Меню Закрыть

Зазор колец в цилиндре: Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

Содержание

Какой тепловой зазор у поршневых колец

Поршень перемещается внутри цилиндра, воспринимая давление воспламенения смеси в камере сгорания. Для этого выдерживается интервал между поршнем и зеркалом гильзы. Этого требует снижение трения, уменьшение износа деталей поршневой группы. При этом моторное масло призвано минимизировать выработку трущихся сочленений, исключая просачивание смазки под поршень. Важной функцией остаётся отвод тепла на стенки цилиндра.

Функции поршневых колец

Поршневые кольца предназначены выполнять функции:

  1. Герметизация поршневого пространства, с сохранением давления верхними компрессионными кольцами.
  2. Отвод тепла от стенок гильзы.
  3. Снижение расхода масла.
Проверка зазора поршневых колец в замках внутри цилиндровПроверка зазора поршневых колец в замках внутри цилиндров

Проверка зазора в замках внутри цилиндров

Замок поршневого кольца — стык между двумя концами, которые способны сжиматься до сотых частей миллиметра. Концы имеют прямой или косой срез, при прямоугольном сечении профиля.

Укладывая кольца в канавки, стыки размещаются под углом 120° (если 3), а при двух кольцах — под 180°, что ограничивает просачивание газов, масла в картер, под поршень.

Маслосъёмные кольца предназначены снимать со стенок цилиндра излишки моторной смазки. Рассчитаны оставлять на зеркале тонкий слой плёнки, настолько малый, что измеряется микронами. Конструкция предусматривает радиальные, сквозные щели, через которые снимаемое со стенок масло сливается в картер.

Выпускаются из литого чугуна с прорезями или расширителями. Представляют два кольца (верхний, нижний), пару радиальных или осевых расширителей.

О тепловом зазоре

Поршневые кольца двигателя внутреннего сгорания
Поршневые кольца двигателя внутреннего сгорания

Поршневые кольца

Общим элементом колец считаются замки, поскольку целевая задача компенсировать тепловое расширение во время работы. Замки претерпевают давление газов, температурные нагрузки, другое инертное воздействие. Это напряжение берёт на себя мизерное расстояние между концами колец.

Для чего же нужен тепловой фактор?

Представим отсутствие зазора между пролётами мостов, железнодорожных рельсов или компенсаторов на магистральных трубопроводах. Солнечный нагрев, расширение, например металла рельсов, не имеющих зазора при укладке, приводит к неизбежному их изгибу со всеми вытекающими последствиями.

В случае с поршневыми кольцами, отсутствие стыкового зазора приводит к поломке и поршня.

Итак, свободное вращение колец исключает стыковые соприкосновения внутри канавки поршня. Конструкция предусматривает разрезы, упреждающие заклинивание от перегрева. Эта особенность способствует плотному касанию к зеркалу цилиндра.

Допускаемый интервал стыка не превышает 0,3-0,6 мм. При малом зазоре стыка, например 0,2 мм, нагретые детали способны оставлять задиры на цилиндре.

Кстати, предпочтение отдаётся деталям с косыми срезами концов. Прямые концы обладают большим давлением на стенки, что преждевременно выводит из строя гильзу, способствуя утечке масла.

Требования к тепловому зазору

Функциональные требования к тепловому зазору предусматривают:

  • Отвод тепла от поршня в момент воспламенения смеси
    . В противном случае поршень выгорит под температурой камеры сгорания.
  • Функция уплотнения поршневого пространства. Появляющееся давление должно равномерно прижимать кольца к стенкам цилиндра. Достижение такового прикасания требует установки правильного расстояния.
  • Требования к маслосъёмным кругам, отвечающим за подачу нужного количества смазывающего материала. Соблюдение этого правила сохраняет расход масла, бензин на уровне заводских норм.

Параметры

Выставленные тепловые зазоры на поршневых кольцахВыставленные тепловые зазоры на поршневых кольцах

Выставленные зазоры на кольцах

Установленный зазор должен соответствовать 0,6-0,3 мм, а боковой между стенкой не превышать 0,08-0,04 мм.

Величина исходит из того, что отработанные газы действуют на кольца с внутренней стороны канавки, прижимая их к стенке. Согласованное функционирование компрессионных, маслосъёмных колец позволяет получить полное сгорание смеси. Зависит это от укладки их в канавку поршня.

Стало быть, малая величина между концами после прогрева приведёт к задирам зеркала цилиндра.

Зазор измеряется щупом и регламентируется величиной 0,2-0,5 мм. Для двигателей модели ВАЗ на уплотнительных кольцах предусмотрена величина 0,25-0,04 мм. Маслосъёмные имеют 0,25-0,5 мм.

Первое кольцо сверху (компрессионное), как нагруженное из легированного чугуна подвергается напылению хромом. Пористое покрытие этого металла способно удерживать необходимую массу моторного масла.

Плазменное нанесение на кольца слоя молибдена способствует износостойкости, низким показателем трения с цилиндром.

