,05
Д,Е Ослабление посадки направляющих втулок клапанов Ø18+0,023 Ø18,04 Более Ø18,04 Заменить втулки. Обработать до ремонтного размера
Ж,И Износ отверстий направляющих втулок клапанов Ø10+0,022 Ø10,04 Более Ø10,04 Обработать отверстия втулок под категорийный размер. Заменить втулки
Л Забоины на торцах кольца газового стыка, нарушающие герметичность       Обработать торцы кольца до выведения дефекта с одновременной обработкой поверхности К. Заменить кольцо
  Смятие опорных поверхностей под шайбы крепления головки       Наплавить, обработать
  Ослабление посадки ввертышей       Заменить ввертыш
  Износ или срыв резьб: М10х1,25-6д М10х1,25-2Н5 М10х1,25-6д   Менее Двух ниток Более Двух ниток Прогнать резьбы. Поставить ввертыш. Поставить резьбовую вставку. Заменить шпильку

 

Разборка головки с направляющими втулками производят в нагретом до 90°С состоянии, продолжительность нагрева и выдержки 1,5 часа. Головку следует установить в приспособление и выпрессовать втулки из головки с использованием гидравлического пресса.

При износе отверстий Ж и И направляющих втулок более допустимого размера Ø10,04 мм втулки заменяют новыми (Рис. 5.11). Внутренний диаметр новых втулок развертывают на радиально- или вертикально-сверлильном станке до номинального размера Ø10 +0,022 мм.

В случае ослабления посадки направляющих втулок клапанов Д и Е втулки так же заменяют. Если отверстие изношено и при номинальном размере посадка р6 не может быть обеспечена, отверстие необходимо развернуть на вертикально – сверлильном станке. Выдерживая размер Ø18 +0,023 мм, а втулку изготовить с соблюдением посадки Ф18 мм. Запрессовывание новых направляющих втулок производят на том же гидравлическом прессе, что и выпрессовывание старых.

При ослаблении посадки седла клапана в гнезде его выпрессовывают на гидравлическом прессе, используя приспособление (Рис. 5.12) для выпрессовки, а посадочную поверхность фрезеруют на вертикально фрезерном станке или растачивают на расточном станке, подняв размеры посадочного отверстия под седло впускного клапана А с Ø55+0,03 до Ø55,05+0,03 мм, а выпускного клапана Б с Ø52+0,03 до Ø52,05+0,03 мм.

При износе более допустимого размера седла клапанов заменяют новыми. Для запрессовывания седел клапанов следует использовать гидравлический пресс. Головку цилиндров необходимо предварительно нагреть до температуры 195°С, или седла охладить в жидком азоте до температуры — 196°С. Затем запрессовывают седла клапанов в головку цилиндра, выдерживая размер Ц=2 –0,1…2,2+0,1мм (Рис. 5.11).

При кавитационном разрушении поверхности прилегания к блоку цилиндров протачивают на токарном станке поверхности К, Л, П, выдерживая высоту головки не менее 119,4 мм.

При кавитационном разрушении вокруг водоотводящих отверстий их рассверливают и развертывают до Ø25 + 0,025 мм на глубину 16 мм и запрессовывают заглушку 740.1003 436 с кольцом уплотнительным 740.1003 439. Второй способ: отверстия сверлят и развертывают до глубины 1- мм и запрессовывают ремонтную заглушку, выточенную из алюминиевого деформируемого сплава (Рис. 5.13). Выступание или утопание запрессованной заглушки не должно превышать 0,1 мм.

Водяную полость испытывают на герметичность сухим воздухом под давлением 0,3 МРа. Допускаемая утечка воздуха не более 15 см 3/мин.

 

 

Рис. 5.11. Головка цилиндра со втулками в сборе:

1 – головка, 2 – направляющая втулка впускного клапана, 3 – направляющая втулка выпускного клапана, 4 – кольцо газового стыка, 5 – седло клапана

 

Рис. 5.12. Приспособление для выпрессовки седел клапанов:

1 – силовая головка, 2 – упор, 3 – гайка, 4 – гайка натяжная, 5 – оправка конусная, 6 – разжимная цанга; 7 – седло клапана

 

Рис. 5.13. Заглушка ремонтная (материал – пруток Д1Т.КР.26П ГОСТ 21488-76).

 

Испытывают на герметичность сухим воздухом под тем же давлением масляную полость. Утечка воздуха не допускается.

