Меню Закрыть

Зазор колец в цилиндре: Зазор в замке поршневых колец

Содержание

Каким должен быть зазор в поршневых кольцах

Сколько водителей сталкивалось с вопросом — зазор в поршневых кольцах. А сколько водителей вообще не знакомо с таким понятием? Достаточно, для того, что бы эта статья заслуживала право на существование. Итак, давайте рассмотрим, что такое тепловой зазор в замке поршневых колец, и зачем он так необходим?

Отметим, что к поршневым  деталям создаются очень большие требования по качеству. Это происходит потому что на них воздействуют инертные силы, силы действия газов и высокие температуры. Конструкция полного комплекта, его габариты и требуемые размеры, соответствие с выбранным материалом, точная реализация производственных технологий – все это необходимо для долговременной службы. Но здесь мы не учли зазор в поршневых кольцах. Рассмотрим, что же он собой представляет.

Содержание статьи

Для чего нужен зазор?

Что такое тепловой зазор? Каждая деталь двигателя автомобиля, которая подвергается воздействию высоких температур, обладает таким свойством как расширение.

Многие это знают еще со школы. Так вот, при расширении детали изменяются ее параметры. Таким образом, изменение размеров детали может привести к ухудшению работы других элементов механизма, находящихся плотно друг к другу, или же к их повреждению.

В случае, когда из-за теплового расширения исчезает тепловое пространство, стыковые части прижимаются друг к другу, что чревато неприятными последствиями как для самых колец, так и для работы поршня.

Тепловой зазор в замке поршневых колец — очень важная конструктивная способность, обеспечивающая нормальную работу поршневых кругов. Главным условием для нормального функционирования, есть возможность его свободного вращения в канавке. Когда оно застрянет в канаве, оно не сможет обеспечить уплотнение, а так же отвод тепла.

Каким он должен быть?

Поршень имеет два вида колец: компрессионные (не пропускают сгоревшие газы) и маслосъемные (снимают излишки масла со стенок цилиндра). По своей конструкции они не сплошные, а имеют разрез, который позволяет ободу не заклинивать при нагреве. Также разрез способствует упругому прижатию к стенкам цилиндра. Очень важную роль в работе колец и цилиндра имеет наличие теплового пространства в замках. Допустимый его диапазон от 0.3 до 0.6 миллиметров. Не соблюдение диапазона может привести к отсутствию и большим повреждениям в цилиндре.

Гораздо лучше цениться косой срез. Так как давление на стенки происходит равномернее за счет то, что его края немного тоньше.

Полезно знать о промежутках в замках. Иногда механики пытаются сделать тепловое пространство в замках минимальным до 0.2 миллиметров. Это не редко приводит к тому, что появляются задиры колец и цилиндров. И это естественно, так как при нагревании детали пространство в замке становится меньше (или полностью отсутствует) и оно врезается в стенки цилиндра.

Самый простой замок с прямым разрезом имеет один недостаток – его концы имеют высокое давление на цилиндр, точнее на его стенки. Это приводит, прежде всего, к утечке масла и к преждевременному износу стенок.

Для того, чтобы подытожить вышесказанное, перечислим, какие же характеристики должны быть у поршневых колец и каков должен быть тепловой зазор поршневых колец:

  1. Регуляция температуры. Это одна из важнейших функций, поскольку большая масса тепла, которое поглощается поршнем в период сгорания, будет отводиться. Если такого отвода тепла не будет – поршень расплавится за считанные секунды.
  2. Давление. Основная функция состоит в том, чтобы уплотнять. И полная реализация этой характеристики возможна только при соответственном давлении. Когда давление появляется, оно влияет на поршневые круги, а они в свою очередь прижимается к стенкам цилиндра. Чтобы прижатие было равномерным – необходимо равномерное распределение и правильный зазор в поршневых кольцах.
  3. Надежность и подача масла — маслосъемные. У них есть две маслосъемных перемычки, которые отвечают за необходимое количество подачи масла в размере 1-2 мкм. Если масло подается правильно – тогда расход его не большой, так же как и расход горючего. При этом будет максимально соблюдаться правило износа и срок службы будет увеличиваться.

В итоге, хотелось бы пожелать каждому автомобилисту и водителю, независимо от того, у него дизель или бензин, проверять самостоятельно или обращаться к специалистам в таком вопросе. Особенно, если речь идет об автомобилях с большим пробегом и больше 5 лет постоянной езды.

Видео «Проверка зазора в замке поршневого кольца»

Посмотрев запись, вы узнаете, по какому принципу подбираются поршневые кольца.

Зазоры поршневых колец. — Обслуживание и ремонт

Измерение зазоров поршневых колец зачастую неправильно понятая и ввергнутая в заблуждение часть работы по их замене. Можно выделить минимальный и максимальный кольцевой зазор, который нужно учитывать для лучшего результата при установке нового комплекта. Минимальный кольцевой зазор следует учитывать в обязательном порядке, чтобы предотвратить встык концовок, пока кольцо расширяется при подводе мотора к рабочей температуре.



Схема работы поршневых колец.
Для разных тепловых режимов и типов двигателей существуют разные рекомендации тепловых зазоров колец:

1. Городская, утилитарная техника не подвергающаяся нагрузкам высоких температурных режимов (таких как в драгрейсинге или моторах с закисью озота) в среднем устанавливают зазоры с коэффициентом 0.0045 x Диаметр Цилиндра для однокольцевых поршней (двух-тактных моторов), а так же
0.003 x ДЦ
верхнее кольцо / 0.0038 x ДЦ нижнее кольцо для поршней с двумя кольцами (двух-тактных моторов).
Сюда относятся мопеды, минимотоциклы, скутеры, шоссейные мотоциклы, кроссовые мотоциклы, квадроциклы и гидроциклы работающие на двух-тактных моторах.
Для четырёх-тактных моторов рекомендуемый зазор первого кольца 0.004 x ДЦ, второго 0.005 x ДЦ и маслосъёмные(оба) минимум 0.015 x ДЦ.
Сюда так же относятся утилитарные мотоциклы для кросса, квадроциклы и снегоходы.

2. Гоночная, спортивная техника, обычно функционирующая в режимах повышенной тепловой нагрузки требует минимальных зазоров колец немного больше чем утилитарной техники:
Два такта — для одного кольца 0.005 x ДЦ, для двух 0.0045/0.0055 x ДЦ
Четыре такта — Верхнее кольцо 0.005 x ДЦ, второе кольцо 0.0055 мм x ДЦ и маслосъёмные не менее 0.015 x ДЦ

Например: Диаметр цилиндра на мопеде Yamaha Jog 40 мм
У стандартного поршня этого мопеда два кольца, значит первое кольцо 40*0.003, что означает рекомендованный зазор 0.12 мм.
Второе кольцо 40*0.0038, что означает рекомендованный зазор 0.15 мм.

Пример №2: Диаметр цилиндра на мотоцикле Yamaha Tricker 74 мм.
Рекомендуемый зазор верхнего кольца 74*0.004, а второго кольца 74*0.005.
Что означает зазор 0.29 мм первого, 0.37 мм второго и 1.11 мм маслосъёмных.

Заявленное значение производителем: 0.19-0.31 минимум/максимум для верхнего кольца, 0.30-0.45 минимум/максимум для второго кольца.

*ДЦ — диаметр цилиндра.


Типы профиля.
Для того, чтобы замерить зазор колец вам потребуется набор щупов подходящего размера и рабочий цилиндр на который эти кольца были или будут установлены.

Используя не новый цилиндр, следует делать измерения в максимально нижней части цилиндра, так как эта часть не изношена, на что кольца рассчитаны. Измерение зазоров поршневых колец в изношенной части цилиндра покажет увеличение зазора в прямой зависимости от степени износа. Иллюстрация ниже показывает это.


Изображено влияние конусности изношенного цилиндра на зазор поршневых колец. Если цилиндр изношен чрезмерно, то его следует растачивать.
Максимальные зазоры поршневых колец немало важная составляющая, характеризующая снижение компрессии, потерю мощности и катастрофически слабый контроль масла. Данная диаграмма показывает спецификации для зазоров колец изложенные в SAE (всемирное Общество Автомобильных Инженеров)в качестве стандартов для производителей поршневых колец.
Важным фактом следует запомнить, что производитель жёстко придерживается этих допусков и зазоры кольца проверяются датчиками с точностью до 0.0025 мм на ДЦ. Любое увеличение диаметра цилиндра используется в деле, всё что более спроектированного размера, в результате даёт около 0.076 мм увеличения зазора колец на каждые 0.025 мм увеличения ДЦ.
Производители рекомендуют максимум 0.076 мм износа на каждый дюйм ДЦ, но не достигать 0.30 мм в любом случае для успешной и своевременной замены поршневых колец. Если же цилиндр изношен сверх этого, следует растачивать диаметр под увеличенный размер колец соответствующего размера. Проверка зазоров колец может дать информацию о приближении износа цилиндра так же хорошо, как и позволит избежать ошибок при установке неподходящих колец.
Устанавливать кольца рекомендуется в правильном порядке и положении:

Не располагайте зазоры соосно тяге поршня и отверстию поршневого пальца.

Не пытайтесь замкнуть расширитель маслосъёмных колец, его концовки должны свободно прилегать.

К сожалению, у разных производителей встречаются разные рекомендации установки колец.
Как вы будете устанавливать кольца, решать вам.

Различные виды концовок поршневых колец.

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.

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

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.

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.

Тепловой зазор поршневого кольца и расход масла

Ошибочные оценки тепловых зазоров поршневых колец

Ситуация:

Тепловые зазоры некоторых новых компрессионных поршневых колец становятся предметом рекламации. В отличие от обычных тепловых зазоров поршневых колец в диапазоне от 0,3 до 0,6 мм их размеры составляют от 1 до 2 мм и поэтому считаются слишком большими. Особенно это касается второго компрессионного поршневого кольца, в отношении которого часто предполагается ошибочная поставка или производственный дефект.

Причина:

До 90% общего усилия прижима компрессионных поршневых колец создается во время такта расширения (рабочий ход) за счет давления сгорания. Отработавшие газы проникают в кольцевые канавки и таким образом попадают на обратные стороны поршневых колец. Там под действием давления сгорания увеличивается усилие прижатия поршневых колец к стенке цилиндра, что оказывает влияние на первое компрессионное поршневое кольцо и в меньшей степени на второе компрессионное поршневое кольцо.

Проблема:

На холостом ходу и в режиме частичной нагрузки давление сгорания ниже, чем в режиме полной нагрузки. Из-за этого компрессионные поршневые кольца с меньшей силой прижимаются к стенке цилиндра, что отражается в первую очередь на функции съема масла второго компрессионного поршневого кольца. У определенных двигателей это приводит к повышению расхода масла.