Памятка

Поверка установки замка на сепараторе поршневого кольцаПоверка установки замка на сепараторе поршневого кольца

Замок на сепараторе покрашен в голубой цвет

Подбирая ремонтный размер, нужно руководствоваться обозначением продукции, включая модель двигателя, номер комплекта, размер изделия. Дополнительно проверяется маркировка, которая находится в определённом месте продукции (близко к концу). Тщательно рассматриваются расширительные пружины со шлифованной поверхностью.

Выводы

Правильно подобранные и грамотно уложенные по месту кольца гарантируют длительный срок эксплуатации.

зачем нужен и каким должен быть?

Большинство автомобилистов слышали о таком  понятии, как зазор поршневых колец. Но немногие из них могут похвастаться наличием определенных знаний в этой области. Еще меньшее количество из них разбираются в том, каким должен быть тепловой зазор в замке поршневых колец. В первую очередь стоит отметить, что к поршневым деталям двигателя выдвигаются определенные требования. В основном они базируются на требованиях к их качеству. Поскольку на поршневые детали оказывается огромное влияние инертных сил и прочих факторов вроде температуры и воздействия газов, то и качество поршневых деталей должно быть безупречным.  В этом материале рассмотрим, для чего нужен тепловой зазор и каким он должен быть.

Тепловой зазор поршневых колец: зачем нужен и каким должен быть?

Тепловой зазор: зачем он нужен?

Практически все водители, разбирающиеся хоть мало-мальски в узлах автомобиля, понимают, что все детали авто во время эксплуатации подвергаются воздействию высоких температур. Соответственно при увеличении температурного режима все детали склонны расширяться. Однако мало кто знает, что при расширении детали также изменяют и свои параметры. А это в свою очередь приводит к тому, что значительно ухудшается работа других элементов механизма. Нередко это может приводить и к еще более плохому развитию — повреждению механизмов.  Тепловой зазор в замке поршневых колец считается одной из наиболее важных конструктивных особенностей, благодаря которой и обеспечивается нормальная работа всех поршневых кругов. Поэтому чтобы система правильно функционировала, обязательно должно выполнятся условие свободного вращения в канавке. В противном случае может произойти заклинивание, за счет чего невозможным станет уплотнение и отвод тепла.

Тепловой зазор: зачем он нужен?

Каким должен быть тепловой зазор?

В конструкции поршня предусмотрена два вида колец. Первые из них компрессионные, которые препятствуют пропуску сгоревших газов. Вторые маслосъемные, которые осуществляют съем излишков масла со стенок цилиндра двигателя. И те и другие по своим конструкционным особенностям не сплошные. В них есть разрез,  благодаря которому при нагреве не происходит заклинивание обода. Также именно разрез и способствует хорошему прижатию к стенкам цилиндра.  Наличие теплового зазора в замке в этом вопросе играет немаловажную роль. Допустимым зазором считается значение в 0,3-0,6 мм. При несоответствии параметра данному значению может запросто привести к серьезным повреждениям в цилиндре.

Подробнее о тепловом зазоре будет рассказано в этом видеоматериале:

Опубликовано: 26 января 2019

Тепловой зазор в замке поршневых колец

Что бы ни изобретали инженеры-двигателисты, классический поршневой двигатель не сдаёт свои позиции. Его принцип действия не меняется с момента изобретения: сжатая топливовоздушная смесь воспламеняется и толкает поршень вниз, это же порождает и две главные проблемы, стоящие перед инженером – удержание давления и сохранение работоспособности при высоких температурах.

зазор поршневых колец

В идеальном случае можно было бы использовать цилиндрический поршень, с микронными зазорами стоящий в цилиндре. На практике такой мотор был бы неработоспособен сразу по множеству причин:

  1. Больше всего нагревается днище поршня – если стенки цилиндра легко рассеивают тепло через систему охлаждения, а прилегающая к ним юбка также имеет близкую температуру, то днище может только передавать тепло юбке и кольцам. Поэтому поршень всегда имеет близкую к конусу форму – чем ближе к днищу, тем меньше диаметр, так как тепловое расширение при работе мотора  в этой зоне выше. На заре ДВС так и рассчитывалась геометрия поршня – цилиндрический поршень работал до заклинивания, зачищался в затертых местах и снова устанавливался в мотор, пока таким образом не приобретал нужную конусность.
  2. Износ цилиндрического поршня, который не имеет уплотнений, привел бы к резкому росту утечек через увеличенный зазор.  Поэтому используются компрессионные поршневые кольца: за счет своей упругости они прижимаются к стенкам цилиндра и  обеспечивают компрессию при холодном запуске.
  3. Количество смазки на стенках цилиндра после хода поршня остаётся минимальным, чтобы избежать угара масла. Чтобы «счищать» смазку со стенок цилиндра, необходимы маслосъемные кольца – основное, которое предназначается именно для этой цели, и нижнее компрессионное, которое имеет асимметричную форму и работает как бы «скребком».
Видео: Теория ДВС: Поршневые кольца (часть 2)

Устройство и принцип работы

Конструкция компрессионного кольца проста: это кольцо, имеющее зазор для того, чтобы его упругость позволяла кольцу расходиться, сохранять прижим рабочей кромки к стенкам цилиндра. Материал – высокопрочный чугун, реже – высоколегированная сталь.