При износе и раковинах на фасках седел клапанов растачивают фаски седел впускного и выпускного клапанов. Фаски Н, М растачивают под угол 45° к оси направляющих втулок до выведения дефекта. Выдерживают ширину рабочей фаски седла впускного клапана 1,9+0,4 мм и седла выпускного клапана 1,7+0,4 мм (Рис. 5.11). Развертывают окончательно два отверстия Ж и И в направляющих втулках до номинального размера Ø10+0,022 мм или ремонтного размера Ø10,2+0,022 мм.

Устанавливают головку цилиндра в верстак и зачищают заусенцы, острые кромки на восстанавливаемых резьбовых отверстиях заподлицо с плоскостью. Затем продувают поверхности седел клапанов и восстанавливаемые резьбовые отверстия сжатым воздухом.

Проверяют наличие трещин, сколов, прогаров, сквозных рисок, забоин на поверхности колец газового стыка визуально. При их наличии кольцо бракуют.

Трещины, расположенные на стенках рубашки охлаждения головки цилиндров, заделывают эпоксидной пастой. В качестве наполнителя пасты используют алюминиевый порошок. Предварительно концы трещин накернивают и сверлят отверстия, затем трещину разделывают по всей длине на глубину 3 мм. Поверхность, подлежащую заделке, тщательно обезжиривают ацетоном или другим растворителем и сушат в течение 3…5 минут. Эпоксидную пасту первоначально тщательно втирают в подготовленную трещину, используя шпатель, а при нанесении второго слоя перекрывают расфасованную трещину на ширину 10 мм. Высота валика пасты должна быть не менее 2…3 мм. Отремонтированную головку выдерживают в течение 48 часов при температуре 16…20°С до полного затвердевания мастики. Для ускоренного (в течение одного часа) затвердевания используют сушильные шкафы с температурой нагрева до 100°С.

Трещины на поверхности сопряжения с блоком цилиндров устраняют электросваркой. Перед сваркой концы трещин накернивают и сверлят отверстия Ø4 мм и глубиной 4 мм. Затем трещину разделывают по всей длине на глубину 3 мм. После этого головку цилиндров греют в электропечи до 180 – 200°С, поверхность, подлежащую сварке, зачищают металлической щеткой и заваривают ровным швом постоянным током обратной полярности, используя электроды 03А – 2 Ø4…5 мм. После этого шов зачищают заподлицо с основным металлом наждачным кругом.

Если трещины выходят на отверстия под направляющие втулки, перед сваркой необходимо отверстия рассверлить и запрессовать в них втулки, после чего варить, как указано.

 

Шатун в сборе

 

Шатун стальной, кованный, стержень имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом.

Таблица 5.9.

КАРТА ДЕФЕКТАЦИИ ШАТУНА

 

НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ ИЛИ СБОРОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ ОБОЗНАЧЕНИЕ
ШАТУН В СБОРЕ 740.1004 045
№ по каталогу НАИМЕНОВАНИЕ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ
740.1004045   740.1004050   740.1004055     740.1004062-11   740.1004 064-11 Шатун   Крышка шатуна   Втулка верхней головки шатуна   Болт крепления крышки шатуна   Гайка болта крепления крышки шатуна Сталь40ХН2МА   Сталь40ХН2МА   Бронза БрОС-10-10     Сталь 40ХН2МА ГОСТ 4543-71   Сталь 30 Г1Р ТУ14-1-4459-88 НВ 245…285   НВ245…285   НВ70     НRСЭ 37,5…40,5   НRСЭ 27…32

 

№ дефекта Обозначение ВОЗМОЖНЫЙ ДЕФЕКТ Размеры, мм
Номинальный Предельно допустимый СПОСОБ РЕМОНТА
Без ремонта Для ремонта
  Трещины или обломы на шатуне и крышке _ _ _ Браковать
В Отдельные забоины размером до 2 мм, риски на плоскости разъема шатуна и крышки; _ _ _ Зачистить
    Е,И Изгиб или скручивание: -непараллельность осей отверстий под втулку верхней головки на длине 100 мм   0,04   0,06     Не более 0,6   Править
-отклонение осей отверстий под втулку верхней головки и нижней головки на длине 100 мм     0,08     0,12     Не более 0,6
Л Износ верхней головки шатуна по ширине размер Б 44-0,62 _ Не менее Браковать при размере Б менее 43
  Уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок И и Е   225±0,05   224,5   _     Браковать при размере менее 224,5  
И Износ отверстия верхней головки (под втулку)   Ø49 +0,016   Ø49,024   _   1).Осталивать. 2)Обработать под категорийный размер Ø49,5+0,016
Г Износ отверстия втулки верхней головки   Ø45   Ø45,04 Более Ø45,04   Заменить втулку. Обработать в размер Ø45
Е Износ отверстия под вкладыши; Износы по границе вкладыша;   Ø85 Ø85,02 Более 85,02 1) Осталивать. 2) Фрезеровать торцы в крышки и шатуна, расточить. 3) Обработать под ремонтный размер Ø85,5
А Износ нижней головки по ширине Размер Д 33,4 33,23 Браковать при размере Д менее 33,23