Устранение недостатка:

По указанным выше причинам изготовители двигателей выполняют конструктивную подгонку (увеличение) тепловых зазоров поршневых колец. Благодаря увеличенному зазору газы под давлением сгорания быстрее проникают в кольцевую канавку и тем самым на обратную сторону поршневого кольца.

За счет этой меры улучшаются маслосъемная и герметизирующая функции, а вместе с этим уменьшается расход масла при работе на холостом ходу и в режиме частичной нагрузки.

Дополнительная информация:

Широко распространено мнение, что большие тепловые зазоры поршневых колец служат причиной повышенного расхода масла. Однако это предположение ошибочно. Увеличенные тепловые зазоры поршневых колец вызывают незначительное увеличение прорыва газов, но не повышенный расход масла. Правильно следующее: по мере износа поршневых колец увеличиваются их тепловые зазоры. Функциональные параметры поршневого кольца с уменьшенным сечением ухудшаются, в результате чего он больше не обеспечивает надлежащей герметизации. Как увеличенный тепловой зазор, так и повышенный расход масла являются последствиями радиального износа поршневых колец.

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 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

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 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

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.

каким должен быть и как замерить

Для обеспечения высокой компрессии в двигателе, а это сильно влияет на его КПД и прочие способности по отдаче, лёгкости запуска и удельному расходу, поршни должны стоять в цилиндрах с минимальным зазором. Но сводить его к нулю невозможно, из-за разной температуры деталей двигатель заклинит.

Содержание статьи:

Поэтому зазор определяется расчётным путём и строго соблюдается, а необходимое уплотнение достигается применением пружинных поршневых колец в роли газового и масляного уплотнения.

Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром

Конструкторы автомобилей стремятся, чтобы детали двигателя работали в режиме жидкостного трения.

Это такой способ смазки трущихся поверхностей, когда благодаря прочности масляной плёнки или подаче масла под давлением и при требуемом расходе непосредственного соприкосновения деталей не происходит даже под значительной нагрузкой.

По теме: Как понять что пробита прокладка ГБЦ

Не всегда и не во всех режимах подобное состояние можно удержать. Влияют на это несколько факторов:

  • масляное голодание, подвода смазывающей жидкости, как это делается в подшипниках скольжения коленчатого и распределительного валов, под давлением в зону между поршнем и цилиндром не производится, а прочие способы смазки не всегда дают стабильный результат, лучше всего работают специальные масляные форсунки, но по разным причинам ставят их неохотно;
  • некачественно сделанный или изношенный рисунок хонингования на поверхности цилиндра, призван он удерживать масляную плёнку и не давать ей полностью исчезнуть под усилием поршневых колец;
  • нарушения температурного режима вызывают обнуление теплового зазора, исчезновение масляного слоя и появление задиров на поршнях и цилиндрах;
  • применение некачественного масла с отклонением по всем значимым характеристикам.

Кажется, парадоксальным, но больше изнашивается поверхность цилиндра, хотя она обычно изготовлена из чугуна, это цельный чугунный блок или различные сухие и мокрые гильзы, залитые в алюминий блока.

Даже если гильза отсутствует, поверхность алюминиевого цилиндра подвергается специальной обработке, и на ней создаётся слой специального твёрдого износостойкого покрытия.

Связано это с более стабильным давлением на поршень, которое при наличии смазки почти не снимает с него металл при движении. А вот цилиндр подвержен грубой работе пружинных колец с высоким удельным давлением из-за малой площади контакта.

Это интересно: Как проверить датчик положения распредвала ДПРВ

Естественно, поршень тоже изнашивается, даже если это происходит с меньшей скоростью. В результате суммарного износа обеих поверхностей трения зазор непрерывно увеличивается, причём неравномерно.

Нормы соответствия

В исходном состоянии цилиндр полностью соответствует своему названию, это геометрическая фигура с постоянным диаметром по всей высоте и окружностью в любом сечении, перпендикулярном к оси. Однако, поршень имеет куда более сложную форму, к тому же он располагает термофиксирующими вставками, в результате чего неравномерно расширяется при работе.

Для оценки состояния зазора выбирается разница диаметров поршня в зоне юбки и цилиндра в средней его части.

Формально принято считать, что тепловой зазор должен составлять примерно от 3 до 5 сотых долей миллиметра по диаметру у новых деталей, а его максимальная величина в результате износа не должна превышать 15 сотых, то есть 0,15 мм.

Разумеется, это некие средние значения, двигателей великое множество и отличаются они как разными подходами к конструированию, так и геометрическими размерами деталей, зависящими от рабочего объёма.

Результат нарушения зазора

При увеличении зазора, а обычно оно связано ещё и с ухудшением работоспособности колец, всё больше масла начинает проникать в камеру сгорания и расходоваться на угар.

Теоретически при этом должна снижаться компрессия, но чаще она наоборот, повышается, из-за обилия масла на компрессионных кольцах, герметизирующего их зазоры. Но это ненадолго, кольца коксуются, залегают, и компрессия пропадает окончательно.

Поршни при увеличенных зазорах нормально работать уже не смогут и начинают стучать. Стук поршневой хорошо слышно на перекладке, то есть в верхнем положении, когда изменяет направление своего движения нижняя головка шатуна, а поршень проходит мёртвую точку.

Юбка отходит от одной стенки цилиндра и выбирая зазор с силой ударяет по противоположной. С таким звоном ездить нельзя, поршень может разрушиться, что приведёт к катастрофе всего мотора.

Как проверить зазор между поршнем и цилиндром

Для проверки зазора используется измерительная аппаратура в виде микрометра и нутромера, эта пара обладает классом точности, позволяющим реагировать на каждую сотую долю миллиметра.

Микрометром замеряется диаметр поршня в зоне его юбки, перпендикулярно пальцу. Стержень микрометра фиксируется зажимом, после чего нутромер устанавливается на ноль при опоре своим измерительным наконечником на стержень микрометра.

После такого обнуления индикатор нутромера будет показывать отклонения от диаметра поршня в сотых долях миллиметра.

Замер цилиндра производится в трёх плоскостях, верхней части, средней и нижней, вдоль зоны хода поршня. Замеры повторяются вдоль оси пальца и поперёк.

В результате можно оценить состояние цилиндра после износа. Главное, что потребуется – это наличие неравномерностей типа «эллипс» и «конус». Первое – отклонение сечения от окружности в сторону овала, а второе – изменение диаметра вдоль вертикальной оси.

Наличие отклонений в несколько соток говорит о невозможности нормальной работы колец и необходимости ремонта цилиндров или замены блока.

Заводы стремятся навязывать клиентам блок в сборе с коленвалом (шорт-блок). Но часто оказывается гораздо дешевле отремонтироваться расточкой, в тяжёлых случаях – гильзовкой, с заменой поршней на новые стандартные или ремонтного увеличенного размера.

Даже не новых двигателях со стандартными поршнями существует возможность точного подбора зазоров. Для этого поршни распределяются по группам с отклонением диаметра на одну сотку. Это позволяет выставить зазор с идеальной точностью и обеспечить оптимальные характеристики мотора и его предстоящий ресурс.

Ремонт шатуннопоршневой группы ЗМЗ-409

Вам потребуются: ключи «на 10», «на 12», «на 14», головки «на 15», «на 19», молоток

Снимите головку блока цилиндров

Снимите масляный картер двигателя и прокладку картера

Снимите масляный насос.

Отверните гайки 1 шатунных болтов и снимите крышку 2 шатуна.

Если крышка сидит плотно, сбейте ее несильными ударами молотка.

Выньте из крышки вкладыш.

Протолкните поршень, чтобы он вышел из цилиндра, и выньте его вместе с шатуном.

Выньте из шатуна вкладыш.

Если собираетесь устанавливать прежние вкладыши, пометьте их номером цилиндра.

Вынимать поршень с шатуном из цилиндра нужно осторожно, чтобы не повредить зеркало цилиндра.

Проверьте метки на шатуне и его крышке. Если метки не видны, пометьте шатун и крышку номером цилиндра.

Выньте остальные поршни с шатунами.

Съемником снимите поршневые кольца или, при его отсутствии, осторожно разогните кольца у замков.

Не разгибайте кольца больше, чем это требуется для их снятия, иначе возможно нарушение формы колец или их поломка.

8. Снимите стопорные кольца с двух сторон поршня.

Выпрессуйте специальным приспособлением поршневые пальцы.

Если нет приспособления, можно выбить поршневые пальцы легкими ударами молотка через оправку 1. Это необходимо делать на весу, чтобы не повредить поршень. Выньте шатун 2 из поршня 3.

Снимите остальные поршни с шатунов.

Промойте все детали в бензине. Очистите поршни от нагара.

Очистите от нагара канавки под поршневые кольца обломком старого поршневого кольца.

Осмотрите поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, замените поршни.

Измерьте диаметр поршня. Если он меньше 95,4 мм, замените поршень.

Диаметр поршня измеряют в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на 8,0 мм ниже оси поршневого пальца.

Поршень установлен в цилиндре с зазором 0,036–0,060 мм.

Поршни разбиты по диаметру на пять размерных групп: А, Б, В, Г, Д. Буквенная маркировка выбита на днище поршня.

При подборе поршня к цилиндру нужно обеспечить указанный выше зазор.

Предельно допустимый зазор между поршнем и цилиндром 0,25 мм.

Зазор между поршнем и цилиндром можно определить замером поршня и цилиндра.

В запасные части поставляют поршни двух ремонтных размеров: с увеличенным на 0,5 и 1,0 мм диаметром.

На одной из бобышек под поршневой палец отлита надпись «409» (поршень номинального диаметра), «409АР» (диаметр, увеличенный на 0,5 мм) или «409БР» (диаметр, увеличенный на 1,0 мм).

Измерьте зазор между поршневым кольцом и канавкой на поршне в нескольких местах по окружности поршня.

Зазор должен быть в пределах 0,060–0,096 мм для компрессионных колец и 0,115–0,365 мм для маслосъемного кольца.

Если зазоры превышают указанные значения, нужно заменить кольца или поршни.

Измерьте зазоры в замках поршневых колец.

Для этого вставьте кольцо в цилиндр и продвиньте поршнем как оправкой, чтобы кольцо встало в цилиндре ровно, без перекосов.

Измерьте щупом зазор в замке (разъеме) 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, замените кольцо.

Если зазор меньше, можно опилить концы кольца напильником, зажатым в тиски, перемещая кольцо по напильнику вверх-вниз.

Проверьте 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 промаркированы краской.

Палец маркируют на внутренней поверхности с одного конца, шатун — на стержне, поршень — на нижней поверхности одной из бобышек или выбивают римскую цифру на днище поршня.

Слегка смажьте поршневой палец чистым моторным маслом и вставьте в верхнюю головку шатуна. Палец должен входить в головку от усилия руки ровно, без заеданий.

Шатун должен проворачиваться на поршневом пальце под действием собственного веса из горизонтального положения.