Условия работы верхнего компрессионного кольца жестки: это и высокая температура, и давление. В момент воспламенения смеси давление доходит до 90 бар, температура – приближается к 1500 градусов. По мере износа цилиндра он теряет равномерность диаметра, и при каждом ходе поршня вверх-вниз кольцу приходится сжиматься и разжиматься, что способствует накоплению усталостных напряжений. Для увеличения ресурса как минимум верхнее кольцо покрывается слоем хрома, который имеет высокую твердость.

Второе компрессионное кольцо работает в более легких условиях – в этом месте поршень уже холоднее, а прямая теплопередача от раскаленных газов на него уже не действует. Поэтому оно может и не хромироваться.

Маслосъемные кольца изначально выполнялись цельночугунными, они имели две рабочие кромки с канавкой между ними. Масло, которое пропускалось нижней кромкой, собиралось верхней в эту канавку, а через радиальные отверстия в ней попадало в отверстия в юбке поршня и отводилось внутрь него. Такая конструкция имела серьезный недостаток: обе кромки работали одновременно, в изношенных двигателях, где кольцо перекашивалось вместе с поршнем, происходил прорыв масла за кольцо. Поэтому изобрели составные конструкции: в них два тонких колечка прижимаются к краям канавки пружинящим расширителем, через который и стекает внутрь поршня собранное масло. За счет малой ширины отдельных колец и их работы такая конструкция сохраняет эффективность при перекосах поршня.

Зазор в замке

какой тепловой зазор поршневых колец

Прорезь в поршневом кольце принято называть замком. Этот зазор  необходим, но он создает и очевидную проблему – в этом месте газы из цилиндра могут спокойно проникать в картер. Поэтому он должен иметь минимальную ширину при сборке, но не нулевую – из-за неравномерности теплового расширения цилиндра, кольца и поршня замок может свестись, после чего кольцо сломается.

Для каждого конкретного двигателя, исходя и из материалов, и из рабочего диапазона температур задается минимальный тепловой зазор в замке – при сборке мотора проверяем зазор в замке, чтобы он был не меньше нижнего порога номинала.

Износа кольца и цилиндра приводит к тому, что кольцо «расходится», зазор в замке растет, как растут и потери давления и масло проникает в камеру сгорания. Исходя из этого, задается максимальный размер зазора, при превышении которого кольцо заменяется новым.

Сравним величины номинального зазора для разных двигателей:

  • ВАЗ-2108: 0,25-0,45 мм;
  • ГАЗ-24: 0,25-0,6 мм;
  • Honda CR-V (мотор K20A4): 0,2-0,35 мм.

О чем нам говорят эти цифры? Минимальный предел зазора в замке нового кольца у отечественных двигателей близок, но вот максимальный выше в моторе с меньшей степенью форсировки: потери давления при этом сохраняются терпимыми. У японского же мотора материалы подобраны лучше, охлаждение верхнего кольца эффективнее, поэтому снижается минимальный размер,  и «вольностей» при сборке допускается меньше. Максимальный предел при дефектовке отличается – на моторах ВАЗ он составляет 1 мм, ГАЗ – 1,2 мм, у «Хонды» же верхнее компрессионное кольцо считается изношенным уже при зазоре 0,6 мм, с каким еще можно было бы собирать новый мотор двадцать четвертой «Волги».

Зазор в замке – это важный показатель при дефектовке мотора. Заводя кольцо на разную высоту, где цилиндр изнашивается по-разному, можно без нутромера узнать степень износа: в верху, где кольцо не соприкасается со стенками, цилиндр сохраняет номинальный диаметр, и именно в этом месте зазор в замке отображает износ кольца. Опускаясь ниже, кольцо расширяется, указывает на увеличение диаметра цилиндра ближе к середине, затем снова сужается. Грубо, но достаточно показательно  рассчитываем разницу в диаметрах цилиндра на разной высоте, отталкиваемся от измеренного зазора.

Форма поршня при нагреве

Предположим, номинальный диаметр цилиндра – 78 мм, что соответствует окружности 122,522 мм. Измеренный зазор в замке при установке кольца вверху – 0,4 мм, длина самого кольца – 122,122 мм. Теперь опускаем его к центру цилиндра и измеряем зазор 0,8 мм – из окружности 122,922 мм получаем диаметр 78,25 мм. Такой метод не учитывает то, что цилиндр становится бочкообразным или яйцевидным, и в середине кольцо прилегает к стенкам не всей поверхностью. Тем не менее, изменение зазора в замке указывает нам, что проблема двигателя не в износе колец, которые просто заменить: потребуется расточка цилиндров.

Допустимый зазор в поршневой. Поршневая группа

Стуки в моторе из за больших зазоров в поршневой.

Перед тем как начать разбираться в причине стуков, хотелось бы немного объяснить как устроена геометрия поршня. Потом будет легче понять о чем здесь пишется.

Дело в том, что поршень не является идеальным цилиндром и почти всё в нем смещено или не имеет идеальною прямую форму.