 

Ремонт шатуна начинают с проверки изгиба и скручивания на контрольном приспособлении с индикаторными головками. При непараллельности осей отверстий верхней и нижней головки шатуна свыше 0,06 на длине 100 мм и отклонении этих же осей свыше 0,12 на длине 100 мм шатун правят.

В случае ослабления посадки втулки верхней головки шатуна по отверстию И заменяют втулку. Изношенную втулку выпрессовывают, новую втулку из бронзы БрОС-10-10 охлаждают в жидком азоте и запрессовывают так, чтобы не допустить ее выступание за поверхности Ж и К.

При износе более 49,02 мм отверстие верхней головки шатуна растачивают до Ø49,5 Н6 и запрессовывают ремонтную втулку Ø49,5 р6, как указано выше. Другой способ: восстанавливают поверхность И осталиванием, затем растачивают резцами до номинального размера.

При износе отверстия втулки верхней головки шатуна Г более допустимого размера Ф45,04 мм втулки заменяют новыми. Отверстия новых втулок растачивают до номинального размера Ø44,98+0.02 мм и затем хонингуют, используя синтетические алмазные хонинговальные бруски 45х3х3х22 марки А М40/28м73 СТ СЭВ 204-75. Обработку выполняют до номинального размера Ø45 или ремонтного Ø45,15 мм, выдерживая указанное на Рис. 5.14 расстояние между осями верхней и нижней головки шатуна.

В случае деформации или износа отверстия нижней головки шатуна более допустимого размера Е поверхность осталивают. После осталивания шлифуют отверстия на внутришлифовальном станке, используя шлифовальный круг ПВ 70х60х20 марка 24А32ПМ36К5А (ГОСТ2424-83). Обрабатывают отверстия размером Ø85 мм, а затем хонингуют до Ø85 +0,022 мм брусками из синтетических алмазов марок АМ28М1 И А М40М1 на вертикально–хонинговальном станке, используя в качестве СОЖ смесь из 70% керосина и 30 % верстенного масла. После хонингования шатуны последовательно промывают в керосине и горячей воде, продувают сжатым воздухом (сушат).

Рис. 5.14. Ремонтный чертеж шатуна в сборе:

1 – корпус, 2 – втулка, 3 – крышка шатуна

 

Другой способ восстановления шатуна по отверстию нижней головки – расточка на категорийный размер Ø85,5 с установкой вкладышей ремонтного размера.

Наконец, третий способ – фрезерование плоскости разъема шатуна и крышки на 0,25 мм. Обработку выполняют в приспособлении с гидрозажимом (Рис. 5.15). После обработки шатун собирают, растачивают и хонингуют отверстие нижней головки шатуна до номинального размера. Недостаток этой технологии — изменение межосевого расстояния между отверстиями Е и И. Кроме того, на участках поверхности отверстия нижней головки, прилегающих к плоскости разъема, при расточке остаются черновины.

Рис. 5.15. Приспособление с гидрозажимом для фрезерования плоскостей разъема
шатунов и крышек:

1 – сектор, 2 – пружина, 3 – плунжер, 4 – втулка, 5 – корпус, 6 – рабочая жидкость, 7 — направляющая

 

 

Маховик в сборе

Таблица 5.10.

