Предназначение поршневых колец
Эти детали служат уплотнителем между поршнем и цилиндром. Они ответственны за выполнение 2 функций:
- Не дают излишкам моторной смазки спускаться в отсек внутреннего сгорания, оставляя небольшой слой смазки на стенках детали. Это делает маслосъемное кольцо.
- Делают герметичной камеру сгорания и отводят горячие газы от поршня. Это задача для компрессионных колец.
Первое компрессионное кольцо выплавляют из надежного и прочного материала, который выдерживает большие градусы температуры, но не сильно расширяться при нагреве. Специальное покрытие на детали снижает процент трения и защищает от коррозии. Форма кольца дугообразная с концевым зазором. Это необходимо, чтобы после установки запчасть плотно прижимала поршень.
Второе компрессионное также плотно прилегает к поршню и помогает снимать излишнюю смазку. Оно не контактирует с большими температурами, поэтому изготавливают его из менее прочных материалов. Различное строение изделий объясняется разным действием.
Маслосъемное кольцо расположено ниже всех. Оно убирает излишки масла и оставляет тонкую пленку смазки, что уменьшает силу трения компрессионных и продлевает срок их службы. Смена поршневых деталей поможет вернуть мотору первоначальные качества.
Кольца компрессионные, маслосъемные, установка
Поршневые кольца формируют уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем. Должны обеспечивать хорошее уплотнение по всей плоскости цилиндра в широком диапазоне температур. В четырех тактных двигателях чаще применяется три кольца, из них два компрессионных и нижнее маслосъемное.
Первое компрессионное кольцо Предназначено исключительно для предотвращения прорыва расширяющихся газов в камере сгорания. Во время цикла «рабочий ход» нарастающее давление в камере сгорания прижимает первое компрессионное кольцо ко дну канавки поршня и сильнее прижимает к стенкам цилиндра, тем самым обеспечивая достаточную изоляцию камеры сгорания. Давление в канавке кольца сохраняется на последующих тактах не успевая снизиться. Зазор между кольцом и канавкой составляет 0.04-0.08 мм
Защищает второе кольцо от высокой температуры сгорания и уменьшает нагрузку. Имеет наибольший теплоотвод от поршня к цилиндру, примерно 50-60% отводимого тепла от поршня к цилиндру приходится на компрессионные кольца. Некоторая часть газов прорывается, второе кольцо приступает к выполнению своих функций, об этом чуть позже.
Первое компрессионное кольцо изготавливается из высокосортного чугуна, способного выдерживать высокие температуры и нагрузку при этом имея не большой коэффициент теплового расширения. Во время работы двигателя температура кольца достигает 180-210°C, в верхней мертвой точке где практически нет смазки из-за трения, достигается еще большая температура. На внешней рабочей поверхности кольца часто присутствует специальное покрытие для снижения трения. Это может быть плазменная наплавка молибдена, металлокерамики, керамики. Чаще встречается хромовое покрытие, имеющее серый матовый цвет (наносится гальваническим метолом) и своеобразную пористую структуру, позволяющую задерживать масло для большего снижения трения. Остальные поверхности имеют черный цвет в результате фосфатирования. Покрытие обеспечивает антифрикционные и антикоррозийные свойства.
Компрессионные кольца производятся не совсем круглыми, а имеют сложную форму дуги в свободном состоянии и достаточно большой концевой зазор. Когда кольцо займет свое место в поршне и будет вставлено в цилиндр, оно будет обеспечивать равномерную прижимную силу в любой точке окружности.
Второе компрессионное кольцо
Работает в более благоприятных условиях и выполняет функцию дополнительного уплотнения так же из-за специальной формы помогает маслосъемному снять излишки масла, оставляя только масленую пленку на поверхности цилиндра. Средняя температура кольца 150 — 170 °C в режиме работы. Зазор между кольцом и канавкой поршня немного ниже чем у первого 0.03-0.06 мм. Разнообразие форм колец обуславливает выполнение определенных функций. Таких как распределение нагрузки в канавке, уменьшение трения юбки поршня методом аквопланирования по маслу, удаление излишек масла.