Например. На этом рисунке номер 1. Изображен поршень который к вершине сужается и имеет форму конуса а также бочкообразную форму. Дело в том, что верхняя часть поршня расширяется от нагрева на 0,2мм. А вот в районе пальца тепловые расширения составляют всего 0,1мм. А вот юбка поршня расширяется всего на 0,04мм. То есть при поршневой на 100мм размер поршня будет 99 в минусе 0,035…0,045мм.

А вот на рисунке номер 2. Видно что поршень в нижней его части сделан немного овальным. Это сделано, что бы избежать ненужных боковых трений. Которые тоже отберут у мотора часть мощности. Правда в реальном поршне овальность составляет всего в пределе 0,1мм. Здесь она нарисована для наглядности посильнее.

На рисунке номер 3. Показано, что ось отверстия шатунного пальца просверлена не строго по середине поршня а смещена немного в бок. Это сделано для того, что бы компенсировать боковые нагрузки, которые появляются при перекладки поршня в ВМТ и самое главное компенсирует боковые нагрузки передаваемые от шатуна. Вить это только поршень ходит туда сюда по вертикали а шатун толкает коленвал по кругу от чего и возникают боковые силы.

Довесок к поршневой.

Износ стенок цилиндров бывает разным. Это тоже может стать причиной стука поршневой.

Под буквой А. Нормальный износ стенок цилиндра.

Под буквой В. Ненормальный износ стенок цилиндра.

Причины ненормального износа поршневой является.

Слабая смазка стенок цилиндра. По причине маленького давления в масленой системе.

Мотор часто работал на износе при высоких оборотах.

Большой зазор между юбкой поршня и стенкой цилиндра , часто вдруг появляется после ремонта мотора. Для мотора не смертелен но неприятен.

Проявляется так. Как только мотор заведётся слышно несколько минут стуки, (стуки глухие металлические, чем то напоминающие работу холодного дизеля при этом их легко спутать со звоном не отрегулированных клапанов.) после чего стуки в связи с прогревом значительно убывают. Если плавно подымать обороты мотора до 3000 стук в каком-то диапазоне становится хорошо слышен. При отключение стучащего цилиндра стук немного уменьшается. Если прослушивать стетоскопом или через палку, железный прут то звук слышится в верхней части блока и в нижней.

Дело в том, что при зазоре поршень стенка цилиндра более 0,08мм на современных поршнях. Где высота поршня меньше его диаметра а соответственно и юбка которая служит опорой поршню очень короткая. То поршня начнут уже стучать об стенку цилиндра. Что поделать короткая юбка это плата за высоко оборотистость а значить и мощность мотора. Чем меньше веса тем больше мотор может дать обороты, поршень быстрее прогревается и не в последнюю очередь влияет на показатели ЕВРО.

Фото этого поршня. УАЗовский мотор.

А вот на старых моторах где высота поршня такая же и более, как диаметр. Стучать поршень об цилиндр юбкой будет уже только при зазоре под 0,15мм. А вот на старых низко оборотистых моторах, где высота юбки от центра отверстия пальца равняется почти диаметру. Поршня застучат уже только у полностью убитого мотора.

Что бы избежать стука надо точно промерять диаметр юбки. Его минимальный размер должен быть 0,04мм а максимальный 0,06. Дай Бог мне памяти. Так, что покупая даже новую поршневую вам лучше её обмерить. Обмер диаметра юбки делается не в самом конце юбки а отступив примерно на 2/3 от отверстия пальца. Место промера показано на рисунке 1 и отмечено буквой С. К сожалению в гаражных условиях далеко не каждый может позволить себе нутромер и микрометр. Но как говорится всегда найдется пр

причины изменений, замер и нормы

Порядок выполнения:

1. Осмотреть поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, глубокие царапины, поршни заменить. Измерить диаметр поршня. Если он меньше 91,9 мм, поршень заменить. Диаметр поршня измеряют в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на 8,0 мм ниже оси поршневого пальца. Поршень установлен в цилиндре с зазором 0,024–0,048 мм. Для того чтобы обеспечить величину зазора, поршни разбиты по диаметру на пять размерных групп А, Б, В, Г и Д. Буквенная маркировка выбивается на днище поршня. При подборе поршня к цилиндру нужно обеспечить указанный выше зазор. Предельно допустимый зазор между поршнем и цилиндром равен 0,25 мм. Зазор между поршнем и цилиндром можно определить промером поршня и цилиндра. В запасные части поставляются поршни двух ремонтных размеров: с увеличенным на 0,5 мм диаметром и на 1,0 мм. На одной из бобышек под поршневой палец отлита надпись «406» (поршень номинального размера), «406АР» (поршень, увеличенный на 0,5 мм), «406БР» (поршень, увеличенный на 1,0 мм).

2. Измерить зазор между поршневым кольцом и канавкой на поршне в нескольких местах по окружности поршня. Зазор должен быть в пределах 0,05–0,087 мм для компрессионных колец и 0,115–0,365 мм для маслосъемного кольца. Если зазоры превышают указанные, нужно заменить кольца или поршни.