В вертикальном положении палец не должен выдвигаться или выпадать из головки шатуна под действием собственного веса.

Поршневой палец и шатун должны быть одной размерной группы или соседних групп.

Поршни с поршневыми кольцами, пальцами и шатунами в сборе подбирают по массе.

Разница по массе для одного двигателя должна быть не больше 10 г.

Осмотрите шатунные вкладыши. Если на них есть задиры, выкрашивания и другие повреждения, замените вкладыши.

Установите на шатуны крышки и измерьте диаметр отверстия в нижней головке шатуна.

Номинальный диаметр отверстия 60+0,019 мм, предельно допустимый – 60,03 мм.

Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, замените шатун с крышкой.

Измерьте диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна. Номинальный диаметр отверстия 22+0,007 –0,003 мм, предельно допустимый – 22,01 мм.

Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, замените шатун. Размеры шатунно-поршневой группы приведены в таблице.

*Допуск 0,06 мм разбит на 5 групп (через 0,012 мм)

Соберите поршень 4 с шатуном 3. Предварительно нагрейте поршень до температуры 60–80°С.

Затем быстро вставьте шатун в поршень так, чтобы надпись «Перед» на поршне и выступ «А» на шатуне были с одной стороны, и запрессуйте поршневой палец 6 с максимальным натягом 0,0025 мм.

Установите стопорные кольца 5. Наденьте с помощью съемника поршневые кольца на поршень.

На верхнее компрессионное кольцо нанесена надпись «Верх», кольцо необходимо устанавливать на поршень этой надписью к днищу поршня.

На нижнем компрессионном кольце с внутренней стороны выполнена проточка, кольцо надо устанавливать этой проточкой вверх к днищу поршня.

Вставьте вкладыш 7 в нижнюю головку шатуна — фиксирующий выступ («замок») на вкладыше должен войти в выемку в нижней головке поршня.

Вставьте вкладыш 1 в крышку 2 шатуна — фиксирующий выступ («замок») вкладыша должен войти в выемку в крышке.

Смажьте цилиндр, поршень 4, шатунную шейку коленчатого вала и вкладыши 1 и 7 чистым моторным маслом.

Сориентируйте поршневые кольца так, чтобы замки компрессионных колец были расположены под углом 180° друг к другу, замки дисков маслосъемного кольца — также под углом 180° друг к другу и под 90° к замкам компрессионных колец, замок расширителя маслосъемного кольца — под углом 45° к замку одного из дисков маслосъемного кольца.

Поверните коленчатый вал так, чтобы шатунная шейка того цилиндра, в который устанавливают поршень, находилась в НМТ.

Вставьте поршень с шатуном в цилиндр так, чтобы надпись «Перед» на бобышке поршня была обращена к передней части двигателя (к приводу распределительных валов).

Для того чтобы не повредить зеркало цилиндра, рекомендуем надеть на шатунные болты втулки из мягкого материала (например, обрезки резиновых или пластмассовых шлангов).

С помощью специальной оправки обожмите поршневые кольца и легкими ударами рукояткой молотка протолкните поршень в цилиндр, при этом оправка должна быть плотно прижата к блоку, иначе можно сломать поршневые кольца.

Продвиньте поршень вниз, чтобы нижняя головка шатуна села на шатунную шейку коленчатого вала, снимите с шатунных болтов обрезки шлангов.

Установите крышку 2 шатуна на шатунные болты так, чтобы уступ «Б» на крышке шатуна был с той же стороны, что и выступ «А» на нижней головке шатуна; номера цилиндра, выбитые на шатуне и крышке, были расположены с одной стороны, а «замки» вкладышей — друг против друга.

Заверните гайки шатунных болтов и затяните их моментом 68–75 Нм (6,8–7,5 кгс·м).

Аналогично установите остальные поршни с шатунами.

Несколько раз проверните коленчатый вал, он должен вращаться легко, без заеданий.

Установите масляный насос, масляный картер и головку блока цилиндров.

Все, что вам нужно знать о кольцевом зазоре!

Кольцевой зазор абсолютно критичен для производительности и долговечности двигателя — и это один из наших технических вопросов номер один. Сегодня мы объясним, почему кольца нуждаются в зазоре, как это сделать, и некоторые распространенные ошибки, связанные с зазором кольца.

Если вы часто читаете наши статьи, то, возможно, заметили, что наши «технические» истории, как правило, делятся на несколько основных категорий. Некоторые из них должны сообщать вам о новых вещах, которые только что появляются на рынке.Другие предназначены для того, чтобы дать вам подробный обзор инженерных решений и технологий, лежащих в основе продуктов вторичного рынка, которые вы выбираете для своих двигателей. А остальное — просто ответ на вопрос: «как мне это сделать?»

Сегодня мы рассматриваем настройку зазора между кольцами — тему, которая может не совсем повысить частоту сердечных сокращений, но абсолютно критически важна для работы двигателя и долговечности — и это один из наших технических вопросов номер один. Нашим экспертом сегодня является Николай Дибласи из Wiseco.

Установка правильного зазора на поршневых кольцах вторичного рынка имеет решающее значение для обеспечения надлежащей производительности и долговечности двигателя.

Поскольку поршневые кольца необходимо расширить, чтобы они соответствовали диаметру самого поршня, прежде чем они попадут в канавки для колец, их необходимо каким-либо образом разделить, чтобы обеспечить возможность установки. В то же время зазор между концами кольца необходимо сохранять как можно меньше по ряду причин.

«Давайте сначала посмотрим на работу верхнего компрессионного кольца», — объясняет Дибласи.«Главные цели верхнего кольца — удерживать сжатие и передавать тепло от поршня к цилиндру. С этого момента энергия отводится от цилиндра с помощью воды в водяных рубашках. Из-за этого верхнее кольцо получает наибольшее количество тепла ». Имея это в виду, ясно, что чем меньше зазор, тем меньше вероятность того, что давление в камере сгорания преодолеет первое кольцо, и тем больший контакт кольцо имеет со стенкой цилиндра для передачи тепла.

При установке кольца с идеальным зазором концы кольца будут полностью параллельны друг другу.

В идеальном мире идеально подошли бы поршневые кольца, которые идеально подходят к отверстию со стыкованными концами. Но, как может сказать вам любой, кто пытался приготовить омлет и закончил «завтраком», мир — несовершенное место. По мере того, как блок, поршень и кольца нагреваются, они очень незначительно изменяют размеры и с разной скоростью. DiBlasi доводит его до молекулярного уровня:

«При нагревании любого материала в детали выделяется больше энергии.По мере того, как атомы и молекулы в деталях нагреваются, они начинают больше перемещаться, и зазор между ними увеличивается. Дополнительное пространство между атомами и молекулами — это расширение, которое вы заметили в поршнях, кольцах и всем остальном в мире. Каждый материал состоит из различных смесей элементов, поэтому структура связей и расстояние между атомами и молекулами различны. Это причина, по которой вы видите, что некоторые материалы расширяются со значительно отличающейся скоростью друг от друга. Речь идет о алюминиевых поршнях в железном блоке.Алюминий значительно расширяется ».

Мы принимаем компромиссы в степени расширения, чтобы получить наилучший компромисс в свойствах материала для каждого компонента, но это означает, что мы должны принимать это во внимание, когда мы собираем все эти различные части вместе и просим их хорошо играть друг с другом. Пер ДиБласи: «Поскольку верхнее кольцо будет видеть большую часть тепла, оно довольно сильно расширяется. Зазор, который вы создаете в верхнем кольце, предназначен для обеспечения максимального расширения, которое, как вы ожидаете, потребуется для верхнего кольца.Это очень важно понимать, так как верхнее кольцо отвечает за удержание сжатия. Есть тонкая грань, чтобы убедиться, что верхнее кольцо не пропускает сжатие, но не расширяется настолько, что концы переходят друг в друга ».

Кольца необходимо разрезать, чтобы их можно было установить на поршень. Ключом к правильному зазору между кольцами является обеспечение пространства для расширения при нагревании колец без создания чрезмерного зазора и нежелательного прорыва.

«Если верхнее кольцо будет слишком маленьким, при его расширении концы будут сталкиваться друг с другом», — продолжает Дибласи.«По мере того как двигатель нагревается до максимальной температуры, верхнее кольцо расширяется и сжимается. Если зазоры слишком малы, концы верхнего кольца будут входить в себя. Поскольку в этой точке кольцу некуда расширяться, внешняя сила, приложенная к цилиндру, увеличивается. Эта добавленная сила вводит еще больше тепла, и кольцо расширяется дальше. Как только это произойдет, катастрофический отказ произойдет быстро, поскольку это непрерывный цикл с большим количеством тепла, большим внешним давлением и некуда расширяться кольцу.”

Если это звучит плохо, то это так.

«Увеличенное усилие, прилагаемое к цилиндрам, начинает сильнее прижимать поршень к стенке цилиндра», — объясняет ДиБласи. «Это дополнительное сопротивление в сочетании с нагревом приводит к размягчению поршня. Сначала он начнет вытягивать кольцевые канавки и площадки, располагая их все дальше и дальше друг от друга. Затем площадки чрезмерно увеличиваются в диаметре из-за тепла, которое они видят, поскольку кольца больше не могут адекватно отводить достаточно тепла от поршня в водяные рубашки.На этом этапе верхняя площадка, перпендикулярная оси штифта, будет расплющена, поскольку она растет из-за чрезмерного нагрева. В крайних случаях верхняя часть поршня полностью отрывается от детали ».

Ясно, что вы этого не хотите. Пер ДиБласи: «По этой причине происходит много отказов поршней, и чаще всего, когда мы диагностируем проблему, мы видим, что кольца либо не имеют достаточного зазора, либо вообще не имеют зазора».

Перед тем, как удалить какой-либо материал с конца кольца, важно проверить начальный зазор.Кольцо должно быть идеально квадратным в отверстии для получения точных измерений.

Как ни странно, лучший способ предотвратить такое внезапное разрушение — это обратить внимание на информацию, представленную на ваших новых поршнях и кольцах Wiseco. «Мы изложили наши рекомендации, которые прилагаются к поршням. Они также доступны в наших каталогах и на веб-сайте », — добавляет ДиБласи.

Процесс начинается со вставки кольца в отверстие и проверки его правильности с помощью квадратного инструмента для правильного выравнивания.Щуп, вставленный в кольцевой зазор, покажет вам существующий размер, и оттуда вы сможете внести свои коррективы. Для уличного двигателя умножение диаметра отверстия на 0,004 дюйма даст вам желаемый зазор верхнего кольца.