Фаска на внутренней стороне кольца определяет в какую сторону будет изгибаться кольцо. Если фаска снизу, то кольцо после нагрева будет выворачиваться наружной поверхностью вниз, как показано на картинке. И соответственно если фаска сверху, то и выворачиваться рабочая поверхность кольца будет вверх.
Инструменты и приспособления для работы
Для самостоятельной замены деталей понадобятся:
- Расширитель поршневых колец, для того, чтобы развести запчасти и не повредить их.
- Ключ со встроенным динамометром и набор насадок под него.
- Обжимное устройство.
- Молоток для простукивания деталей.
- Тиски, чтобы закрепить поршень.
- Моторное масло для свежей обработки.
- Ветошь, чтобы убрать старую смазку с деталей.
Возможно понадобятся еще некоторые приспособления. Но это уже дело личных предпочтений. Так как вышеуказанный инвентарь хорошо справляется с поставленной задачей.
Как устанавливать поршневые уплотнения?
Монтаж поршневых колец не рекомендуется осуществлять вручную, без каких-либо приспособлений. Колечки – детали ажурные, могут и погнуться, а деформированное кольцо, как известно, ставить нельзя. В общем-то по этой причине не рекомендуется проверять кольца на упругость при изгибе, особенно при отсутствии соответствующих навыков.
Если уж и решились опробовать колечки на изгиб, то помните следующее:
Правильная установка поршневых колец ведется с использованием щипцов. Первым ставится маслосъемный набор:
Что же до компрессионных колечек, то их установка ведется по принципу: второй ряд-первый ряд с ориентацией по метке «ВВЕРХ», «TOP» или цветным указателям. Верх кольца должен быть ориентирован в сторону камеры сгорания, противоположную от картера. Перед монтажом поршня в цилиндр необходимо сориентировать замки компрессионного первого и второго и маслосъемного колец под 120 градусов с тем условием, что не один из замков не должен быть напротив пальца поршня.
Источник
Инструкция по правильной установке поршневых колец на поршень
Ремонт автомобиля при желании и наличии свободного времени возможно выполнять самостоятельно. Владелец транспортного средства должен соблюдать схемы, порядок и последовательность инструкции.
Подготовка
Перед предстоящим монтажом колец проводят подготовительные мероприятия:
- снимают клеммы аккумулятора, чтобы двигатель был обесточен;
- сливают масло и антифриз;
- убирают крышку цилиндра и смотрят, в каком виде находятся гильзы;
- изучают руководство по эксплуатации, которое идет вместе с новыми запчастями.
Установка на поршень
Подготовка выполнена, можно приступить к монтажу колец на поршень, для этого его закрепляют в зажиме. Деталь будет прочно зафиксирована, и не понадобится сторонняя помощь. Далее убирают остатки нагара старой смазывающей жидкости с поршня. В противном случае кольца не ровно встанут. Необходимо соблюдать очередность установки комплекта. Маслосъемное идет первым:
- устанавливают пружину;
- сверху крепят само кольцо.
Затем второе и первое компрессионные. При установке главное не перестараться и не растянуть изделия, чтобы они не дали трещину. Для этого лучше использовать расширитель поршневых кругов. С помощью этого инструмента раздвигают детали до нужного размера и насаживают на поршень.
Важным моментом является соблюдение ориентирование изделий относительно поршня. Если пренебречь этим правилом, может ощутимо возрасти расхода топливной жидкости. Если верить инструкции, расположение замков поршневых колец друг от друга должно быть на 120°. Каждое кольцо имеет свою надпись с пометками. Верхние имеют маркировку «тор», и этой стороной кольцо и должно быть направлено в сторону днища поршня.
Установка поршней в цилиндр
Специальное зажимное приспособление используют для легкого входа поршня в цилиндр. Такое устройство можно сделать из железной банки или купить в магазине. Для лучшей проходимости его изнутри смазывают машинным маслом. Затягивать гайку прибора нужно, соблюдая меру, чтобы оно сдвигалось вокруг поршня от умеренной нагрузки.