3. Измерить зазоры в замках поршневых колец. Для этого вставить кольцо в цилиндр и продвинуть поршнем как оправкой, чтобы кольцо встало в цилиндре ровно, без перекосов. Измерить щупом зазор в замке кольца, он должен быть в пределах 0,3–0,6 мм для компрессионных колец и 0,5–1,0 мм для дисков маслосъемных. Если зазор превышает указанный, кольцо заменить. Если зазор меньше, можно спилить концы кольца напильником, зажатым в тисках. При этом кольцо перемещают по напильнику вверх-вниз.

4. Проверить посадку поршневого пальца в верхней головке шатуна. Зазор между пальцем и втулкой верхней головки шатуна должен быть в пределах 0,0045–0,0095 мм. Пальцы, поршни и шатуны разбиты на четыре размерные группы и маркируются краской. Палец маркируется на внутренней поверхности с одного конца, шатун — на стержне, поршень — на нижней поверхности одной из бобышек или выбивается римская цифра на днище поршня. Размерные группы поршней, шатунов и пальцев приведены в табл. 2.3 . Слегка см

Проверка цилиндров, поршней и поршневых колец

Цилиндр

Проверьте стенки цилиндра на наличие царапин, шероховатостей или гребней, что указывает на чрезмерный износ. Если стенки цилиндра неровные или имеют глубокие царапины, цилиндр требует расточки до ремонтного размера и установки поршней увеличенного диаметра.

Рис. 2.137. Схема измерения и измерение диаметра цилиндра в продольном и поперечном направлении двигателя: a – 50 мм; b – 95 мм

Используя нутромер 1, измерьте диаметр цилиндра в продольном и поперечном направлении двигателя в двух положениях («a» и «b»), как показано на рисунке 2.137.

При наличии любого из следующих условий расточите цилиндр.

Диаметр цилиндра превышает предельное значение.

Разность диаметров в двух положениях (см. выше) превышает допуск конусности.

Разность диаметров в продольном и поперечном направлении двигателя превышает допуск овальности.

Диаметр цилиндра

Номинальное значение: 78,000–78,014 мм.

Предельное значение: 78,114 мм.

Допуск конусности и овальности: 0,10 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ

При необходимости расточки любого из четырех цилиндров, при ремонте двигателя все четыре цилиндра должны растачиваться до одного и того же следующего ремонтного размера. Это необходимо для однородности и баланса.

Поршни

Проверьте поршень на наличие повреждений и трещин. Поврежденный или дефектный поршень должен быть заменен.

Рис. 2.138. Измерение диаметра поршня

Как показано на рисунке 2.138, диаметр поршня должен измеряться в положении «a» от конца юбки поршня в направлении, перпендикулярном поршневому пальцу.

Диаметр поршня

Стандартный размер: 77,953–77,968 мм.

Стандартный размер (новый (с покрытием)): 77,969–77,984 мм.

Увеличенный размер 0,50 мм: 78,453–78,468 мм.

Зазор между поршнем и цилиндром

Измерьте диаметр цилиндра и диаметр поршня, разность указанных размеров представляет собой величину зазора между поршнем и цилиндром. Зазор между поршнем и цилиндром должен быть в пределах нормы. Если зазор отличается от нормы, расточите цилиндр и используйте поршень увеличенного ремонтного размера.

Рис. 2.139. Измерение зазора между поршнем и цилиндром

Номинальное значение: 0,032–0,061 мм.

Номинальное значение (поршень с покрытием (новый)): 0,016–0,045 мм.

Предельное значение: 0,161 мм.

Зазор между поршневым кольцом и канавкой

ПРИМЕЧАНИЕ

В этом случае диаметр цилиндра измеряется в осевом направлении двигателя в двух положениях.

Зазор между поршневымкольцом и канавкой

Проверка производится при чистых, сухих и свободных от нагара поршневых канавках.

Установите новое поршневое кольцо 1 в поршневую канавку и измерьте зазор щупом 2.

Рис. 2.140. Измерение зазора между поршневым кольцом и канавкой: а – 19,5 мм

Если зазор – отличается от нормы, замените поршень.

Поршневые кольца

Чтобы измерить зазор в замке поршневого кольца, установите поршневое кольцо 1 в цилиндр, а затем измерьте зазор щупом 2. Если измеренный зазор отличается от нормы, замените кольцо.

Рис. 2.141. Измерение зазора в замке поршневого кольца: а – 120 мм

ПРИМЕЧАНИЕ

Удалите нагар и очистите верхнюю часть цилиндра перед установкой поршневого кольца.

Зазор в замке поршневого кольца

Гильзы цилиндров с пожарным кольцом · Технопедия · Моторсервис

СИТУАЦИЯ

Чтобы продлить срок службы двигателей транспортных средств и сократить вредные выбросы выхлопных газов, некоторые производители двигателей все чаще используют гильзы цилиндров с пожарным кольцом.

ДИЗАЙН И ФУНКЦИЯ

Противопожарные кольца размещены на верхнем конце гильзы цилиндра в прямоугольной выемке. Во время монтажа огненное кольцо свободно вставляется в указанное углубление. Позже он удерживается на месте головкой цилиндров.

Противопожарное кольцо или маслосъемное кольцо предотвращает образование отложений твердого масла и углерода на верхней поверхности поршня. Это достигается за счет меньшего внутреннего диаметра пожарного кольца по сравнению с диаметром отверстия цилиндра.