  • 004 x отверстие 4,00 дюйма = зазор кольца 0,016 дюйма

Для высокопроизводительных двигателей множитель изменяется для увеличения зазора, но математика остается прежней:

  • Модифицированная или закись азота — 0,005 дюйма x 4,00 дюйма отверстие = 0,020 дюйма зазор кольца
  • High Performance Racing -.0055 дюймов x 4,00 дюйма = зазор кольца 0,022 дюйма
  • Racing с азотом / турбонаддувом — 0,006 дюйма x 4,00 дюйма = зазор кольца 0,024 дюйма
  • Гоночный нагнетатель / нагнетатель — диаметр отверстия 0,007 x 4,00 дюйма = зазор кольца 0,028 дюйма

Для второго кольца процесс такой же, но с немного другим зазором, в зависимости от заявки:

  • Street — 0,005 дюйма x диаметр отверстия
  • Модифицированная или закись азота — 0,0055 дюйма x размер отверстия
  • High Performance Racing — 0,0053 дюйма x размер отверстия
  • Гонки с азотом / турбонаддувом — 0.0057 дюймов x диаметр отверстия
  • Гоночный вентилятор / нагнетатель — 0,0063 дюйма x размер отверстия

Причина таких переменных характеристик заключается в том, что разные типы двигателей оказывают радикально разные тепловые нагрузки и нагрузки давления на пакет колец. ДиБласи объясняет: «Давайте посмотрим на двигатели LS3, которые есть у многих наших клиентов, включая меня. Если вы строите веселый уличный безнаддувный LS3, вы можете ожидать от него около 525 лошадиных сил. Тепло, которое увидят кольца, будет очень похоже на то, что они имеют в заводской форме.Возьмем другого человека с LS3, который использует новую нагнетательную воздуходувку Eaton 2650. Они могут вырабатывать около 1100 лошадиных сил за счет того же диаметра цилиндра, хода и общей комбинации двигателей, что и у N / A. Благодаря более чем удвоенной выходной мощности это значительно увеличит давление в цилиндре и тепло, которое будут видеть кольца. Зазоры на концах колец должны быть существенно больше, чем у двигателя мощностью 525 лошадиных сил ».

Установка зазора кольца может быть медленным процессом, но, обращая внимание на то, сколько оборотов ручного фильтра требуется для удаления определенного количества материала, вы можете почувствовать, что потребуется для каждого кольца, и приблизиться к готовой спецификации за меньшее количество шагов.Не забывайте подпиливать только один конец кольца и старайтесь не повредить любое покрытие, которое может иметь кольцо.

Все сводится к тому же, что мы упоминали в начале — жаре. Чем больше тепла, тем больше расширяется материал кольца и тем больше требуется зазор. «Двигатели с принудительным впуском создают значительно большее давление в цилиндрах, чем двигатели без наддува. Добавленный воздух и топливо в двигателях с принудительной индукцией действует как дополнительное смещение в том же пространстве, что и в варианте без наддува », — говорит ДиБласи.«Это добавленное давление в цилиндре добавляет тепла. Поскольку тепло является движущей силой торцевых зазоров, для более горячих цилиндров требуется больше торцевых зазоров. Точно так же будут и два безнаддувных двигателя с разной степенью сжатия. Если один двигатель имеет соотношение 9: 1, а другой — 14: 1, для версии с более высокой степенью сжатия потребуется больший из двух зазоров ».

Для получения более подробной информации о опорных кольцах ознакомьтесь с этой историей!

Рекомендации

Wiseco нацелены на то, чтобы ввести вас в эту «зону Златовласки» — не слишком большую и не слишком маленькую.ДиБласи советует: «Если концевой зазор верхнего кольца правильный, он будет иметь наименьший зазор на торце кольца при полном расширении, а не сам по себе. Таким образом, он обеспечивает максимальную степень сжатия в двигателе для максимальной выходной мощности ».

Использование компрессорной гильзы с коническим поршневым кольцом и правильным размером отверстия помогает обеспечить установку поршней без повреждения колец.

В большинстве двигателей, с которыми вы столкнетесь, используется пакет колец со вторым компрессионным кольцом под первым, чтобы обеспечить дополнительное уплотнение и еще один путь для выхода тепла из поршня в канал цилиндра, а оттуда в рубашку охлаждающей жидкости и, в конечном итоге, Атмосфера.Как показано выше, желаемый кольцевой зазор для второго кольца часто, но не всегда, больше, чем у верхнего кольца.

«В OEM-приложениях второе кольцо плотнее верхнего», — поясняет Дибласи. «Он воспринимает меньше тепла, и его цель — контролировать масло и быть вторичным компрессионным кольцом для любого давления, которое преодолевает верхнее кольцо. Поскольку OEM-приложения разработаны с учетом точных требований к выходной мощности, теплу, жизненному циклу и выбросам, они используют более узкий торцевой зазор второго кольца ».

Ситуация меняется, когда появляются доработки двигателя.Пер ДиБласи: «Мы рекомендуем больший зазор торца второго кольца, чем верхнее кольцо, для высокопроизводительных и гоночных двигателей, поскольку они имеют более широкий диапазон мощности и тепла, чем OEM. Двигатель с принудительным впуском может иметь такую ​​же выходную мощность, как и в штатном режиме повседневной езды, но на треке он показывает выходную мощность в 2-3 раза больше, чем он был изначально разработан ».

У такого дополнительного зазора есть очевидная техническая причина — «Нам нравится видеть, что торцевой зазор второго кольца на 0,001–0,002 больше, чем верхнее кольцо, поэтому он не блокируется при сжатии, которое проходит мимо верхнего кольца», — говорит ДиБласи.«Если горючие газы проходят мимо верхнего кольца, а зазор второго кольца меньше верхнего кольца, газ не пройдет через второе кольцо. Газ будет вынужден вернуться обратно в верхнее кольцо и надавить на нижнюю часть верхнего кольца. Это поднимет нижнюю часть верхнего кольца, еще больше уменьшив его уплотнение ».

По мере того, как поршневые кольца продолжают сжиматься, правильная установка становится все более важной для предотвращения повреждения кольца.

Обеспечение способа управления давлением между первым и вторым кольцами является ключом к тому, чтобы оба кольца уплотнялись так, как они предназначены; поскольку небольшой «прорыв» неизбежен, необходимо с ним справиться.«Поскольку цель игры — поддерживать максимальное давление сгорания над верхним кольцом, насколько это возможно, для достижения максимальной мощности необходимо удерживать его на месте. Позволяя второму кольцу свободно пропускать избыточные сжатые газы, верхнее кольцо остается на своем месте. Газ просто проходит мимо него, немного охлаждается и попадает через маслосливную заднюю часть в нижнюю часть поршня. На этом этапе ваша система PCV должна выполнять свою работу », — объясняет ДиБласи.

Конструкция поршня также может играть роль в управлении давлением между первым и вторым кольцами, чтобы улучшить кольцевое уплотнение.ДиБласи говорит: «В большинстве случаев мы делаем канавку между верхним и вторым кольцами на площадке для второго кольца. Эта канавка увеличивает объем пространства между верхним и вторым кольцами. Увеличение объема помогает снизить давление газов, которые попадают туда ».

Теперь, когда мы рассмотрели «почему» возникновения зазора поршневых колец, пришло время применить эти знания на практике. Мы спросили Дибласи об основных проблемах, с которыми сталкиваются люди, и он дал нам несколько очень практических советов, сказав: «Есть несколько ошибок, которые люди допускают при установке зазоров на концах колец.Я сам делал это в прошлом, так что случается со всеми. Я также обращусь к общим проблемам установки кольца… »

  • Ошибка №1 — Отсутствие установки зазоров между кольцами. «Некоторые люди думают, что кольца уже зазоры готовы и готовы к установке. Производители колец имеют довольно большие допуски, когда дело касается зазоров, сразу после покупки. Всегда помещайте каждое кольцо в цилиндр, на который вы собираетесь его установить, и измерять. Держите это кольцо, предназначенное для цилиндра, все время.Иногда ваши цилиндры отличаются друг от друга на несколько 0,0001 дюйма, поэтому вы захотите быть последовательными. Я лично беру пакеты с замками на молнии и пронумеровываю каждую сумку номером цилиндра. Эти кольца остаются в этих сумках с правильным цилиндром, в котором они должны находиться, пока я не буду готов разорвать их, а затем возвращаться в сумку, пока я не буду готов установить их по одному ».
  • Ошибка № 2 — Не считываются рекомендуемые зазоры на концах колец, предоставленные производителем поршня. «Многие поставщики колец предоставляют данные только о зазорах колец OEM.Следуйте инструкциям по зазору колец для используемых вами поршней. Никогда не используйте спецификации OEM зазора торцевого кольца, так как материал и области применения сильно различаются. Мы часто получаем звонки о том, что люди устанавливают зазоры между кольцами в соответствии со спецификациями OEM, которые могут составлять всего 1/3 величины зазоров между кольцами, которая действительно требуется ».
  • Ошибка № 3 — Положить кольца вверх ногами или в неправильном месте. «99% каждого набора верхних и вторых колец имеют определенную ориентацию. Существуют скосы, скручивание, покрытия и многое другое, что делает кольца направленными.Обычно на всех первом и втором кольцах есть надпись или точка, указывающая, какая сторона находится вверх. Что касается расположения, некоторые поршни имеют верхнее и второе кольца одинаковой толщины. Обратите внимание на форму и на то, что делает каждое кольцо, чтобы знать, куда оно идет ».
  • Ошибка №4 — Заедание дыр. DiBlasi разбирает это еще дальше, говоря: «Это будет скучный процесс с большим количеством опиливания, подсчета, размещения в отверстии, измерения и повторения». Легко стать ленивым или небрежным, но осторожная работа и внимание во время этого процесса имеют решающее значение.
    • Опиловка колец перед измерением концевых зазоров. «Некоторые люди считают, что кольца и так слишком малы, и начинают опиливать без базовых измерений. Всегда сначала измеряйте ».
    • Подсчитайте количество ходов при использовании ручного кольцевого фильтра. «Это поможет вам понять, сколько материала удаляется при каждом повороте фильтра».
    • Неизвестно о материале кольца, которое вы регистрируете. «Стальному кольцу потребуется значительно больше оборотов кольцевого фильтра для удаления материала, чем литому кольцу.Стальному кольцу может потребоваться 30 витков на фильтре для увеличения зазора на 0,005 дюйма, тогда как для литого кольца требуется 10 витков. Я совершил эту ошибку 10 лет назад и подал лишние 0,020 от литого кольца, и мне пришлось купить другое кольцо… »
    • Не скручивайте зазоры на концах. “Убедитесь, что зазоры на концах ваших колец имеют квадратную форму и перпендикулярны поверхности стенки цилиндра. Вам не нужен конус, поскольку измерение торцевого зазора будет неправильным ».
    • Не торопясь. «Этот процесс утомительный и требует измерения вперед и назад, чтобы вы могли быть точными.Не торопитесь и начинайте подавать понемногу. После того, как у вас будет несколько цилиндров, вы будете иметь представление о том, сколько оборотов требуется каждому кольцу ».