КАРТА ДЕФЕКТАЦИИ МАХОВИКА

 

№ ПО КАТАЛОГУ НАИМЕНОВАНИЕ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ
7405.1005 115-50 7405.1005 120-50 для 740.13. 7405.1005 115-20 7405.1005 120-20 для 740.11. Маховик в сборе Маховик СЧ 25 НВ 200…241
740.1005 125-10 Зубчатый венец Сталь  

 

№ дефекта Обозначение ВОЗМОЖНЫЙ ДЕФЕКТ РАЗМЕРЫ, в мм СПОСОБ РЕМОНТА
Номинальный Предельно допустимый без ремонта
    Д Трещины, сколы зубьев обода маховика     1. Заменить обод. 2. Снять обод, обработать заходные фаски с противоположной стороны
Е Трещины, облом шипов маховика     Браковать
Ж Трещины на фланце крепления маховика     Браковать
  В Износ и термические трещины фрикционной поверхности под сцепление: для 7405.1005 120-50:     для 7405.1005 120-20:   А=40±0,08 Б=83,5-0,4   А=76±0,1 Б=115,5 – 0,46   А=40,5 Б=83,1   А=76,5 Б=115,04 Обработать до выведения дефекта с сохранением размера: А=40±0,08мм Б не менее 83мм А=76±0,1мм Б не менее113
И Износ отверстий под болты крепления маховика Ø15 16,6 Браковать
Л Износ отверстий под установочные штифты коленчатого вала Ø12,1 12,27 Установить втулку
М Износ отверстия под установочную втулку Ø52 Браковать
Г Износ пазов по ширине (для 7405.1000120-20) 60 +0,08 60,2 Наплавить

 

Характерные дефекты, возникающие в процессе эксплуатации маховика двигателя, приведены выше (см. Таблица 5.10). Они устраняются следующим образом. Фрикционную поверхность В, а так же поверхность Е под сцепление, имеющую износ и термические трещины глубиной до 1 мм, шлифуют до выведения дефекта с учетом того, чтобы размер Б был не менее 83 мм для 7405.1005120-50 (Рис. 5.16) и 113 мм для 7405.1005120-20.

Рис. 5.16. Дефекты маховика.

При наличии трещин и сколов зубьев обода маховика обод заменяют на новый либо снимают и запрессовывают обратной стороной, на зубьях выполняют заходы. В изношенные отверстия под установочные штифты коленвала устанавливают втулки. Если маховик имеет трещины и сколы на шипах, трещины на фланце крепления, а также изношенные отверстия под болты крепления маховика более Ø16,6 мм и изношенное отверстие под установочную втулку более Ø 52 мм маховик бракуют.

Рис. 5.17.Наплавка паза маховика.

 

У всех маховиков в процессе эксплуатации изнашиваются поверхности пазов. Для восстановления этих поверхностей используют метод электродуговой наплавки самофлюсующейся проволокой ПАНЧ-11 Ø1,2 (Рис. 5.17). Перед наплавкой поверхности, подлежащие восстановлению, зачищают до металлического блеска при помощи шлифмашинки. Наплавку ведут полуавтоматом А-547У на следующих режимах: Iсв =90…120А, Vд = 18…20В. Наплавляют слой короткими участками по 30…50 мм с обязательной проковкой наплавленного слоя сразу после обрыва дуги. Практика показала, что при наплавке проволокой ПАНЧ-11 второго слоя в наплавленном металле образуются поры. Поэтому наплавку следует вести в один слой. В случае, если наплавка одного слоя металла не обеспечивает получения требуемого размера по ширине паза, следует наплавку производить в два слоя, но первый слой наплавить электродом, предназначенным для холодной сварки чугуна (например, МНЧ-2 или ОЗЧ-2).

Проволока ПАНЧ-11 в наплавленном слое дает твердость 160…180 НВ. Но на границе наплавленного и основного металла образуется зона повышенной твердости (45…58НRС) шириной 1…1,5 мм, что несколько затрудняет фрезерование и увеличивает расход режущего инструмента, если величина износа паза была небольшой, и режущий инструмент при обработке вышел на эту зону.

Пазы маховика после наплавки фрезеруют на фрезерном станке в приспособлении, установленном в поворотном столе.

Деталь отверстием Д (см. Рис. 5.18) надевают на направляющую, устанавливают на торец Т, базируя за отверстие Ø52 и 2 штифтовых отверстия Ø12,1. Торец Т1 поджимают гайкой, устанавливаемой на направляющую. Так как штифтовые отверстия изношены и не обеспечивают точности базирования, используется дополнительная база – фиксатор относительно паза 60,2. За одну установку фрезеруется 1 паз. Все последующие пазы фрезеруются с поворотом детали на поворотном столе на угол 90°.

Маховик балансируют с точностью 30 г·см, высверливая разгрузочные отверстия Ø10 мм по периферии детали.

Рис. 5.18. Базирование маховика при обработке.

На двигателях 740.13-240 (Euro-1) применяются диафрагменное сцепление производства ОАО «Тюменские моторы», и часто отказывает по причине поломки диафрагмы.