Когда поршень проходит через верхнюю мертвую точку, пожарное кольцо очищает поршень от нежелательных отложений нефтяного углерода и предотвращает образование отложений на верхней поверхности.

ПРОБЛЕМА И РЕШЕНИЕ

На гильзах цилиндров без пожарного кольца, если двигатель используется в неблагоприятных условиях, на верхней поверхности поршня может образоваться слой твердого углерода (рис.осталось 4). Неблагоприятные условия эксплуатации:

  • частые короткие поездки
  • частый режим холостого хода
  • работа двигателя с неудовлетворительными качествами топлива и масла
  • отсутствие технического обслуживания автомобиля

На гильзах цилиндров без пожарного кольца, слой углерода На верхней поверхности поршня происходит абразивный износ после относительно короткого срока службы (рис. 4, справа). Этот нежелательный, преждевременный износ гильз цилиндров — в сочетании с чрезмерным расходом масла — можно предотвратить с помощью гильз цилиндров с пожарным кольцом.

Рис. 4: Углеродный слой на верхней поверхности и абразивный износ на поверхности скольжения цилиндра

Снятие гильзы цилиндра

Рис. 5

Для снятия поршня сначала необходимо снять противопожарное кольцо с гильзы цилиндра. Для использованных гильз цилиндров это нельзя сделать сразу же вручную. Отложения между пожарным кольцом и гильзой цилиндра приводят к тому, что пожарное кольцо плотно застревает при его монтаже. При удалении дефектных гильз цилиндров, пожарное кольцо может быть разрушено с помощью зубила, проработанного между пожарным кольцом и гильзой цилиндра (рис.5).

Рис. 6

Если гильза цилиндра и пожарное кольцо должны быть повторно использованы, поршень слегка перемещается вниз, вращая коленчатый вал, так что пожарное кольцо доступно. Использованное поршневое кольцо с диаметром, соответствующим диаметру цилиндра, затем вставляется в цилиндр под пожарным кольцом (рис. 6).

Вращение коленчатого вала приводит к тому, что поршень выдвигает огненное кольцо из гильзы цилиндра (рис. 8). Чтобы поршневое кольцо, используемое в качестве съемного инструмента, не сжималось и не скользило по огненному кольцу, зазор соединения должен быть защелочен с помощью щупа во время выдвижения огненного кольца (рис.7).

Если должен быть удален только поршень, гильза цилиндра должна быть зафиксирована на месте, т.е. прижата к ее седлу. В противном случае поршень выдвинет пожарное кольцо и гильзу цилиндра из блока цилиндров.

Рис. 7 Рис. 8

Гильза цилиндра сначала вставляется в блок двигателя без противопожарного кольца. Затем поршень и шатун вставляются в цилиндр и прикрепляются к коленчатому валу, как указано. При вставке поршня важно убедиться, что зажим поршневого кольца вставлен достаточно далеко в углубление пожарного кольца (рис.10). Это гарантирует, что поршневые кольца не отскочат в углубление пожарного кольца и не пострадают в результате. После установки поршня пожарное кольцо помещается в углубление вручную. С использованными деталями слегка жесткое огненное кольцо может быть осторожно врезано в гильзу цилиндра с помощью молотка и деревянного блока (рис. 9).

Рис. 9 Рис. 10

ИНСТРУКЦИИ ПО УСТАНОВКЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

  • Поршни и гильзы цилиндров с пожарными кольцами должны продаваться в комплекте, чтобы избежать неправильных комбинаций деталей и избежать проблем с зазором.
  • При замене только поршня важно убедиться, что он рассчитан на использование с пожарным кольцом (сравните диаметр верхней площадки со старой частью).
  • При замене только гильзы цилиндра важно убедиться, что высота противопожарного кольца меньше высоты верхней площадки поршня.
  • Огненное кольцо нельзя оставлять в стороне. Он всегда должен быть установлен так, чтобы двигатель достигал заданного уровня сжатия и производительности.
  • Пожарные кольца производятся симметрично, т.е.е. кольцо не имеет конкретного направления установки.
  • При переделке области уплотнения блока цилиндров необходимо соблюдать или устанавливать указанный размер выступа поршня, а также следить за тем, чтобы первое компрессионное кольцо не сталкивалось с пожарным кольцом.
  • Пожарные кольца не заточены по внутреннему диаметру.
  • Не устанавливайте гильзы цилиндров с огнеупорными кольцами, если они не одобрены производителем.
ИНФОРМАЦИЯ О ДОСТАВКЕ

Гильзы цилиндров Kolbenschmidt всегда поставляются в виде полного комплекта, т.е.е. с огненным кольцом и уплотнительными кольцами. Противопожарные кольца не доступны отдельно как запасные части.

Какие признаки унесенного поршневого кольца?