Насколько это важно и как исправить это

Один из ключей к успешной сборке двигателя — внимание к деталям. Производители двигателей знают, что если вы потратитесь на мелочи, двигатель будет иметь хорошую мощность, будет реагировать на настройку и, как правило, будет выполнять свою часть сделки.Одно из мест, где эти мелочи могут окупиться, — это зазор между поршнем и кольцом.

Само собой разумеется, что большой зазор на конце кольца облегчает путь утечки. Это может напрямую стравить драгоценное давление в цилиндре, которого так трудно достичь. В идеальной ситуации этот разрыв сводится к абсолютному минимуму. Здесь мы применяем искусство заполнения зазоров между кольцами. Но есть много важных деталей, которые необходимо учесть, прежде чем отказываться от верхнего и второго колец.

Поршень слева размещает верхнее кольцо дальше от деки, чем версия справа. Двигатели с наддувом и с турбонаддувом, как правило, делают это для защиты колец от чрезмерного нагрева. Обычно безнаддувные двигатели сопротивления перемещают кольцо ближе к вершине. Это положение влияет на характеристики торцевого зазора. Также обратите внимание на углубление между верхним и вторым кольцами на поршне справа. Это создано для увеличения объема в этой области и минимизации повышения давления.

Во-первых, давайте посмотрим, почему существуют разные спецификации зазоров.Проблема, которая добавляет сложности, заключается в том, что производитель двигателя должен учитывать определенное количество тепла в цилиндре. Когда тепло воздействует на металл, например на поршневое кольцо, он расширяется. Поскольку кольцо находится в цилиндре, начальный холодный зазор закрывается при подаче тепла. Если присутствует достаточно тепла, концы кольца могут даже соприкоснуться. Как только это происходит, кольцо перестает выдерживать дальнейшее расширение и начинает затягиваться в отверстии.

При достаточном расширении кольцо действительно может захватить поршень.Мы лично были свидетелями того, как верхняя часть совершенно нового заэвтектического поршня отломилась в прорезях для возврата масла от заедания верхнего кольца из-за недостаточного торцевого зазора. Даже в легком случае, когда концы кольца почти не соприкасаются, результатом могут быть сильные зазубрины на стенке цилиндра и серьезное повреждение поршневого кольца из-за этой чрезмерной нагрузки.

Одним из ключей к успешной сборке двигателя является предотвращение этого. Среднестатистический строитель, безусловно, может выбрать стандартные производственные кольца с зазорами, чтобы избежать этой проблемы.Хотя это работает, имейте в виду, что большинство производителей придерживаются консервативных взглядов и увеличивают зазор в верхнем кольце.

Вы можете приобрести такой инструмент для квадратирования колец или сделать его самостоятельно, надев второе кольцо на старый поршень с плоским верхом немного меньшего размера. Плоская верхняя часть поршня будет квадратным сечением кольца в отверстии, и, что самое приятное, этот инструмент ничего не стоит.

В качестве примера, на недавней сборке 5,7-литрового LS с использованием штатных сменных колец на свежем, стандартном 3.Диаметр отверстия 898 дюймов, мы измерили зазор верхнего кольца 0,025 дюйма. Согласно Wiseco, для уличного двигателя без наддува он рекомендует 0,004 дюйма на дюйм диаметра отверстия.

Умножение 3,898 на 0,004 дюйма дает минимальный торцевого зазора верхнего кольца 0,01559 или 0,016 дюйма. Это огромная разница в зазоре по сравнению с серийным кольцевым пакетом. Есть ли измеримая разница в мощности между этими двумя промежутками? Если да, то он будет очень маленьким — в диапазоне от 1 до 2 фунт-фут крутящего момента.Но очевидно, что есть некоторые преимущества в дополнительных шагах по созданию нестандартных кольцевых зазоров.

Задавать зазоры между кольцами следует только на чистом отверстии. Даже увеличение диаметра отверстия на 0,001 дюйма создаст разницу в концевом зазоре примерно на 0,003 дюйма. Как только кольцо станет квадратным в отверстии, начните с щупа, который подходит с небольшим сопротивлением, и увеличивайте его с шагом 0,001 дюйма, пока не добьетесь плотного прилегания.

Heat — это основная переменная для настройки концевых зазоров верхнего и второго колец.Уличный двигатель без наддува, работающий на газовом насосе, будет генерировать гораздо меньшую температуру сгорания и давление, чем полностью подготовленный двигатель X275, работающий с наддувом 25 фунтов на квадратный дюйм. Этот гоночный двигатель будет выделять гораздо больше тепла при каждом сгорании, которое будет передаваться непосредственно на поршни и кольца.

Важное замечание при опиливании колец с помощью ручной шлифовальной машины — всегда поворачивать ручку так, чтобы абразив врезался внутрь. Обычно это против часовой стрелки. Это делает разрез снаружи внутрь кольца и сводит к минимуму повреждение лицевой поверхности кольца.Облицовка из молибдена иногда может отслаиваться, если разрезать ее изнутри к внешнему краю. Это древний инструмент Чайлдса и Альберта, который мы до сих пор время от времени используем.

Двигатели с ременным приводом и наддувом нуждаются в еще больших зазорах, чем двигатели с турбонаддувом или закись азота. Основная причина этого в том, что мощный двигатель с наддувом должен генерировать значительную мощность только для того, чтобы приводить в действие нагнетатель. Эта мощность не отображается на динамометрическом листе, но для ее создания потребуется больше топлива.

Согласно техническим источникам в Vortech superchargers, двигатели Pro Mod с центробежным наддувом требуют от 900 до 950 лошадиных сил только для привода нагнетателя.Это означает, что двигатель должен сжигать 900 л.с. дополнительного топлива только для того, чтобы приводить в действие вентилятор. Это, конечно, увеличивает тепло в камерах сгорания и, следовательно, требует более широких зазоров между верхними кольцами.

Другая переменная вступает в игру при использовании алюминиевого блока. Поскольку алюминий растет гораздо быстрее, чем железо, он может оказывать более сильное влияние на зазор между поршнем и кольцом. По словам Кейта Джонса из Total Seal, строитель может выдержать более жесткие допуски на алюминиевый блок. Это связано с тем, что блок расширяется больше, чем его железный аналог.Всегда лучше пользоваться рекомендациями компании-производителя используемых колец.

📲 𝕋𝔼ℂℍ 𝕍𝕀𝔻𝔼𝕆𝕊 𝔸ℝ𝔼 𝔹𝔸ℂ𝕂 📲 ••• Вы говорили, а мы слушали. Наша техническая команда по продажам начала собирать 𝘜𝘱-𝘛𝘰-видео, в которых можно найти ответы на вопросы, которые могут возникнуть у наших клиентов. 📹Сначала Кевин Стадакер покажет вам основы работы с нашим Power Ring Filer. 💻Еще есть вопросы? Есть предложение? 📧 Напишите нам по адресу [email protected], и один из наших специалистов рассмотрит и поможет с вашим конкретным запросом.🖥Следите за новостями 𝕋𝔼ℂℍ 𝕍𝕀𝔻𝔼𝕆𝕊 предоставлено вам TOTAL SEAL PISTON RINGSSPREAD THE WORD📢 LIKE.COMMENT.SHARE

Размещено компанией Total Seal Piston Rings в пятницу, 4 октября 2019 г.

Как мы видели, характеристики концевого зазора кольца даны как зазор на дюйм отверстия. Для малоблочного Chevy 350 с наддувом и диаметром отверстия 4,00 дюйма с диаметром верхнего кольца 0,004 дюйма потребуется всего 0,016 дюйма для торцевого зазора верхнего кольца. Но безнаддувный Chevy 540ci с двигателем 4.Для 50-дюймового отверстия потребуется больший зазор на 0,018 дюйма для верхнего кольца. Отверстие большего диаметра разметает кольцо с большей окружностью, а это означает, что оно будет больше расти при воздействии того же тепла, что и кольцо меньшего диаметра.

Наш опыт работы с электрическим режущим инструментом заключается в том, чтобы обращаться с ним как с ручным инструментом и незаметно наблюдать за процессом резки, а не снимать весь материал за один проход.

Есть также специальные зазоры для второго кольца. Если вернуться в 70-е, то можно найти книгу S-A Design The Chevrolet Racing Engine, , написанную Биллом Дженкинсом.Он указал меньший зазор между вторым кольцом по сравнению с верхним кольцом. Некоторое время спустя производители двигателей обнаружили, что расширение концевого зазора второго кольца фактически снижает давление между двумя кольцами.

С увеличенными зазорами на втором кольце уплотнение верхнего кольца усиливается с минимальным давлением под верхним кольцом. В этом причина увеличенного клиренса. Также указаны минимальные зазоры в зазоре для верхнего и нижнего колец для набора маслосъемных колец, состоящего из трех частей.

Обрежьте кольцо только с одной стороны и убедитесь, что при шлифовке сохраняется перпендикулярный угол. Кольцо очень легко разрезать под углом, чего следует избегать. Посветите под кольцо светом, чтобы лицо было ровным.

Теперь, когда мы установили технические характеристики, мы можем погрузиться в процедуры. Для этого нам понадобятся специализированные инструменты. Среднестатистический строитель справится с этой задачей с помощью ручного кольцевого фильтра, и на рынке есть несколько по цене менее 50 долларов.

Вы, возможно, видели, как парни опиливают кольца, проталкивая кольцо через напильник, зажатый в тисках. Если вы живете на необитаемом острове и вынуждены собирать двигатель, это может быть приемлемо. Если вы не хотите покупать кольцевой фильтр, либо одолжите подходящий инструмент у друга, либо просто пропустите эту часть, посвященную индивидуальной подшивке зазоров в кольцах. Шансы правильно опилить кольцо с помощью напильника Барни Руббла не в вашу пользу. Вам также понадобится инструмент для квадратного квадрата, чтобы каждое кольцо было квадратным в отверстии по размеру.Прямолинейность влияет на точность зазора.

Все наборы колец увеличенного размера имеют размер на 0,005 дюйма больше диаметра отверстия. Например, для отверстия диаметром 4,030 дюйма набор колец увеличенного размера будет иметь размер 4,035 дюйма. Первое, что нужно сделать, это измерить существующий зазор. Даже при увеличении размера на 0,005 дюйма в кольце должен быть небольшой зазор.

Начните с щупа, который легко заполняет зазор. Затем используйте более толстые размеры, чтобы немного расширить кольцо в отверстии. Работая со все более крупными щупами, мы получили 0.002 — повышение точности до 0,003 дюйма.

После каждой резки всегда обрабатывайте все четыре края обрезанной стороны точильным камнем. Это предотвратит повреждение стенки цилиндра, а также поршня при установке кольца. Также неплохо снять фаску с противоположной стороны, так как нередко встречаются острые края.