На Рис. 5.16 показан маховик 7405.1005 120-50 для диафрагменного сцепления. При этом конструкция имеет следующие основные отличия:

изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;

увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика.

Так как модернизированный узел сцепления хорошо сочетается с серийным в части взаимозаменяемости, то можно на двигателях 740.13-240 применить маховик — 7405.1005115-20, серийный узел сцепления – 142.1600010; и, следовательно:

142.1601090- диск нажимной сцепления с кожухом;

14.1601092 — диск ведущий средний;

142.1601130 — диск ведомый

При этом значительно снижаются трудозатраты и себестоимость в эксплуатации.

 

Вал распределительный.

 

В двигателях Евро-1 применен распределительный вал увеличенной размерности кулачков и шеек, с измененными фазами газораспределения и ходом клапанов, посадочный диаметр корпуса подшипника задней опоры больше, диаметр втулок на 6 мм больше, по сравнению с распредвалом двигателя мод.740.10.

Таблица 5.11.

КАРТА ДЕФЕКТАЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА

 

№ ПО КАТАЛОГУ НАИМЕНОВАНИЕ МАТЕРИАЛ ТВЕРДОСТЬ
740.21-1006015 ВАЛ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ Сталь 18ХГТ закалка шеек и кулачков ТВЧ 48…53 HRC

 

№ дефекта Обозначение ВОЗМОЖНЫЙ ДЕФЕКТ РАЗМЕРЫ, в мм СПОСОБ РЕМОНТА
Номинальный Предельно допустимый без ремонта
1.   Трещины или обломы       Браковать
2. Б Износ промежуточных опорных шеек Ø60 Ø 59,88 Обработать в ремонтный размер Ø59,85
3. В Износ задней опорной шейки Ø42 Ø 41,92 Обработать в ремонтный размер Ø41
4.   Г Износ кулачков -по вершине   50,70±0,05 (вп.) 50,87±0,05 (вып.) 50,60 1.Шлифовать профиль при износе до глубины 1…2 мм в размер 48,7 мм 2.Наплавить вершины кулачков, обработать «как чисто» в номинальный размер
Д -по профилю 41,6±0,05 (вп.) 42,0±0,05 (вып.) 41,5 Наплавить кулачок по профилю, обработать «как чисто» в номинальный размер  
5.     Деформация вала Биение средних опорных шеек относительно общей оси крайних шеек 0,025 0,035 Править
6. Е Смятие шпоночного паза 5 5,01 1.Заварить 2.Шлифовать

 

Основным дефектом распределительного вала является износ вершин кулачков с незначительным износом по профилю.

Промытые валы дефектуются по опорным шейкам, кулачкам, шпоночному пазу. После дефектации распределительные валы с кулачками, требующими восстановления, направляются на наплавку. Перед наплавкой на активном профиле кулачка обрабатывается канавка (Рис. 5.19). Наличие канавки позволяет уменьшить расход электродов, время наплавки и повысить качество отремонтированного распределительного вала.

Наплавка изношенных вершин кулачков производится электродом ОЗИ-3 диаметром 3 мм ГОСТ 9466-75 сварочным током обратной полярности Iсв=80…100А, рабочим напряжением Vд=16…18В (выпрямитель ВД-306) в приспособлении, позволяющим вращать вал.

Рис. 5.19.Дефекты распределительного вала.

 

Перед механической обработкой распределительного вала производится восстановление центровых отверстий шлифовальной головкой ГК 10х25х3 23А25С27КА. Затем вал правится на прессе относительно центровых отверстий до биения опорных шеек не более 0,03 мм. Перешлифовка кулачков выполняются на шлифовально-копировальном станке типа 3433. При большой программе используются станки модели ХIII-I-72НЧ. Применяются круги ММ750х40х305 91А/24А25С17К5 ГОСТ2424-75 с обильным охлаждением зоны шлифования эмульсией. Шлифовать следует «как чисто», до получения профиля кулачка, т.к. колебания размеров кулачков распределительного вала легко компенсируются при регулировке механизма газораспределения.

Рис. 5.20. Подготовка распределительного вала под наплавку и схема наплавки.

 

Полировка опорных шеек и кулачков производится на станке 3842 полировальной лентой 14хМ40. Правится вал на гидропрессе с точностью 0,025 мм.

После окончательной обработки и мойки поверхности кулачков рекомендуется покрыть противозадирным покрытием НК-II ТУ113-12-90-38.

 

 




infopedia.su

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о