от TJ Hinton

Влад Кочелаевский / iStock / Getty Images

Каждый поршень в двигателе вашего автомобиля оснащен двумя отдельными компрессионными кольцами по направлению к заводной головке поршня и узлом масляного кольца управления по направлению к юбке. Кольца движутся в кольцевых канавках поршня. Компрессионные кольца содержат давление расширяющихся газов в камере сгорания, помогая использовать генерируемую мощность, предотвращая попадание продувочных газов в картер.Узел кольца контроля масла счищает излишки масла со стенок цилиндра перед компрессионными кольцами, чтобы предотвратить попадание масла в камеру сгорания. Отказ в любом из этих колец приведет к потере производительности в сочетании с другими проблемами и симптомами.

сломанных компрессионных колец

Эффект сломанного компрессионного кольца немедленно проявится в виде потери производительности, грубого холостого хода и, возможно, мертвого промаха в поврежденном цилиндре.Недостаточная локализация газов сгорания приведет к попаданию продувочных газов в картер и выходу из системы принудительной вентиляции картера. Ваш клапан PCV, скорее всего, будет расположен на крышке клапана. Отсоедините дыхательную трубку от PCV, и если вы заметите сильный и дымный выброс из клапана, то есть вероятность, что компрессионные кольца сломаны. Помимо очевидных проблем с производительностью, со временем могут возникнуть и другие проблемы. Например, дизельный двигатель, работающий на топливе с высоким содержанием серы, например, в сельском хозяйстве или на судах, может быть серьезно поврежден из-за утечки из-за сжатия.Частично сгоревшее топливо выдувается кольцами, и сера в топливе смешивается со следами воды в масле и объединяется в серную кислоту, которая повредит внутренние компоненты двигателя. В бензиновых двигателях топливо действует как растворитель, который разжижает масло и препятствует его надлежащей защите внутренних органов. Проверьте сжатие, используя тестер сжатия. Ваше сжатие обычно должно составлять от 160 до 180 фунтов на квадратный дюйм, с отклонением цилиндра не более 15 процентов. Если компрессия низкая на одном цилиндре, возможно, на этом цилиндре сломано кольцо.

Сломанное контрольное кольцо масла

Сломанное контрольное кольцо масла будет заметно по качеству выхлопа, который станет синим и будет иметь явно маслянистый запах. Выхлоп будет испускать клубы синего дыма за оборот для плохого цилиндра и нормально выглядящий выхлоп для хороших цилиндров. Эти затяжки позволяют легко диагностировать визуально. Другие симптомы включают потерю масла при отсутствии утечек и загрязнение масла на свече зажигания поврежденного цилиндра.

Механические повреждения

Помимо повреждений, вызванных продувочными газами, неправильной смазкой и свободными углеводородами в масле, возможны также механические повреждения. Концы колец могут выбить стенку цилиндра, препятствуя хорошему контакту других колец со стенками цилиндра и усугубляя симптомы. Канавки кольцевого кольца в поршне могут быть повреждены, и поскольку стенки и кольца цилиндра тверже алюминиевого поршня, сам поршень может быть поврежден или частично сломан, что приведет к еще большему повреждению.Поскольку любые сломанные детали могут попасть в нижнюю часть картера, что может привести к большему повреждению, вы должны немедленно отремонтировать сломанные кольца. Вы можете потянуть головку, чтобы осмотреть стенки цилиндра на предмет повреждений, или использовать небольшую механическую камеру, вставленную через отверстие для свечи зажигания, для менее инвазивной процедуры.

Причины поломок колец

Если кольца были правильно рассчитаны и установлены во время сборки двигателя, любой отказ в кольцах, скорее всего, вызван другой механической проблемой.Например, когда двигатель перегревается, поршень расширяется, уменьшая зазор между поршнем и цилиндром. Этот уменьшенный зазор может привести к переносу металла из поршня в стенку цилиндра, который называется истиранием. Переданный алюминий может накапливаться на стенке цилиндра и вызывать утечку или разрыв верхнего компрессионного кольца. Кольца контроля масла могут сломаться, если имеется чрезмерный зазор между поршнем и цилиндром, из-за которого может произойти слишком большой удар поршня. Юбка поршня и, собственно, сама стенка цилиндра могут быть повреждены, и это повреждение, в свою очередь, может уничтожить узел кольца управления маслом.

Еще статьи
.

Проверка зазоров компрессионных колец

Пробелы в кольцах часто являются непонятной и непонятной частью повторной работы. Существуют спецификации MINIMUM и MAXIMUM кольцевого зазора, которые должны соблюдаться для наилучшей производительности нового набора колец.

Необходимо соблюдать минимальные допуски на зазоры, чтобы концы кольца не соприкасались друг с другом при расширении кольца при приближении двигателя к рабочей температуре. Hastings рекомендует минимальный зазор в 0,0035 на дюйм диаметра цилиндра.Пример: 4 «(отверстие) x .0035 = .0 14 минимальный зазор.

Максимальный кольцевой зазор является важной частью рабочих характеристик кольца, так как слишком большой зазор приводит к потере сжатия, потере мощности и, в конечном итоге, плохому контролю масла. В следующей таблице указаны технические характеристики зазора между кольцами сжатия, указанные Обществом инженеров автомобильной промышленности (SAE) в качестве стандартов для производителей автомобильных поршневых колец.