Нам нравится начинать процесс с подачи второго кольца. Таким образом, если вы сделаете небольшую ошибку и увеличите зазор на 0,002 дюйма, вы не потеряете сон из-за ошибки.Небольшой перестрелок на верхнем кольце тоже не повод для беспокойства. Джонс посоветовал нам не переживать из-за небольшого превышения разрыва.

Если мы вернемся к стандартному набору колец для LS1 с зазором 0,025 дюйма для отверстия диаметром 3,889 дюйма, то отклонение даже на 0,005 дюйма на отверстии диаметром 4,030 дюйма все равно будет в пределах разумного. Этот больший зазор может слегка повредить кольцевое уплотнение, но оно все равно будет работать должным образом и не обязательно будет обнаруживаться при испытании на утечку.

После каждого разреза проверяйте зазор, чтобы убедиться в правильности разреза.MAHLE обращает внимание на чрезмерную фаску. В этом примере мы увеличили фаску, чтобы показать, чего следует избегать. Чрезмерная фаска может иметь тот же эффект, что и увеличение зазора.

При использовании ручного кольцевого фильтра начните с шести-десяти оборотов диска, слегка надавливая на кольцо, а затем еще раз проверьте зазор. На первых двух или трех кольцах может потребоваться несколько измерений, чтобы получить относительно точное количество оборотов машины.

Если вы уверены в количестве, было бы разумно начинать каждое новое кольцо примерно с 80% этого общего количества.Поэтому, если требуется 15 оборотов, чтобы установить надлежащий зазор для второго кольца, начните с нового кольца примерно с 12 оборотов и измерьте зазор. Подкрадывание на просвет занимает больше времени, но обеспечивает точность.

После каждой операции опиливания необходимо обработать конец кольца, чтобы удалить заусенцы, которые могут поцарапать стенку цилиндра. В техническом видео от MAHLE они тратят на это значительное количество времени, показывая, что чрезмерная фаска, нанесенная на внешний край кольца, эквивалентна увеличению размера зазора.На демонстрации MAHLE они показали, где чрезмерная фаска шириной 0,030 дюйма эквивалентна увеличению зазора на концах кольца с 0,018 дюйма до 0,045 дюйма.

Мы поэкспериментировали со старым набором колец и обнаружили, что стальное верхнее кольцо требует гораздо больших усилий как для подпиливания, так и для снятия фаски, в то время как железные кольца намного мягче и их легко повредить. Это также относится к зазорам врезных колец. Нарезать железо намного проще, чем стальные верхние кольца, поэтому счет будет разным для верхнего кольца и второго кольца, если они сделаны из разных материалов.

Заэвтектические поршни Keith Black предназначены для размещения верхнего кольца очень близко к верхней части поршня. Это приводит к большему нагреву кольца, что требует большего зазора между верхним кольцом по сравнению с другими поршнями того же размера. Например, для заэвтектического поршня 4,030 KB требуется 0,0065 дюйма на дюйм внутреннего диаметра, или 4,03 x 0,0065 = 0,026 дюйма.

Скорее всего, это больше информации, чем вы ожидали, для установки концевых зазоров кольца. Но ясно, что правильное выполнение этой работы может окупиться и окупится с точки зрения производительности двигателя.Для производителя двигателей это может быть всего лишь небольшой шаг, но он очень важен.

Руководство по установке колец

Поршни 2618

ПЕРЕД БАЛАНСИРОВКОЙ , установкой штифтов, стержней или замков, пожалуйста, проверьте номер детали и описание на этикетке коробки, чтобы убедиться, что у вас есть правильные компоненты. Измененные, поцарапанные или поврежденные поршни полок возврату не подлежат. Поршни, изготовленные по индивидуальному заказу, подлежат возврату только в случае производственных дефектов.

Зазор между поршнем и стенкой цилиндра

  1. Диаметр поршня должен быть измерен в точке замера, которая в большинстве случаев такова.На высоте 500 дюймов от нижней части юбки (см. Рис. 1). Указанные размеры измерены при температуре 68 градусов по Фаренгейту. Примечание: алюминий расширяется и сжимается при колебаниях температуры.
  2. Ваши поршни изготовлены из аэрокосмического алюминиевого сплава с низким содержанием кремния 2618.
  3. Зазор установлен в поршне на основе чистового отверстия для нормальных условий эксплуатации. (См. Табл. 1).
  4. Указанные ниже зазоры являются минимальными. Для некоторых приложений, таких как наддув, турбо, закись азота и износостойкость, может потребоваться.001 «-. 003» необходимо добавить к минимальным зазорам, указанным в таблице 1. Для морских систем водозабора холодной воды может потребоваться дополнительный зазор 0,002–0,004 дюйма.
Таблица 1 Диапазон диаметра мин. Клиренс
Компактный Спорт от 2,500 до 3,625 дюйма .0030 до .0035 «
Компактный Спорт от 3,626 до 3,999 дюймов от 0,0035 до 0,0040 «
SB Applications 4.000 до 4.200 « .0035 до .0045 «
BB Приложения от 4.200 до 4.600 дюймов от 0,0040 до 0,0050 «

Зазор между поршнем и клапаном

Зазор между поршнем и клапаном определяется подъемом кулачка, расстоянием между кулачками, продолжительностью, зазором клапана, конструкцией головки и послепродажным фрезерованием головки блока цилиндров. Минимальный рекомендуемый зазор для впускного и выпускного клапана должен быть 0,100 дюйма в глубину и 0,050 дюйма в радиальном направлении. Проверьте с помощью пластилина или следуйте рекомендациям производителя кулачков для проверки зазора, убедившись, что кулачок обезжирен точно так, как он будет во время работы.

Подготовка цилиндра / гильзы / блока

Мы настоятельно рекомендуем вам снять фаску или слегка облегчить нижние края ваших цилиндров / гильз / блоков. Наличие острого края приведет к чрезмерному износу юбки поршня. Это очень важно при работе с ходовыми двигателями, когда юбка поршня проходит за нижнюю часть цилиндра.

Зазор между поршнем / куполом и головкой и свечой зажигания

Из-за большого выбора доступных на вторичном рынке головок цилиндров и большого разнообразия камер сгорания вам всегда следует проверять зазор между поршнем / куполом и головкой, а также зазор свечи зажигания, чтобы обеспечить надлежащий зазор (см. инжир.2). Минимальный зазор для стального стержня = 0,040 дюйма, алюминия = 0,060 дюйма. Проверьте с помощью глины с поршнем, установленным на штоке в ВМТ, качните поршень, чтобы получить минимальный зазор.

Противовес кривошипа относительно зазора поршня

Всегда проверяйте противовес относительно зазора поршня или НМТ. Рекомендуемый минимум составляет 0,060 дюйма.

Зазор между шатуном и поршнем

Из-за большого различия в ширине штока и толщине материала над штифтом всегда проверяйте наличие надлежащего зазора между поршнем и концом пальца шатуна.Рекомендуемый зазор составляет мин. 0,050 дюйма с каждой стороны и мин. 0,050 дюйма от верха штока до поршня. Установив поршень на шток, покачивайте поршень из стороны в сторону и вращайте вперед и назад, чтобы обеспечить надлежащий зазор. (рис. 3)

Замки Spiro

Для установки замков Spiro возьмитесь за каждый конец замка и потяните в стороны (прибл. 3/8 дюйма — 7/16 дюйма). Замок будет напоминать небольшую катушку (рис. 4). После этого замок можно установить на место по спирали, как если бы вы ввинчивали их в паз (рис. 5). Когда замки установлены правильно, только половина замка будет видна над пазом.Для большинства поршней SRP, для которых требуются спиральные замки, потребуется 4 фиксатора на поршень, по 2 на каждом конце пальца. ВНИМАНИЕ: Важно, чтобы на каждом поршне было установлено правильное количество замков, иначе может произойти серьезное повреждение двигателя. ВНИМАНИЕ: Не перетягивайте спиральные замки и не используйте их повторно!

Проволочные замки

Установите конец одного замка под углом 90 градусов от канавки замка отмычки. Используйте жесткую отвертку с маленьким лезвием и вставьте наконечник в паз замка отмычки, одновременно вставляя замок в паз, не перегибая и не деформируя замок.После того, как первый фиксатор будет установлен, установите его, плотно ударяя по булавке на запястье латунной выколоткой. Теперь установите шатун и второй фиксатор. Установите второй замок так же, как и первый. В качестве меры предосторожности мы рекомендуем ударять латунным выколотым штифтом с каждой стороны запястья еще раз. Выполняйте эти действия на тканевом полотенце или мягкой резиновой подушке, чтобы не повредить поршень.

Очистка

Тщательно очистите поршни и стенки цилиндров с помощью растворителя для очистки автомобильных деталей или горячей воды с мылом перед установкой.JE рекомендует нанести тонкий слой монтажного масла (Marvel Mystery Oil или аналогичное) на юбку поршней, кольца и стенки цилиндра для первоначальной установки и запуска. МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ СИНТЕТИЧЕСКОЕ МАСЛО ИЛИ ЛЮБЫЕ ДОБАВКИ К МАСЛАМ, ПОКАЗЫВАЕМЫЕ С ПРОДАЖИ ПРОДАЖИ ПРОДАЖИ, пока кольца не сядут должным образом. Обязательно тщательно смажьте поршневые пальцы и отверстия для поршневых пальцев монтажным маслом, чтобы предотвратить истирание при первоначальном зажигании. Также рекомендуется дважды проверить принудительные отверстия масленки поршневого пальца на предмет посторонних предметов или мусора перед установкой кольца.Во время пробной сборки или макета убедитесь, что купол и карманы клапанов на поршнях соответствуют диаметрам камеры сгорания и клапанов головок цилиндров. Выхлопные карманы четырехклапанного поршня, как правило, расположены над логотипом JE на нижней стороне поршня. Многие поршневые конструкции JE / SRP имеют специальные смещенные купола и / или специальные клапанные карманы «влево» или «вправо». Производитель двигателя несет ответственность за то, чтобы несимметричные (левый или правый поршень) поршни с карманами клапана были установлены в правильном месте цилиндра.

Инструкции по установке колец

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: ПЕРЕД НАПОЛНЕНИЕМ КОЛЬЦ — Проверьте каждое отдельное кольцо в соответствующей канавке поршневого кольца, чтобы убедиться в правильности глубины канавки (радиальный задний зазор) и бокового зазора (толщины) (рис. 6). Правильная чистовая обработка цилиндра (хонингование), зазор между кольцами и смазка имеют решающее значение для достижения оптимального кольцевого уплотнения.

Торцевая крышка

Торцевой зазор — это зазор между двумя концами поршневого кольца, установленного в цилиндре (рис.7). Большинство производителей высокопроизводительных и гоночных двигателей покупают поршневые кольца немного завышенного размера, чтобы подогнать их к очень точным торцевым зазорам. Испытания показали заметное увеличение мощности и уменьшение прорыва в результате правильной подгонки торцевого зазора кольца к условиям эксплуатации. Такие факторы, как наддув, турбонаддув, закись азота, гонки на выносливость и различные виды топлива, определяют надлежащий торцевой зазор кольца. Правильный торцевой зазор кольца может увеличиваться более чем вдвое от одного двигателя к другому в зависимости от вышеуказанных факторов.