Далее слегка постукивают молотком по приспособлению, чтобы оно хорошо встало на поршень. После его снимают с опоры и убирают бугель. Заранее смазанный свежим маслом шатун надевают на поршень. Устанавливать поршень нужно ровно. Ориентиром станут соседние, если их не снимали или установили раньше.
Молотком стараются добиться равного обхвата гильзы обжимным устройством. Когда нужная плотность прилегания достигнута, нужно несильными ударами вбить деталь в цилиндр.
Далее крепится шатун. Тут тоже есть свои нюансы. Сначала наживляют шурупы стяжки вручную. Дальше можно воспользоваться динамометрическим ключом, и затянуть болты до конца. Но главное не перестараться, так как это может повлиять на работу двигателя.
В завершении собирают мотор и поддон картера возвращают на место.
Поршневые кольца: что это и сколько их
Совокупно с поставленными требованиями справляются два вида поршневых колец: компрессионные и маслосъемные. На каждое из них возлагаются свои задачи, отчего конструкции в корне отличны друг от друга. Но есть одна особенность, объединяющая двигатели внутреннего сгорания всех семейств – схема и количество используемых колечек.
Схема «стандарт» — это три уплотнителя: компрессионное кольцо №1, комбинированное компрессинно-скребковое кольцо №2 и маслосъемное колечко. Отсчет идет от днища поршня (самой верхней его точки).
Необходимые действия после установки колец
Когда каждое кольцо заняло свое место в пазу, то нужно установить прорези примерно на 120 градусов друг от друга. Таким образом снижается вероятность прорыва газов из топливной камеры в полость картера.
Неправильная установка поршневых колец
Есть данные, что первое кольцо удерживает около 75 % всей компрессии, а второе – около 20%.
Если термозазоры разведены, то при прорыве некоторого количества газа через первое кольцо, он не успеет попасть дальше, в отличие от более близкого положения второго зазора.
Когда нужно выполнять обкатку после замены поршневых колец
Установка новых комплектующих в двигатель всегда требует обкатки. Касается это не только поршневых колец. Хорошо известно, что обкатка требуется после капитального ремонта мотора, либо если двигатель совсем новый.
Сама процедура обкатки подразумевает, что комплектующие “притираются” друг к другу. В случае замены поршневых колец обкатку требуется выполнять, чтобы они притерлись к поршню или цилиндру. Несмотря на то что размеры деталей стандартны, в процессе работы они изнашиваются из-за ряда технологических особенностей. Соответственно, устанавливая новые кольца в двигатель, где остались старые детали, полного соответствия размеров добиться нельзя. То есть, требуется некоторое время обкатать двигатель, чтобы детали идеально друг к другу “прижились”.
Начало работы
В первую очередь вам пригодится тонкий щуп плоского типа. Новая запчасть вставляется внутрь цилиндра с целью проверки зазоров и правильного положения. Деталь должна погрузиться вплоть до середины. Правильное положение –плотно прилегающее к стенкам. Если вы заметили просвет между стенкой и самой деталью, то ее можно считать бракованной. Монтажу она не подлежит.
Важно: правило не применимо к маслосъемным кольцам. Так как они подпираются сепаратором, небольшие просветы при их установке обязательны!
Дабы ускорить процесс, рассортируйте элементы по назначению. Для удобства следует разложить их в следующем порядке:
В той последовательности элементы надеваются на поршень. Кроме рук дополнительных инструментов вам не понадобится. Сепаратор занимает самое нижнее положение в канавке, поэтому сразу поставьте его на место. Перед установкой следующих составляющих необходимо запомнить важные нюансы.
Ориентация маслосъемных колец на поршне
Маслосъемные кольца являются самыми тонкими и гибкими среди всего набора. Если приложить небольшое усилие, надавив на деталь пальцами с противоположных сторон, она изогнется. Сторона изгиба предусмотрена не просто так, являясь специальной конструкционной особенностью. Не нажимайте слишком сильно, чтобы избежать деформации материала.
Запомните изгиб обоих колец. Если никаких отметок на выпуклой поверхности нет – сделайте для себя пометки маркером, либо проверьте сторону изгиба непосредственно перед установкой на поршень.