Безопасные, рекомендуемые автомобильные зазоры с уплотнительным кольцом
Диаметр кольца Предел проверки концевого зазора
1 2.3624 0,006 0,014
2,3625 2,9524 0,008 0,016
2,9525 3,5424 0,01 0,02
3,5425 0,012992121 0,012992121 9002 02100
4,33 5,174 0,014 0,026
5,1175 5,90 900 900 900 900 0,016 0,03
5.905 6,8899 0,02 0,035
6,89 8,9999 0,024 0,041
9 10,9999 0,029 0,047

Важно помнить, что производители строго придерживаются этих допусков и что зазоры колец проверяются датчиками с точностью до 0,0001 дюйма при диаметре цилиндра, для которого изготовлено кольцо. Любое увеличение диаметра цилиндра используется в течение указанного размера приводит к увеличению примерно.003 «в кольцевом зазоре для каждого .001» увеличения диаметра цилиндра.

Чтобы проверить зазор кольца, кольца должны быть расположены в самой низкой возможной части цилиндра (ниже зоны перемещения кольца), так как это та часть цилиндра, которая не изношена и для которой рассчитано кольцо. Проверка зазора кольца в изношенной части цилиндра покажет увеличение зазора в прямой зависимости от степени износа цилиндра. На рисунке ниже показано влияние износа цилиндра на зазор кольца.

Это графически иллюстрирует влияние износа цилиндров на кольцевой зазор.Вы заметите, что конический цилиндр имеет износ .012 в верхней части хода кольца, что увеличивает зазор кольца .036. Следовательно, вполне возможно, чтобы кольцо имело концевой зазор 0,061 в этой части цилиндра и находилось в пределах рекомендуемых производственных допусков.

По этой причине, Hastings рекомендует МАКСИМАЛЬНЫЙ .003 «износ на дюйм диаметра цилиндра, но не должен превышать 0,012» в любом случае для успешного вытачивания. Если цилиндр изношен сверх этого, он должен быть свернут и установлено правильное кольцо увеличенного размера.Проверка зазоров колец может дать приблизительный износ цилиндров, а также помешает вам установить кольца неправильного размера для повторного применения.

На приведенной ниже схеме показано влияние конуса цилиндра .012 на кольцевой зазор в четырехдюймовом отверстии.

effect of .012 cylinder taper on ring gap

,

Поршень и цилиндр | машиностроение

Поршень и цилиндр , в машиностроении, скользящий цилиндр с закрытой головкой (поршень), который взаимно перемещается в несколько большей цилиндрической камере (цилиндре) под действием давления жидкости или против него, как в двигателе или насос. Цилиндр парового двигателя ( qv ) закрыт пластинами на обоих концах, при этом шток поршня, жестко прикрепленный к поршню, проходит через одну из концевых пластин с помощью сальника и набивки. коробка (герметичное соединение).

Поршень и цилиндр Поршни и цилиндры автомобильного двигателя. © Томас Штанек / Shutterstock.com

Подробнее на эту тему

Бензиновый двигатель

: Поршнево-цилиндровые двигатели

Большинство бензиновых двигателей поршневого и цилиндрового типа. Основными компонентами поршнево-цилиндрового двигателя являются …

Цилиндр двигателя внутреннего сгорания закрыт на одном конце пластиной, называемой головкой, и открыт на другом конце, чтобы обеспечить свободное колебание шатуна, который соединяет поршень с коленчатым валом.Головка цилиндров содержит свечи зажигания на двигателях с искровым зажиганием (бензиновые) и, как правило, топливную форсунку на двигателях с воспламенением от сжатия (дизельные); на большинстве двигателей клапаны, которые контролируют поступление свежего воздуха и топливных смесей и выход сгоревшего топлива, также расположены в головке.

На большинстве двигателей цилиндры представляют собой гладкие отверстия в основном конструктивном элементе двигателя, который известен как блок, который обычно изготавливается из чугуна или алюминия. На некоторых двигателях цилиндры облицованы гильзами (гильзами), которые можно заменить при износе.В алюминиевых блоках используются чугунные центробежные вкладыши, которые помещаются в форму при литье алюминия; эти вкладыши не подлежат замене, но они могут быть повреждены.

Поршни обычно оснащены поршневыми кольцами. Это круглые металлические кольца, которые вставляются в канавки на стенках поршня и обеспечивают плотную посадку поршня внутри цилиндра. Они помогают обеспечить уплотнение для предотвращения утечки сжатых газов вокруг поршня и для предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Важной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является его степень сжатия, определяемая как общий объем камеры сгорания с полностью выдвинутым поршнем (максимальный объем), деленный на общий объем с полностью сжатым поршнем (минимальный объем). Фактическая степень сжатия на практике несколько меньше. Более высокие степени сжатия обычно обеспечивают лучшую производительность двигателя, но они требуют топлива с лучшими антидетонационными характеристиками.

С степенью сжатия тесно связана характеристика, известная как смещение — , т. Е. — изменение объема (измеряемого в кубических дюймах или кубических сантиметрах) камеры сгорания, которое происходит при перемещении поршня от одной крайности к другой. , Смещение связано с номинальной мощностью двигателя.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о