Точная обработка отверстий цилиндров имеет решающее значение, и по этой причине кольца должны быть установлены на цилиндр, в который они должны быть установлены. Разница в диаметре от одного цилиндра к другому изменяет торцевой зазор колец в этом цилиндре на коэффициент пи (3,1416). Например, цилиндр большего диаметра на 0,001 дюйма увеличит зазор торца кольца на 0,001 x 3,1416 = 0,003 дюйма, округляя. Торцевой зазор второго кольца всегда должен быть больше, чем концевой зазор верхнего кольца.

Комплекты колец, содержащие направляющую с выступом

При установке в двигатель с горизонтальной оппозицией зазоры масляной направляющей следует устанавливать, как показано ниже (рис.9). Направляющая с выступом должна быть установлена ​​под расширителем масляного кольца так, чтобы выступ был направлен в сторону дна кольцевой канавки, проходящей в разделенные задние отверстия для слива масла (рис. 8). Будьте осторожны, чтобы не вставить язычок направляющей в масляное отверстие для штифта на запястье.

Установка опорной рейки маслосъемного кольца

  1. Установите опорные рейки маслосъемного кольца на дно канавки маслосъемного кольца так, чтобы стопор противовращения был обращен вниз.
  2. Поворачивайте опорную планку маслосъемного кольца до тех пор, пока фиксатор, предотвращающий вращение, не окажется между отверстием на пересечении кольцевой канавки и отверстием под палец.(рис.10)
  3. Установите масляное кольцо в сборе как обычно.

ЭТИ ИНСТРУКЦИИ МОГУТ ПОМОЧЬ В ПРОЦЕССЕ УСТАНОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЯ ПРАВИЛЬНУЮ РАБОТУ И МАКСИМАЛЬНУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, НО НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ В КАЧЕСТВЕ ПОЛНЫХ ИНСТРУКЦИЙ ПО УСТАНОВКЕ.

Каков обычный зазор поршня до стенки цилиндра? — Mvorganizing.org

Каков типичный зазор поршня до стенки цилиндра?

На 700 дюймов ниже канавки масляного кольца и под углом 90 градусов к отверстию под палец.Если у вас нет конкретных инструкций от производителя, безопасная точка измерения находится в середине юбок под углом 90 градусов к средней линии отверстия под палец. Химли использует маркер, чтобы определить точку измерения на обеих сторонах поршня.

Как измерить зазор между поршнем и цилиндром?

Зазор поршень-цилиндр

  1. 1 Измерьте размер отверстия цилиндра (шаг 1) Поместите измеритель диаметра цилиндра (включая индикатор часового типа) в цилиндр.
  2. 2 Измерьте размер отверстия цилиндра (шаг 2) Установите датчик в микрометре, чтобы узнать размер отверстия цилиндра.
  3. 3 Зазор поршень-цилиндр.
  4. 4 Диаметр поршня.

Какую степень сжатия должен иметь ct90?

~ 145+ должно означать здоровый верхний предел; ниже ~ 130 будут другие проявления протечек; намного ниже ~ 120 двигатель может даже не запуститься.

Зачем нужен зазор поршня?

Поршневой зазор — это зазор или зазор между поршнем и металлическим цилиндром, позволяющий избежать повреждений из-за чрезмерного расширения поршня при нагревании во время сгорания.При нагревании алюминий расширяется больше, чем металлический цилиндр. Поэтому правильный зазор поршня необходим для поддержания свободного движения поршня в цилиндре.

Что может вызвать чрезмерный зазор поршня?

Чрезмерный зазор может вызвать потерю компрессии и увеличение шума поршня. Характеристики поршня включают головку поршня, отверстие под поршневой палец, поршневой палец, юбку, кольцевые канавки, посадочные площадки и поршневые кольца.

Что будет, если зазор поршневого кольца больше?

На зазоры поршневых колец.А если он будет очень тугим, может даже сломаться поршень. Теперь, если зазор слишком велик, в двигателе будет слишком высокое давление в картере, будет тонна прорыва топлива, сгорит масло и не будет надлежащего герметика цилиндра.

Нужно ли устанавливать зазоры на поршневые кольца OEM?

Поскольку OEM-приложения спроектированы с учетом точных требований к выходной мощности, теплу, жизненному циклу и выбросам, они используют более узкий торцевой зазор второго кольца ». Пер ДиБласи: «Мы рекомендуем больший зазор торца второго кольца, чем верхнее кольцо, для высокопроизводительных и гоночных двигателей, поскольку они имеют более широкий диапазон мощности и тепла, чем OEM.

Что произойдет, если торцевой зазор поршневого кольца слишком мал?

Очень важно соблюдать установленный зазор при рабочей температуре, потому что материал кольца будет расширяться при повышении температуры. Если зазор слишком мал, концы кольца могут столкнуться, что может привести к поломке кольца, образованию задиров в отверстии и, в конечном итоге, к полному разрушению.

Каким должен быть зазор поршневого кольца?

Большинство производителей поршневых колец рекомендуют минимальный торцевой зазор.004 дюйма, умноженное на диаметр отверстия для верхнего компрессионного кольца поршня. Таким образом, для отверстия диаметром 4 дюйма стандартный торцевой зазор будет равным. 016 дюймов.

Какие поршневые кольца лучше всего?

Вообще говоря, стальные поршневые кольца более долговечны, чем кольца из ковкого чугуна, а кольца из ковкого чугуна более долговечны, чем кольца из чугуна.

Можно ли изготовить поршневые кольца?

Вторые компрессионные кольца могут быть изготовлены из серого чугуна, высокопрочного чугуна, высоколегированной стали или нержавеющей стали.Профили вторичного компрессионного кольца бывают трех популярных типов.

Какая самая лучшая марка поршней?

Поршни

Diamond прошли испытание временем, когда дело касается жестких условий гоночных двигателей. Проверенная временем компания, производящая поршни, имеет за плечами множество чемпионатов, и нельзя отрицать репутацию, которую они имеют как икону отрасли. От дрэг-рейсинга до кольцевой трассы Diamond — это выбор чемпионов.

Что лучше: поршни с плоским верхом или тарелки?

Но это имеет небольшое снижение веса по сравнению с поршнем с плоским верхом, поэтому поршень с выпуклым днищем больше подходит для двигателей с большим рабочим объемом и низкой частотой вращения.Все это делает поршень с плоским верхом предпочтительным для большинства двигателей, особенно тех, в которых не используются полусферические камеры сгорания.

Руководство по зазору поршня и колец для оптимальной производительности

Поршневые кольца для морских судов являются важной частью системы сжатия в 2- или 4-тактных двигателях. Чтобы поршневые кольца работали безупречно, важно знать требуемые свойства и типы поршневых колец, используемых для конкретных целей.

ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦ

Компрессионные поршневые кольца для двухтактных больших двигателей герметизируют камеру, предотвращая утечку высокотемпературных продуктов сгорания при распределении масла по поверхности гильзы.

НЕОБХОДИМЫЕ СВОЙСТВА

Помимо обеспечения того, чтобы поршневые кольца имели такое же тепловое расширение, что и гильза цилиндра, ниже перечислены некоторые из основных механических свойств поршневых колец, которые сохраняют свои оптимальные зазоры:

  • Низкое трение и самосмазывание
  • Подшипник нагрузки
  • Коррозионностойкий
  • Хорошая теплопередача
  • Врожденная твердость для износостойкости

ЗАЗОРЫ

Кольцевые зазоры необходимы для обеспечения перемещений и теплового расширения.Вот два вида разрешений, о которых вам следует знать:

Этот зазор важен для свободного движения во время работы и должен быть минимальным, чтобы избежать ударов колец и износа кольцевой канавки. Однако, когда вертикальный зазор недостаточен, кольца могут застрять в канавке или сломаться при нагревании до рабочей температуры.

Хотя зазор никогда не должен закрываться полностью, он должен быть как можно меньше и должен поддерживаться в диапазоне 0,4–0.5 процентов диаметра цилиндра. Кольцо может сломаться из-за ограничения его теплового расширения при достижении рабочей температуры, если зазор кольца слишком мал. Имейте в виду, что слишком маленький зазор может привести к увеличению износа гильзы или к истиранию гильзы из-за разрушения масляной пленки.

Расположенная в Честерфилде, Великобритания, компания Precision Products UK специализируется на разработке и производстве поршневых колец и металлических уплотнений, которые производятся здесь, в Великобритании. Мы поставляем экспертные продукты и услуги клиентам из разных отраслей по всему миру.Щелкните здесь, чтобы узнать, как сделать заказ, или свяжитесь с нами по телефону +44 1246 261621 для получения дополнительной информации.

Как и почему устанавливают зазор концевого кольца поршневого кольца

Хорошие производители двигателей должны уметь разбираться в деталях. Малейшая ошибка может иметь трагические и дорогостоящие последствия в мире, где оставление лошадиных сил на столе из-за несоблюдения каких-то мелких требований может считаться трагедией. В этом месячном выпуске серии EngineLabs Blueprinting мы углубимся в настройку зазоров на концах поршневых колец.

Концепция достаточно проста; Поршневые кольца помогают герметизировать давление сгорания в цилиндре, а верхнее и второе кольца должны иметь надлежащий торцевой зазор, когда двигатель холодный, чтобы компенсировать расширение при повышении температуры сгорания. Идея состоит в том, чтобы создать зазор между концами верхнего и второго колец, чтобы они не стыковались при расширении. Это может показаться неважным, но это так.

Хотя в центре внимания этой истории находится установка зазоров между кольцами для кованых поршней, важно отметить, что заэвтектические поршни марки Keith Black требуют гораздо более широкого торцевого зазора верхнего кольца, чем традиционные кованые поршни.Спецификация KB составляет 0,0065 дюйма на дюйм для уличного двигателя. Для поршня с внутренним диаметром 4,00 дюйма это размер торцевого зазора верхнего кольца 0,028 дюйма. Для легкого закиси азота спецификация перемещается до 0,0080 дюйма на дюйм внутреннего диаметра.

Mind The Gap

Пример того, что может случиться, имел место пару лет назад, когда мы доставили некоторые детали в наш механический цех. На прилавке магазина было то, что выглядело как совершенно новый поршень — за исключением того, что он сломался надвое прямо под масляным кольцом, в результате чего головка поршня и пакет колец остались нетронутыми.Когда мы подняли его, владелец механического цеха рассказал нам эту историю.

«Заказчик принес это вчера. Он утверждал, что мы слишком сильно обработали зазор стенки цилиндра, что сломало его поршень. Я знал, что он собрал двигатель, поэтому спросил его: «На что вы установили зазор торца верхнего кольца? Он сказал, что установил его на 0,018 дюйма », — сказал владелец магазина. «Именно тогда я сказал ему, что это заэвтектические поршни, которым нужен гораздо больший торцевой зазор. Вы должны были установить их примерно на 0,028 дюйма. Поэтому, когда кольца нагреваются до температуры, они застревают в канале ствола, и это приводит к тому, что верхняя часть поршня отламывается.”

Торцевой зазор верхнего кольца подвержен воздействию тепла из камеры, которое может значительно измениться по мере приближения кольца к верхней части поршня. Если верхнее кольцо сдвинуть ближе к головке поршня, следует ожидать небольшого увеличения зазора, чтобы учесть повышенный нагрев.

Хотя это крайний пример с несколько хрупким материалом поршня, суть сформулирована с тревожной ясностью. Концевые зазоры поршневых колец имеют решающее значение.

Мы рассмотрим не только то, как проверить торцевой зазор, но и как настроить правильные зазоры.Стандартные пакеты колец имеют несколько более широкие концевые зазоры, так как производитель не знает, как кольца будут использоваться. Большинство производителей поршневых колец с высокими эксплуатационными характеристиками предлагают комплекты колец с диаметром на 0,005 дюйма больше, поэтому производитель двигателя может настроить зазоры на концах верхнего и второго колец по индивидуальному заказу.

Мы воспроизвели рекомендательную таблицу зазоров между торцами колец от JE Pistons, в которой перечислены несколько зазоров между верхним и вторым кольцами в зависимости от того, как будет использоваться двигатель. Они основаны на различных пользовательских приложениях.Например, рекомендация по зазору двигателя для умеренных улиц в 0,0045 дюйма на дюйм внутреннего диаметра поместила бы малый блок диаметром 4,030 дюйма в зазор верхнего кольца 0,018 дюйма. Однако, если в будущем этого двигателя будет использоваться закись азота или серьезный турбо-наддув, рекомендуемый зазор изменится до 0,006 дюйма на дюйм внутреннего диаметра, что даст зазор верхнего кольца 0,024 дюйма — значительное увеличение, чтобы компенсировать более высокий цилиндр. температура.

Это минимальные рекомендуемые зазоры на концах колец на дюйм внутреннего диаметра, рекомендованные JE Pistons.Другие производители поршней или колец могут предложить несколько иные рекомендации. Согласно этой диаграмме, Chevy с большим блоком диаметром 4,500 дюйма, который будет видеть умеренный уровень закиси азота, потребует (4,50 x 0,005) = 0,0225 дюйма зазора верхнего кольца и (4,50 x 0,0055) 0,02475 дюйма второго зазора кольца. , округлено до 0,025 дюйма.

Вы также можете заметить, что рекомендуется, чтобы зазор второго кольца был немного больше, чем зазор верхнего кольца. Не так давно общепринятой практикой было затягивать зазор второго кольца над верхним кольцом.Однако испытания показали, что увеличение второго кольцевого зазора снижает нарастание давления между верхним и вторым кольцами, которое может частично разгружать верхнее кольцо и вызывать утечку.

Имейте в виду, что основная задача второго кольца заключается не в уплотнении сжатия, а в удалении остатков масла со стенок цилиндра, оставшихся от масляных колец. Это вторичная работа второго кольца , которая помогает герметизировать давление в цилиндре.

После того, как правильный зазор был рассчитан, есть несколько шагов, необходимых для правильного выполнения этой работы.Раньше производители двигателей использовали плоский напильник, закрепленный в тисках, для подпиливания колец. Если вы застряли на необитаемом острове без инструментов, это неплохая идея. Но сегодня есть гораздо лучшие способы решить эту задачу.

Самая дешевая кольцевая шлифовальная машина — это ручной инструмент, очень похожий на эту старинную версию Чайлда и Альберта (слева). Всегда поворачивайте круг против часовой стрелки (чтобы вращать шлифовальный круг с лицевой стороны кольца внутрь), чтобы предотвратить возможное скалывание молибденового покрытия с лицевой стороны кольца.Наш электрический кольцевой фильтр (справа) намного быстрее, чем руководство, но опыт показал, что нам все еще нужно работать до последнего зазора, включая несколько опилок и измерений с каждым кольцом. Это обеспечивает наиболее точные результаты.

Ничего, кроме работы

Самыми дешевыми кольцевыми шлифовальными машинами являются ручные устройства, в которых оператор вручную вращает абразивный круг. Мы даже видели фотографии одного предприимчивого магазина, который приспособил небольшую ручную дрель для вращения абразивного круга.Для случайного сборщика двигателей ручные шлифовальные машины недороги и отлично подойдут. Конечно, есть и более дорогие электрические шлифовальные машины от Proform и действительно хорошие от Total Seal для профессионального производителя двигателей.

Есть несколько ключевых моментов при шлифовке торцевого зазора. Во-первых, всегда нужно устанавливать начальную точку кольца. Во многих случаях кольцо увеличенного размера на 0,005 дюйма почти не имеет зазора. Это важно для определения количества удаляемого материала. Измерение торцевого зазора также имеет решающее значение, поскольку кольцо должно располагаться перпендикулярно отверстию с использованием инструментов и методов, показанных на фотографиях и подписях.

Для точного измерения торцевого зазора поршня вам понадобится инструмент для прямоугольной формы поршня, который точно поместит кольцо в отверстие. Этот конкретный инструмент (слева) похож на инструменты ProForm, который предлагает двусторонние шаги для более широкого диапазона использования. Для наших сборок Chevy с малым блоком (справа) мы используем старый поршень диаметром 4,00 дюйма с использованным вторым кольцом на месте, которое смещает кольцо на 0,500 дюйма вниз от платформы. Это должен быть плоский или выпуклый поршень для правильной прямоугольной формы нового кольца.

После начала шлифования мы предпочитаем начинать с 0.003 на толщину щупа на 0,008 дюйма и работайте до более толстого щупа, чтобы установить окончательный зазор. Мы обнаружили, что это постепенное изменение нагружает кольцо в отверстие и делает измерение истинного зазора более точным.

При установке кольца на шлифовальный инструмент убедитесь, что оно идеально ровно и параллельно шлифовальному кругу. Если он не параллелен, зазор станет конусным, чего следует избегать. Всегда шлифуйте только одну сторону кольца и сначала удаляйте только небольшое количество, чтобы довести до желаемого зазора.Всегда слегка очищайте кольцо от заусенцев при каждой заточке, чтобы не порезать стенку цилиндра. Также как можно легче удаляйте заусенцы, поскольку чрезмерная работа может также сузить конец колец, что существенно увеличивает рабочий зазор.

Как только кольцо будет вставлено в квадратную форму в отверстии, щуп покажет зазор. Нам нравится работать с меньшим щупом, чтобы помочь протолкнуть кольцо в отверстие.

Как уже упоминалось, наилучшим подходом является доведение до окончательного концевого зазора для каждого кольца.Используя ручную шлифовальную машинку, лучше всего отслеживать количество оборотов, так как это поможет набрать оставшиеся кольца, которые нужно опилить. Еще один важный момент для ручных машин — всегда поворачивать ручку против часовой стрелки, так как это приведет к шлифовке кольца внутрь, а не наружу. Это предотвращает возможное расщепление или отслаивание молибдена с лицевой стороны кольца.

Хотя для удаления заусенцев можно использовать небольшой плоский напильник или даже наждачную бумагу, мы предпочитаем использовать легкий точильный камень, который часто используется для заточки ножей.Все, что нужно, — это всего лишь пара световых проходов с камнем.

Слегка очистите конец кольца от заусенцев, чтобы удалить все острые края, которые могут поцарапать отверстие. Делайте это после каждой опиловки, чтобы не повредить канал ствола. Вы можете использовать небольшой напильник или наждачную бумагу, но мы предпочитаем использовать небольшой нож для заточки или точильный камень.

Существуют и другие измерения, связанные с чертежом кольца, такие как зазоры на задней стороне, вертикальный зазор кольца до площадки для кольца и другие, но мы оставим их для более позднего рассказа.Установка зазоров на концах колец может занять около четырех или более часов.

Нам нравится следить за тем, чтобы кольцо было перпендикулярно шлифовальному инструменту, используя небольшой фонарик под кольцом, чтобы убедиться, что кольцо перпендикулярно шлифовальному кругу.

Да, процесс утомительный, но необходимый. Это цена, которую нужно заплатить, если вы хотите получить от этого двигателя максимум мощности. Так что в следующий раз, когда вы задаетесь вопросом, почему так дорого построить собственный двигатель, по крайней мере, теперь вы знаете, что нужно, чтобы просто настроить кольца.Это называется мастерством.

Clone клиренс двигателя | 4 Cycle Karting Боба

Во-первых, за прошедшие годы я обнаружил, что примерно половина того, что вы читаете на Bob’s, является хорошей информацией, а другая половина — мусором. Я не уверен, что это преднамеренная дезинформация. Что касается установки торцевого зазора верхнего кольца на 0,004 дюйма, IMO это мусор. Я думаю, вам нужно как минимум 0,004 дюйма на дюйм отверстия.

Что касается того, почему кольцо и цилиндр, хотя и сделаны из одинаковых материалов, не расширяются одинаково: это отношение площади поверхности к объему, что приводит к разной степени расширения .
Позвольте мне объяснить.
Площадь поверхности дана в 2-й степени или квадрате, а объем — в 3-й степени или кубе. По мере того, как объект становится очень маленьким, его площадь и объем становятся ближе к соотношению 1: 1. Когда объект становится больше, это быстро меняется. См. Ссылку ниже, также см. Таблицу.

https://en.wikipedia.org/wiki/Surface-area-to-volume_ratio

Приведенная выше таблица предназначена для куба, и наши формы различны, но применяется тот же принцип.

Дело здесь в том, что кольцо намного меньше диаметра цилиндра, отношение площади поверхности к его объему меньше.Это приводит к тому, что кольцо нагревается быстрее, чем цилиндр, и поэтому расширяется с гораздо большей скоростью .

Скорость изменения температуры и результирующее расширение является причиной того, что они не достигают своих окончательных размеров в одно и то же время . Холодный захват при двухтактном двигателе
— прекрасный тому пример. Или представьте себе две части из алюминия, равные по объему (например, по весу). Один представляет собой листовой металл толщиной 0,062 дюйма, другой представляет собой небольшой кубик из заготовки.Размер и площадь поверхности двух частей совершенно разные, но объем (вес) одинаковый. Вы подвергаете обе формы воздействию одного и того же резака в течение одинакового времени, который нагревается быстрее?

Мы могли бы также обсудить возможность охлаждения каждой части и возможное равновесие двигателя, работающего в установившемся режиме, с точки зрения тепловой нагрузки различных частей и теплового потока из них.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *