Односторонние задиры на юбке поршня

Юбка поршня: возможные дефекты и их профилактика

Смотрите также

Поршни являются основными рабочими элементов различных компрессоров, насосов и двигателей внутреннего сгорания. Главной функцией этих деталей является преобразование энергии сжатого газа в механическую.

Поршень в цилиндре совершает возвратно поступательные движения. Он состоит из трех основных элементов: днища, которое воспринимает термические нагрузки и газовые силы, уплотняющей части, которая изолирует картер от прорыва газов, и направляющей части, служащей для поддержания положения поршня в цилиндре, не допуская его раскачивания в самых нижних и верхних точках движения.

В головку поршня входят днище и уплотняющая часть с маслосъемными и компрессионными кольцами. Вся нижняя направляющая часть входит в юбку.

Функции и конструкция юбки поршня

Юбка поршня обеспечивает его прямолинейное движение в цилиндре. Она также передает на его стенки боковое усилие, которое зависит от процессов, протекающих в рабочей полости, и положения поршня.

Боковые поверхности юбки также отводят тепло от поршня и его колец к цилиндру. Чем больше боковая поверхность, тем меньше стук поршня при износе верхней головки шатуна и втулки, утечки газов, лучше теплоотдача.

Если юбка поршня слишком длинная, то его масса увеличивается, возрастает трение о стенки цилиндра, что является нежелательным, особенно в мощных двигателях. Поэтому в некоторых силовых агрегатах, особенно на спортивных автомобилях, ненагруженные части юбки срезаются по диаметру. Т-образные поршни вообще не имеют юбок, но, из-за недостаточного смазывания у них часто возникают проблемы, которые связанны с повышенным трением.

В нижней части юбки поршней дизельных двигателей устанавливается дополнительно маслосъемное кольцо. Это обеспечивает улучшенное смазывание цилиндра и снижает вероятность попадания масла в его рабочую полость.

Поршневые пальцы располагаются в бобышках с отверстиями на юбках поршней. Они соединяются с днищем поршня массивными литыми ребрами. Так как в местах приливов вес материала больше, то от воздействия высоких температур образуются деформации в плоскости бобышек.

Снизить термические нагрузки и напряжения в районе приливов позволяют прямоугольные углубления 0,5-1,5 мм (холодильники). Их проделывает в процессе литься или фрезерованием. Помимо охлаждения они укорачивают поршневой палец и передают газовые силы ближе к оси шатуна. Это позволяет разгрузить днище поршня.

Ось поршневого пальца в большинстве поршней имеет смещение, что позволяет сравнять боковые давления на юбку в процессе работы. Поэтому монтаж детали производится по специальной метке, которая нанесена на днище поршня – стрелкой в сторону свободного конца коленвала.

Конусовидная форма юбки поршня позволяет сократить тепловой зазор без риска образования задиров. В районе днища ее диаметр меньше на несколько сотых миллиметра. Это нужно для того, чтобы расширение поршня при нагреве происходило равномерно.

Плоскость юбки, перпендикулярная оси поршневого пальца, имеет овальную форму, что позволяет компенсировать износ стенок, интенсивность которого выше там, где больше нагрузки – в плоскости движения шатуна.

Сегодня производители поршней для снижения износа, увеличения КПД и мощности двигателя еще на заводе обрабатывают поверхности деталей специальными антифрикционными покрытиями (АФП).

Одним из покрытий, используемых для покрытия поршней является MODENGY Для деталей ДВС. Оно изготовлено на основе графита и дисульфида молибдена. Состав создает на поверхностях юбок защитный полимерный слой, снижающий трение, быстрый износ и образование задиров.

MODENGY Для деталей ДВС отличается низким коэффициентом трения, работает в широком диапазоне рабочих температур, а одного баллончика 250 мл хватает на обработку 1 м 2 поверхности. Отверждение покрытия происходит как при комнатной температуре, так и нагреве.

Для очистки обезжиривания и подготовки юбок поршней и других металлических поверхностей рекомендуется использовать Специальный очиститель-активатор MODENGY. Он отлично удаляет загрязнения и образует пленку, которая обеспечивает высокую адгезию покрытия и увеличивает его срок службы.

При массовом производстве поршней используются жидкие покрытия. Их нанесение осуществляется методом трафаретной печати, что делает процесс эффективным и быстрым.

Особенности поршней в форсированных двигателях

При определенной длине шатуна и окружности вращения коленчатого вала возникает риск его контакта с юбкой в самой нижней точке движения поршня. Это особенно актуально для фосированных силовых агрегатов. Решение данной проблемы – изменение хода поршня и расположения пальца, который соединяет шатун с поршнем.

В нижней части каждого цилиндра мощных ДВС находятся специальные контроллеры, которые препятствуют контакт шатуна и коленвала с блоком. В нижней части юбки располагается соответствующий зазор, предотвращающий контакт поршня с шатуном при его вращении вокруг коленчатого вала.

Очень важно при выставлении зазора между шатуном и юбкой соблюсти постоянство зазора по всем сторонам юбки, что позволяет обеспечить сохранность балансировки шатунно-поршневой группы. Если этого не сделать, может произойти разбалансировка деталей и двигатель выйдет из строя.

Виды повреждений юбки

Задиры на юбке поршня с двух сторон

Могут возникать вследствие перегрева двигателя. Причиной этого является недостаточный зазор между внутренней поверхностью цилиндра и поршнем, а также нарушение процесса сгорания топлива.

В случае, если последняя причина исключена, перегрев может быть вызван недостатком или плохой циркуляцией охлаждающей жидкости, некорректной работой вентилятора. Неправильная обработка отверстия цилиндра также приводит к нарушению монтажного зазора и перегреву.

Алюминий, из которого производятся современные поршни, из-за воздействия высоких температур расширяются в 2 раза больше, чем цилиндр, изготовленный из чугуна. Поэтому слишком высокая термическая нагрузка может стать причиной образования задиров на юбке.

Предотвратить задиры при замене деталей ЦПГ следует учитывать величину монтажного зазора и диаметр поршня. Помимо этого, нужно регулярно проверять состояние помпы, вентилятора, термостата и уровень охлаждающей жидкости.

Задир на юбке поршня со стороны наибольшей боковой нагрузки

При работе поршня возможно появление задиров на той его стороне, на которую воздействует наибольшая нагрузка. Причиной этого является недостаточное смазывание, вызванное низким уровнем масла, слишком долгим прогревом, засорением масляного канала в форсунке и/или шатуне.

При заливке в двигатель некачественного или неподходящего масла также может возникать усиленное трение поршня о стенки цилиндра.

Ребристый цилиндр ДВС с воздушным охлаждением может перегреться, например, из-за загрязненных охлаждающих ребер или сорванных дефлекторов.

В целях профилактики односторонних задиров следует следить за уровнем и качеством моторного масла, контролировать его давление, регулярно проверять пропускную способность масляных каналов в шатуне.

Несимметричное пятно контакта на юбке

Боковой увод поршня в цилиндре можно определить по состоянию жарового пояса юбки: с одной стороны он гладкий, а с другой загрязнен масляным нагаром. Это также свидетельствует о том, что зазор с одной стороны слишком велик, и через него проникают горячие газы, разрушающие масляную пленку.

Поршневые кольца при таких отклонениях вибрируют, перемещаются с перекосом и вызывают насосный эффект, который ведет к повышенному расходу масла.

Непараллельное расположение отверстий в большой и малой головке шатуна, его деформация и перекос его головки также вызывают боковой увод поршня.

Из-за выработки вкладышей гнездо коренного подшипника может иметь скошенную опору.

Избежать вышеописанных проблем позволяет соосная обработка шатуна, коленвала и гнезда коренного подшипника, а также их правильный монтаж. Важно следить за тем, чтобы на шатуне не было изгибов, болты головки цилиндра были затянуты в соответствии с указанными производителем параметрами. При установке двигателя следует обеспечивать чистоту и обязательно убирать остатки прокладочных материалов.

Задиры на нижней части юбки

Они возникают из-за недостаточного локального зазора между отверстием цилиндра и поршня, что свидетельствует о слишком тесном охвате гильзы. Причиной этого служит неправильно подобранное уплотнительное кольцо, применение дополнительных прокладок, смещение уплотнения.

Эту проблему можно решить путем правильного протягивания болтов головки. Монтаж гильз цилиндров мокрого типа сначала следует осуществлять без прокладок. Таким образом можно своевременно выявить недостаточный зазор.

Сильный износ юбки с матовой и шершавой поверхностью

Данная проблема возникает из-за повышенного расхода масла, недостаточной мощности ДВС и сложностей с его запуском. Шершавые борозды и участки на юбках сопровождаются образованием больших зазоров на поршневых кольцах, их осевым и радиальным износом.

Причиной таких повреждений является абразивный износ поршней. Загрязнения проникают в камеру сгорания из моторного масла при сильном износе третьего поршневого кольца или через систему впуска цилиндра, что свидетельствует о износе первого поршневого кольца.

Проверка состояния воздушного фильтра и герметичности системы впуска позволяет избежать таких проблем. Перед установкой двигателя нужно также очищать всасывающие трубы и картер двигателя от загрязнений.

Продольные глубокие борозды по всему диаметру и длине юбки

Они являются причиной утончения и ухудшения свойств масляной пленки из-за большого содержания топлива в масле. Это является следствием неправильно настроенной системы впрыска, которая при холодном пуске ДВС подает в камеру сгорания переобогащенную смесь.

Загрязненный топливный фильтр могут неправильно работать инжекторные форсунки. Из-за малого зазора поршень ударяет по головке цилиндра, тем самым провоцируя неконтролируемый впрыск форсунок.

Перебои в зажигании являются следствием малого давления сжатия по причине негерметичности прокладки ГБЦ или клапана, наличием большого зазора в верхней метровой точке между ГБЦ и днищем поршня, разрушения поршневых колец, неисправности свечей зажигания и общего износа двигателя.

Профилактика этих неисправностей заключается в правильной настройке системы впрыска, диагностике свечей зажигания и форсунок, своевременной замене топливных фильтров.

Присоединяйтесь

Задиры поршня от работы без смазки

Задиры от работы всухую могут возникнуть всегда, т, е. и при достаточном зазоре между цилиндром и поршнем. При этом масляная пленка прерывается часто лишь в отдельных местах_; из-за высокой температуры или переполнения топливом. В этих местах появляется трение несмазанных поверхностей поршня, поршневых колец и рабочей поверхности цилиндра, что за очень короткое время может привести к задирам с сильно потертой поверхностью. Аналогичные явления имеются при недостаточной смазке маслом, т. е., если вообще не имеется больше смазочной пленки между поршнем и цилиндром.

Обобщенно можно привести следующие характерные признаки заедания от работы без смазки:

а) при полностью разрушенной масляной пленке: без перехода возникают узко ограниченные задиры в основном на юбке поршня, поверхность которых стерта и имеет темный цвет, В начальной стадии на противоположной стороне поршня задиров нет.

b) при нехватке масла:

признаки идентичны вышеописанным задирам от работы без смазки за исключением цвета поверхности. Поверхность задиров почти металлиически чиста и без темного цвета. Поскольку нехватка масла касается всей поверхности цилиндра, в начальной стадии часто наблюдаются задиры как на нагруженной стороне, так и на ненагруженной стороне.

Задиры от работы без смазки на юбке поршня

В зоне рабочей поверхности там, где на юбке обычно отражается вид рабочей поверхности, имеются задиры, распространяющиеся частично до кольцевого поля. На противоположной стороне юбки имеются небольшие задиры. Поверхность задиров не темна и имеет почти металлический блеск.

Между поверхностью поршня и рабочей поверхностью цилиндра не хватало смазки. Поверхность задиров с почти металлическим блеском показывает, что в момент заедания масляная пленка правда еще имелась, но была уже очень слабой. В связи с незначительным повреждением здесь речь может идти о временной нехватке масла или о повреждении в начальной стадии. При дальнейшей эксплуатации двигателя с недостаточной смазкой повреждение было бы, безусловно, сильнее.

Повреждение на поршне при таком виде задира от работы всухую всегда находится в тех точках, где юбка поршня имеет контакт с цилиндром, т. е., там где при неповрежденном работавшем поршне отразилось бы обычное пятно контакта.

Возможные причины повреждения

• нехватка смазки из-за недостаточного количества масла в двигателе.

• слишком низкое давление масла в двигателе (масляный насос, предохранительный клапан и т. д.). В результате этого в распоряжении имеется недостаточное количество масла для смазки. Из подшипников коленчатого вала не выходит достаточное количество масла. Рабочая поверхность цилиндра, смазываемая в основном разбрызгиванием масла от коленчатого вала, по этой причине снабжается недостаточным количеством масла.

Односторонние задиры на юбке поршня без мест противодействия на противоположной стороне

На одной стороне юбки поршня имеются сильные задиры темного цвета с сильно истертой поверхностью. В результате высоких температур на поршне (рис. 1) в зоне заедания материал поршня оторван на большой площади юбки. Кромка поломки на высоте поршневого пальца ясно показывает это. Характерным является полное отсутствие повреждений на противоположной стороне задира на юбке поршня, что в начальной стадии в большинстве случаев касается зены кольца.

Здесь речь идет о типичном задире от работы всухую. Повреждение появляется, если смазочная пленка разрушается хотя бы только на одной половине цилиндра. Повреждение возникает большей частью на нагруженной стороне, реже на ненагруженной стороне. Это возникает или в результате локально недостаточной смазки или в результате перегрева соответствующей стороны цилиндра. Недостаточный зазор не может быть причиной повреждения, поскольку несмотря на сильные задиры на противоположной стороне нет никаких мест противодействия.

Возможные причины повреждения

• Частичное нарушение охлаждения из-за нехватки охлаждающего средства, из-за воздушных пузырьков, отложений загрязнений или прочих нарушений охлаждающего контура.

• В цилиндрах с ребрами может возникнуть локальный перегрев цилиндра в результате отложения грязи снаружи на цилиндре и тем самым может разрушиться смазочная пленка.

• Дефектные, отсутствующие или неправильно установленные воздухоотражатели в двигателях с воздушным охлаждением.

• В двигателях, в которых нагруженная сторона цилиндра с конструктивно более высокой нагрузкой дополнительно опрыскивается маслом через форсунки в шатуне, это повреждение может возникнуть из-за забитой форсунки или недостаточного давления масла.

• Разбавление масла или неподходящие марки масла, что сначала на нагруженной стороне цилиндра с более высокой нагрузкой приводит к недостаточной смазке.

Места трения от работы без смазки из-за переполнения топливом

На поверхности юбки поршня имеются узкие длинные места трения с резкими границами там, где обычно находится пятно контакта поршня.

Несгоревшее топливо, конденсирующееся на рабочей поверхности цилиндра, разбавляет несущую масляную пленку или смывает ее. Это приводит к работе без смазки между сопряженными деталями поршня и цилиндра. Длинные узкие места трения являются последствием. Кольцевая зона остается незатронутой от таких повреждений, потому что здесь в основном лишь поршневые кольца находятся в контакте с рабочей поверхностью цилиндра.

В местах трения из-за переполнения топливом повреждение на поршне всегда находится в зоне юбки, где юбка поршня опирается в цилиндр. При неповрежденном работавшем поршне там отражается обычное пятно контакта.

Возможные причины повреждения

• переобогащение регулировки двигателя и нарушения сгорания из-за неисправностей в системе всасывания, забитые воздушные фильтры, нарушения в системе приготовления смеси или в системе зажигания.

• недостаточное уплотнение и в результате этого неполное сжигание.

• система пуска в холодном состоянии дефектна или воздушная заслонка слишком долго включена (карбюраторные двигатели).

• разбавление масла из-за частых поездок на короткие расстояния или из-за переобогащения

Задиры на головке поршня дизельных двигателей

Головка поршня имеет отдельные задиры в основном на жаровом поясе. Поверхность задиров шероховата и со следами трения, отчасти даже довольно большие куски материала уже вырваны

Из-за дефектов форсунок нераспыленное топливо разбрызгано на стенку цилиндра и разбавляет там масляную пленку вплоть до работы полностью всухую. Материал поршней в этой зоне на жаровом поясе из-за работы без смазки имеет настолько большие задиры, что происходит настоящее сваривание материала поршня со стенкой цилиндра, в результате чего более или менее большие куски вырваны из головки поршня.

Возможные причины повреждения

• негерметичные, загрязненные или неправильные форсунки или подтекание топлива.

• заклинивание иглы форсунки из-за перекоса корпуса форсунки (неправильный момент затяжки).

неправильное начало нагнетания (начало подачи).

Задиры от работы без смазки из-за прижогов на поршневых кольцах

На рабочих поверхностях колец имеются риски от заедания и прижога. Отверстия цилиндров (не указаны на снимках) имеют продольные риски. На левом поршне (рис. 3) сверху справа на жаровом поясе видны легкие места трения. В следующей стадии (рис. 4) места трения распространились по всему поршню.

Такие повреждения появляются преимущественно в фазе приработки под большой нагрузкой, если поршневые кольца из-за недостаточной приработки еще не достигают полной эффективности (преимущественно на поршнях дизельных двигателей). Протекающие мимо колец газы сгорания чрезмерно нагревают кольца и стенку цилиндра и вызывают разрушение смазки между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра. Но и нарушения режима сгорания и повышенные температуры или недостаточное охлаждение поршня и стенки цилиндра могут отрицательно повлиять на смазочную пленку или разрушить ее.

Это означает работу без смазки для поршневых колец, вследствие чего появляются так называемые прижоги. По несмазанным поверхностям цилиндра должен перемещаться и поршень, что приводит сначала к появлению трения на жаровом поясе и в дальнейшем к задирам по всей юбке поршня (рис. 4).

Возможные причины повреждения

• чрезмерная нагрузка двигателя во время фазы обкатки.

• структура обработанной хонингованием поверхности цилиндра не была оптимальной для хорошего сцепления (сжатие графитовых жил, образование металлической прослойки, слишком низкая шероховатость и/ или неправильный угол хонингования).

Дополнительная информация о хонинговании приведена в нашей брошюре «Хонингование чугунных блоков двигателей» и в брошюре «Расход масла и потери масла». Номер для заказа обеих брошюр приведен в приложении.

• неподходящее смазочное масло (неправильная марка и вязкость масла).

• температура на рабочих поверхностях цилиндра слишком высока (неправильная функция в системе охлаждения или отложения в охлаждающих каналах вокруг цилиндра).

• нарушения сгорания и в результате этого повышенная температура во время сжигания (обедненная смесь, калильное зажигание, подтекание из форсунок или негерметичные форсунки)

• недостаточное снабжение маслом рабочих поверхностей цилиндров из-за недостаточного количества разбрызгивания масла от подшипников шатунов и коленчатого вала.

Юбка поршня: возможные дефекты и способы их предупреждения

Строение и функции юбки поршня
Особенности поршней форсированных двигателей
Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

Поршень является одной из основных деталей насосов, компрессоров и поршневых двигателей внутреннего сгорания. Его основная функция – преобразование энергии сжатого газа в энергию поступательного движения или наоборот (в компрессорах).

Поршень состоит из:

Днища, воспринимающего газовые силы и тепловую нагрузку
Уплотняющей части, препятствующей прорыву газов (компрессионные и маслосъемные кольца)
Направляющей части, поддерживающей положение поршня в самых верхних и нижних точках движения

Днище и уплотняющая часть образовывают головку поршня, нижняя направляющая часть – юбку. Рассмотрим ее строение, функции и возможные дефекты подробнее.

Строение и функции юбки поршня

Юбка отвечает за прямолинейное движение поршня в цилиндре. Она передает его стенкам боковое усилие, величина которого зависит от положения поршня и особенностей протекания рабочих процессов.

Боковая поверхность юбки отводит тепло от поршня и колец к цилиндру. Чем больше эта поверхность, тем лучше теплоотдача.

Однако слишком длинной юбка быть не может, так как при этом увеличивается масса поршня и усиливается его трение о стенки цилиндра. Именно поэтому в некоторых, особенно спортивных и высокофорсированных ДВС, ненагруженные части юбки срезаются по диаметру, а современные Т-образные поршни вообще не имеют юбок.

Стандартные поршни еще на заводе-изготовителе обрабатываются специальными антифрикционными покрытиями (АФП), что позволяет предотвратить их усиленный износ, тем самым увеличив КПД и мощность двигателя.

Сегодня возможность продлить срок эксплуатации поршней имеют не только их производители, но и все автовладельцы. АФП приобрели всеобщую доступность благодаря российской компании Моденжи, занимающейся их разработкой и производством. Для юбок поршней она выпускает антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе мелкодисперсного дисульфида молибдена высокой степени очистки и графита создает на поверхностях юбок прочный защитный слой, предотвращающий их трение о стенки цилиндра, возникновение задиров и быстрый износ.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС отверждается в условиях нормальной температуры, что особенно удобно для частного использования. Аэрозольная упаковка позволяет обходиться минимальным набором инструментов при работе.

Состав обладает низким коэффициентом трения, широким диапазоном рабочих температур и небольшим расходом.

Для очищения, обезжиривания и подготовки юбок поршней к нанесению покрытия применяется Специальный очиститель-активатор MODENGY. Он обеспечивает прочное сцепление АФП с поверхностью и длительный срок его службы.

На юбке расположены бобышки (приливы) с отверстиями для поршневого пальца. С днищем поршня они соединены массивными литыми ребрами. В области приливов вес материала больше, чем в других местах, поэтому деформации от воздействия высоких температур наиболее часто появляются именно в плоскости бобышек.

Для снижения напряжения в районе приливов имеются прямоугольные углубления 0,5-1,5 мм, сформированные литьем или фрезерованием – так называемые «холодильники». Они служат для охлаждения поршня и способствуют передаче газовых сил ближе к оси шатуна, что разгружает днище поршня.

Ось пальца в большинстве поршней смещена в целях уравнивания боковых давлений на юбку в момент сжатия и рабочего хода. Именно поэтому он монтируется по метке, нанесенной на днище, а не произвольно.

В целях сокращения теплового зазора без риска возникновения задиров юбке поршня придают легкую конусную форму, сужая на несколько сотых миллиметра у днища. Это необходимо для того, чтобы поршень при неравномерном нагреве расширялся одинаково.

В плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, юбка испытывает самые большие нагрузки, поэтому имеет форму овала – для компенсации износа стенок.

Особенности поршней форсированных двигателей

При определенной длине шатуна и окружности вращения коленчатого вала возникает риск его контакта с юбкой в самой нижней точке движения поршня. Особенно это актуально для высокофорсированных двигателей. Проблема решается путем изменения хода поршня и расположения пальца.

Форсированные двигатели в нижней части каждого цилиндра оснащают контроллерами, не позволяющими коленчатому валу и шатуну контактировать с блоком. Нижняя часть юбки поршня имеет зазор, который препятствует ее контакту с шатуном, вращающимся вокруг коленвала.

При выставлении зазора очень важно соблюсти его постоянство по всем сторонам юбки. Тем самым обеспечивается сохранность балансировки шатунно-поршневой группы.

Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

При низком уровне масла в двигателе на юбке поршня, которая постоянно контактирует со стенками цилиндра вместе с поршневыми кольцами, возникают различные повреждения. Рассмотрим наиболее типичные деформации и причины их возникновения.

Двусторонние задиры на юбке поршня

Основная причина возникновения задиров – перегрев двигателя. Он может стать следствием недостаточного зазора между поршнем и внутренней поверхностью цилиндра, а также нарушения различных процессов: сгорания топлива, циркуляции охлаждающей жидкости, работы вентилятора.

Алюминий, из которых изготавливаются современные поршни, под воздействием высоких температур расширяется в два раза больше, чем серый чугун цилиндра, поэтому задиры на юбке могут возникать из-за слишком высокой термической нагрузки.

Для профилактики задиров при установке деталей ЦПГ необходимо учитывать диаметр поршня и величину монтажного зазора. Кроме того, следует регулярно контролировать уровень охлаждающей жидкости, состояние помпы, термостата, вентилятора.

Задиры на стороне наибольшей боковой нагрузки на юбку поршня

Причина чаще всего заключается в низком уровне масла, слишком долгом прогреве двигателя, засоренном масляном канале шатуна и/или форсунки.

Использование моторного масла плохого качества или несоответствующего класса так же может вызвать усиленное трение поршня о стенки цилиндра.

Ребристый цилиндр двигателя с воздушным охлаждением может перегреваться из-за сорванных дефлекторов или загрязненных охлаждающих ребер.

Для профилактики появления односторонних задиров на юбке необходимо исключить масляное голодание двигателя, контролировать его давление, проверять масляные каналы в шатуне на пропускную способность.

Несимметричное пятно контакта на юбке поршня

Масляный нагар на одной из сторон жарового пояса юбки свидетельствует о боковом уводе поршня в цилиндре.

Если одной стороной он прилегает к стенке, то с противоположной имеет большой зазор, через который проникают горячие выхлопные газы, выжигающие масляную пленку.

При таких геометрических отклонениях поршневые кольца также двигаются с перекосом, вибрируют и вызывают насосный эффект, ведущий к увеличенному расходу масла.

Боковой увод поршня может происходить из-за непараллельного расположения отверстий в головке шатуна, ее перекоса или деформации.

Если гнездо коренного подшипника имеет скошенную опору (по причине выработанных вкладышей), он может располагается на картере с перекосом, что ведет к непрямолинейному движению поршня.

Во избежание смещения поршня гнездо коренного подшипника, коленчатый вал и шатун должны иметь соосную обработку и монтаж. Необходимо затягивать болты головки цилиндра в соответствии с указаниями производителя, следить за тем, чтобы шатун не имел изгибов, обеспечивать чистоту при монтаже двигателя.

Задиры с четкими границами только на нижнем участке юбки поршня

Образуются вследствие недостаточного локального зазора между поршнем и отверстием цилиндра, обусловленного, в свою очередь, слишком тесным охватом гильзы. Это происходит из-за использования неправильно подобранного (слишком толстого) уплотнительного кольца, применения дополнительных прокладочных средств, смещения уплотнителя.

Во избежание недостаточного зазора, который может вызвать деформацию цилиндра, болты головки следует затягивать в соответствии с предписаниями. Гильзы цилиндров мокрого типа монтируются вначале без прокладок.

Сильный износ юбки поршня, поверхность шершавая и матовая

На появлении такой проблемы указывает повышенный расход масла, сложности с запуском ДВС (особенно при низких температурах), его недостаточная мощность.

Возникновение шершавых участков и борозд на юбках обычно сопровождается появлением больших зазоров на поршневых кольцах, их радиальным и осевым износом.

Данные повреждения возникают вследствие абразивного износа поршней. Загрязнения проникают в камеру сгорания через систему впуска цилиндра (в этом случае первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье) или из моторного масла (тогда сильнее всех изношено третье кольцо).

Чтобы избежать подобных проблем, необходимо регулярно проверять герметичность системы впуска и работоспособность воздушного фильтра. Перед монтажом следует очищать от загрязнений картер двигателя и всасывающие трубы.

Глубокие продольные борозды по всей длине и диаметру юбки поршня

Такие следы износа вызваны утончением и ухудшением свойств масляной пленки вследствие слишком высокой доли топлива в масле.

Причиной может являться также неправильно настроенная система впрыска, которая при холодном пуске двигателя подает в камеру сгорания слишком насыщенную смесь.

Инжекторные форсунки могут работать неправильно из-за засора топливного фильтра – при слишком малом зазоре поршень бьет по головке цилиндра, провоцируя тем самым неконтролируемый впрыск форсунок.

К перебоям в зажигании приводит слишком низкое давление сжатия из-за негерметичности клапана или прокладки головки цилиндра, неправильной настройки фаз газораспределения, наличия слишком большого зазора между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров, дефектов поршневых колец, неисправности свечей зажигания, общей изношенности двигателя.

Профилактика дефекта состоит в правильной настройке системы впрыска (обогащения смеси при холодном пуске и т.п.), своевременном обследовании инжекторных форсунок и свечей зажигания, соблюдении интервалов замены топливных фильтров.

СПРАВОЧНИК ПО АНАЛИЗУ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОРШНЯ

Эта брошюра служит для ориентации механика, который занимается исследованием состояния двигателя и причин, которые могут привести к повреждению поршня.

Техника для отдыха часто эксплуатируется в условиях, способствующих подобным повреждениям. Понимание влияния условий эксплуатации на работоспособность двигателя поможет механику убедить владельца добросовестно относиться к уходу за машиной, чтобы увеличить срок службы его двигателя.

Анализ повреждений поршня является многосторонним, и множество факторов могут привести к одному результату. Редко когда повреждение поршня, кольца или цилиндра вызвано одной причиной. Как правило, такие повреждения происходят вследствие совокупности различных экстремальных факторов, влияющих на работу двигателя.

Содержание этой брошюры может служить ориентиром при определении причины определен¬ной неисправности.

Техническая информация о способах ремонта двигателя с поврежденными поршнем, кольцами и т.д. приведена в руководстве по ремонту машины соответствующей модели.

КОНСТРУКЦИЯ ПОРШНЯ

МАТЕРИАЛ – поршень отлит из алюминиевого сплава с добавками марганца, меди или никеля, которые служат для повышения надежно-сти и термостойкости. Большое содержание кремния (10. 25%) повышает литьевые качества металла и снижает коэффициент темпе-ратурного расширения поршня. КОНСТРУКЦИЯ – применение алюминия об-легчает поршень, что позволяет современно¬му двигателю развивать большую скорость вращения при высокой выходной мощности. Применение алюминия с высоким коэффициентом температурного расширения в сочетании с гильзой цилиндра из чугуна, не склонно-го к большому расширению, потребовало при-дать юбке бочкообразный профиль и овальную форму поршню, если посмотреть на него сверху. Такая форма обеспечивает минимальные зазоры в зоне нагнетания и центрирует нагрузку на ось поршневого пальца при рабочей температуре.

Эффективная теплопроводность алюминия способствует поддержанию оптимальной тем-пературы днища поршня, обращенного к каме-ре сгорания, за счет быстрого отвода тепла к цилиндру через кольца и юбку.

НАЗНАЧЕНИЕ:

крепление колец для уплотнения камеры сгорания и контроля за масляной пленкой;
передача усилия давления газов на коленчатый вал;
отвод тепла через кольца;
форма днища обеспечивает оптимальное смесеобразование топлива с воздухом.

ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА ПОВРЕЖДЕНИЙ

разберите двигатель в соответствии с указаниями руководства по ремонту;
проверьте состояние и расположение демонтированных деталей;
демонтируйте поршень, оценив состояние подшипника, втулки, колец, шатуна, а также внутренней и наружной поверхности цилиндра;
очистите все детали рекомендуемым способом и препаратами;
разложите детали в порядке их демонтажа для более легкой идентификации или замены;
исследуйте внимательно детали на предмет состояния металла, наличия необычных следов, царапин и изменения цвета;
помните, что при повреждении одного из поршней другой поршень этого двигателя находится в состоянии, близком к подобному по¬вреждению; возможно, вам удастся предотвратить повреждение соседнего цилиндра;
пользуясь этими рекомендациями и записям-и о периодическом обслуживании, учитывая состояние двигателя и манеру езды владельца, содержание этой брошюры поможет Вам определить причину неисправности.

НЕ ВЫБРАСЫВАЙТЕ ДЕТАЛИ В ХОДЕ РАЗБОРКИ, ИССЛЕДУЙТЕ ИХ.

На днище поршня имеются отложения, состоящие из масляной золы, компонентов топлива и несгоревшего углерода. Поскольку толщина отложений растет по мере роста наработки двигателя, цвет днища становится более ярким из-за более высокой температуры поверхности.

В зависимости от применяемого топлива и масла нормальные отложения могут иметь коричневый цвет с оттенками от бежевого до почти черно-коричневого. Значительный черный нагар на днище поршня является скоплением несгоревшего углерода из-за низких температур при работе с низкими нагрузками и обогащенной топливной смесью.

Коричневый или черный нагар на боковых стенках поршня ниже колец является спекшимся маслом, вы¬званным его сгоранием от прорвавшихся газов.

Причиной этого является некачественное масло или недостаточное уплотнение колец. Незначительные царапины на юбке могут образоваться от попадания посторонних частиц, попавших в двигатель. Это не является неисправностью и в этом случае не требуется замена поршня. Всегда проверяйте не превышает ли допустимую величину зазор между поршнем и цилиндром. Нагар следует удалять с днища поршня и головки цилиндров с помощью деревянного или пластикового скребка. Чрезмерные отложения нагара приводят к увеличению компрессии и снижают теплоотвод.

На днище имеются желтые пятна, на юбке – следы задира, следов оплавленного алюминия нет. Если в ходе обследования двигателя на днище поршня обнаруживаются желтые или желто-оранжевые отложения, это значит, что сгорание происходило в условиях детонации. При этом воспламенение начинается от искры на свече зажигания, но поскольку фронт пламени перемещается по камере сгорания быстрее, чем при обычном сгорании, несгоревшая часть топливной смеси самовоспламеняется. Это приводит к резкому росту температуры и к ударной волне, которые называются детонацией. При этом процесс сгорания происходит на протяжении 29 град, поворота коленвала вместо нормальных 50 град. Окись кальция, которая входит в состав двухтактного масла, обычно имеет цвет близкий к белому. Но при температуре близкой к температуре плавления поршня окись кальция меняет цвет с белого на желто-оранжевый, что является характерным признаком перегрева двигателя. Чрезмерный нагрев приводит к сильному расширению поршня и возможному нарушению масляной пленки.

Возможные причины:

бензин с низким октановым числом или большим содержанием спирта;
обедненная топливная смесь или неисправность топливной системы, такая как засорение топливопровода или фильтра, отсутствие вентиляции бака, неисправность топливного насоса, карбюратора, негерметичность картера и т.д.;
слишком “горячие” свечи зажигания;
слишком ранняя установка опережения зажигания или неисправность блока зажигания;
слишком высокая компрессия из-за отложения нагара или модификации головки цилиндров;
высокое противодавление из-за засорения системы выпуска;
перегрев, ослабление затяжки свечей зажигания.

Наличие оплавленных участков на днище и следы задира на юбке.

Детонация приводит к чрезмерно высокой температуре в камере сгорания. Если условия детонации не устраняются, то резкое повышение температуры нагревает частицы нагара и электроды свечи зажигания до такой степени, что они поджигают топливную смесь прежде, чем искра появится на свече. Это явление называется калильным зажиганием. При калильном зажигании темпера¬тура в камере сгорания растет настолько быстро, что при работающем двигателе поршень нагревается до точки плавления. Металл плавится в зоне непосредственно под свечой зажигания или в зонах тепловой концентрации, таких как штифт поршневого кольца. К задиру также приводит отсутствие масляной пленки на стенках цилиндра. Калильному зажиганию всегда предшествует детонация, и причины ненормального сгорания при этом аналогичны причинам, вызывающим детонацию.

4 – наличие на днище выемок от деталей цилиндрической формы

попадание иголок подшипника поршневого пальца в зону вытеснения между головкой и поршнем, разрушение поршневых колец и канавок;
необходима проверка состояния подшипника нижней головки шатуна.

4а – наличие на днище выемок сферической формы

попадание в зону вытеснения в двигателе по¬стороннего предмета, такого как головка заклепки, до выброса его через выхлопное окно; в некоторых случаях двигатель продолжает работать до тех пор, пока не повредятся кольца.

4Ь – наличие на юбке вертикальных царапин в зоне отверстия поршневого пальца Возможные причины:

– попадание стопорного кольца пальца в кромку перепускного окна из-за ослабления его крепления.

Примечание. Стопорное кольцо теряет упру¬гость при неправильном демонтаже. Поэтому рекомендуется всегда устанавливать только новые кольца. Нельзя деформировать стопорное кольцо при его установке. После установки кольца в поршень проверьте не вращается ли оно в канавке. Если вращается – замените его!

5 – следы задира ниже колец со стороны впуска

попадание снега или воды внутрь двигателя и смывание масляной пленки;
появление следов задира со стороны впуска и выпуска при отсутствии на днище поршня следов ненормального сгорания возможно из-за недостатка или отсутствия масла при работе двигателя; следует проверить работу системы впрыска масла или соотношение топливо-масляной смеси и зазор между поршнем и цилиндром;
если поршень имеет следы задира со стороны выпуска и впуска при отсутствии на его днище следов ненормального сгорания и имеет черный цвет, причиной этого может служить неисправность системы охлаждения. Следует проверить ремень вентилятора, уровень антифриза и т.д.

5а – темно-коричневый налет на юбке поршня

низкое качество масла, применение масла цепной передачи или автомобильного;
применение присадок к топливу, таких как октан-корректор, повышающих мощность и т.д.

5Ь – следы задира на юбке со стороны выпуска при отсутствии их со стороны впуска

Задир поршневого кольца (рис. 6)

Риски на цилиндре расположены в зоне перемещения колец. Поверхность цилиндра в хорошем состоянии, за исключением вертикальных полос, голубого цвета. Кольца в зоне контакта имеют темную окраску. Такое происходит из-за нарушения смазки.

нарушен период обкатки;
низкое качество масла;
недостаточное количество масла в бензо-масляной смеси;
недостаточная производительность системы впрыска масла.

Разрушение поршня (рис. 7)

Усталостное разрушение материала иногда про-исходит с поршнем высокооборотистых двигателей. Однако разрушение юбки поршня происходит как правило из-за чрезмерно большого зазора между поршнем и цилиндром.

Возможные другие причины:

поломка шатуна;
повреждение из-за небрежного обращения, ударов и т.д.;
заедание коленвала из-за заедания поршня;
попадание в двигатель посторонних предметов.

Задиры на поршнях: основные причины

Причин, по которым на поршнях начинают возникать задиры довольно много. В данной статье мы постараемся определить причины и разобраться, как и почему это происходит.

Причины возникновения задир на поршнях

Наиболее распространенными причинами появления данной неисправности могут быть наличие слишком маленького зазора, а также сухая работа мотора, то есть, когда двигатель начинает работать без достаточного количества смазки.

Наличие маленького зазора

Итак, зазор, который должен быть между поршнем и самим цилиндром, в процессе довольно частого приведения автомобиля в рабочее состояние, обладает свойством уменьшения. Уменьшаться данный зазор может в разной степени и, не исключено, что может стать настолько маленьким, что можно смело сказать, что он практически исчезает.

Уменьшаться он может по нескольким причинам.

Во-первых — если был неверно выполнен монтаж всех движущихся деталей.
Во-вторых — могут быть перекошены гильзы цилиндров.
В-третьих — во время перегревания.

Известно, что в рабочем состоянии температура поршня намного выше, нежели температура самого цилиндра. Из этого следует, что он способен значительно больше расширяться, чем цилиндр, который смежен с ним. Помимо этого, Вы должны также учитывать тот факт, что, если начать сравнивать алюминий и серый чугун, то сможете выяснить, что именно алюминий имеет тепловое расширение в два раза больше, чем чугун. Если зазор будет уменьшаться, то сперва начинает появляться так называемое полусухое трение.

Происходит это из-за того, что масляная пленочка, находящаяся на стенках цилиндра начинает постепенно вытесняться самим поршнем, который расширяется. В таком случае все несущие поверхности, которые располагаются на юбке данного поршня, должны быть стерты практически до блеска. В результате полусухого трения резко начинает увеличиваться температура и соответственно все детали начинают перегреваться. В это время поршень с более большим давлением давит на стенку цилиндра , а масляная пленочка тем временем постепенно начинает исчезать. После этого поршень и начинает работать в «сухую». Таким образом и возникают задиры, которые имеют гладкую, а также темного цвета поверхность. Располагаться они могут с любой стороны поршня.

Приведем несколько примеров возникновения неисправности в результате наличия слишком маленького зазора на поршневой юбке.

Пример первый. Если у Вас на поршневой юбке возникло с разных сторон несколько одинаковых задир, причем параллельно, а поверхность, которая повреждена плавно начинает переходить от зеркально чистых точек давления в более гладкие, которые уже потемнели.

Причин появления данной неисправности в вышеописанном случае может быть несколько:

слишком маленький диаметр самого цилиндра;
неправильно выполненная затяжка ГБЦ;
плохая резьба на болтах блока, или же в самих его отверстиях;
наличие неровностей на блоке цилиндров или на его головке;
наличие плохой смазки или заедание болтов на опорных поясах;
неверно подобранные прокладочки ГБЦ;
изменение размеров цилиндра в результате перегрева или же другие причины.

Пример второй. Задиры, которые образовались из-за наличия слишком маленького зазора и расположились около бобышек пальца(находятся под углом в 45 градусов).

Для данного случая характерно наличие задир, смещенных на 45 градусов от бобышек, при этом смещеться они могут как с наружной стороны, так и с внутренней. Поверхность задир должна переходить от точек, в которых происходит нажим с зеркальной поверхностью к местам, являющимся более гладкими, трущимися с уже темными местами. В данном случае поршневой палец будет иметь синий оттенок, наличие которого характеризует факт, что его температура слишком большая. Причиной столь значительного повышения температуры является слишком маленький зазор, либо же недостаточное количество смазки.

Возникает данный дефект в результате перегревания зоны, расположенной вокруг бобышек. Так как поршень в данном месте имеет повышенную жесткость, тогда начинает постепенно появляться тепловое расширение, после чего зазор, который находится между поршнем и самим цилиндром начинает постепенно уменьшаться. Направляющая часть поршня довольно тонкая и эластичная, следовательно она способна компенсировать увеличение теплового расширения, но в тех местах, где он переходит к бобышкам на стеночку цилиндра начинает давить метал с очень большим усилием. Данный процесс приводит к внезапному разрыву пленки, в последствии чего и начинают на поршне появляться задиры.

Задиры на поршнях: определяем причины

Первая из них — это наличие очень большой нагрузки на мотор до момента нагревания его до необходимой температуры. Известно, что поршень достигает нужной температуры буквально за 20 секунд. Из-за этого он начинает очень быстро расширяться, намного больше, нежели цилиндр. В результате этого и начинает уменьшаться зазор, после чего возникают задиры.
Второй причиной может быть случай, когда поршневой палец очень плотно сидит в шатуне (в верхней его головке). Данный факт способен привести к тому, что отверстие (в шатуне) становится не абсолютно круглым. Происходит это из-за того, что стенки головки имеют разную толщину. В процессе того, как поршневой палец начинает деформироваться, зазор, находящийся между пальцем и бобышком, изменяет свой размер в сторону уменьшения. Из этого следует, что в том месте, где они контактируют, выделяется слишком большое количество тепла, что и приводит к резкому тепловому расширению в данной зоне.

Выше были перечислены наиболее распространенные причины появления задир на поршнях двигателя автомобиля.

Юбка поршня: возможные дефекты и способы их предупреждения

Строение и функции юбки поршня
Особенности поршней форсированных двигателей
Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

Поршень состоит из:

Днища, воспринимающего газовые силы и тепловую нагрузку
Уплотняющей части, препятствующей прорыву газов (компрессионные и маслосъемные кольца)
Направляющей части, поддерживающей положение поршня в самых верхних и нижних точках движения

Строение и функции юбки поршня

Стандартные поршни еще на заводе-изготовителе обрабатываются специальными антифрикционными покрытиями (АФП), что позволяет предотвратить их усиленный износ, тем самым увеличив КПД и мощность двигателя.

Состав обладает низким коэффициентом трения, широким диапазоном рабочих температур и небольшим расходом.

В целях сокращения теплового зазора без риска возникновения задиров юбке поршня придают легкую конусную форму, сужая на несколько сотых миллиметра у днища. Это необходимо для того, чтобы поршень при неравномерном нагреве расширялся одинаково.

Особенности поршней форсированных двигателей

Типичные виды деформации юбки и причины их возникновения

Двусторонние задиры на юбке поршня

Задиры на стороне наибольшей боковой нагрузки на юбку поршня

Несимметричное пятно контакта на юбке поршня

Масляный нагар на одной из сторон жарового пояса юбки свидетельствует о боковом уводе поршня в цилиндре.

Боковой увод поршня может происходить из-за непараллельного расположения отверстий в головке шатуна, ее перекоса или деформации.

Задиры с четкими границами только на нижнем участке юбки поршня

Сильный износ юбки поршня, поверхность шершавая и матовая

Глубокие продольные борозды по всей длине и диаметру юбки поршня

Односторонние задиры на юбке поршня

1. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)

Износ, разрушение или заклинивание вкладышей, деформация коленчатого вала, потеря устойчивости шатуна, обрыв шатуна или шатунных болтов, деформация постелей в блоке, деформация и износ верхней головки шатуна, износ, заклинивание или разрушение подшипников балансирных валов

2. Поршневая группа (ЦПГ)

Разрушение перемычек, трещины в поршне; поломка поршневых колец, износ поршней, колец, цилиндров, поршневых пальцев; деформация юбки поршня, задиры на юбке и поверхности цилиндра; пробоина или трещина в цилиндре; пробоина в стенке блока; деформация плоскостей блока; выпадение фиксаторов поршневого пальца

3. Газораспределительный механизм (ГРМ)

Износ клапанов, направляющих втулок и седел; поломка, прогар клапанов; поломка пружин; износ, перегрев или разрушение подшипников распределительного вала; износ кулачков и толкателей распределительного вала; износ коромысел и их осей, поломка седла клапана; заклинивание гидротолкателей; износ цепи(ремна) звездочек, шкивов, привода распредвала; поломка зубьев звездочек; заклинивание гидронатяжителя; износ плунжера натяжителя цепи; прогар прокладки головки; трещина, пробоина в головке блока; деформация плоскостей головки

4. Вспомогательные узлы и агрегаты

Износ шестерен и корпуса маслонасоса, либо его заклинивание; негерметичность, заклинивание редукционного клапана; поломка, негерметичность маслоприемника; негерметичность, заклинивание насоса охлаждающей жидкости; разрушение уплотнения и подшипника насоса охлаждающей жидкости; износ и разрушение подшипников и уплотнений турбокомпрессора

Работающий двигатель характеризуется целым рядом внешних проявлений, правильный и квалифицированный анализ которых дает весьма ценную информацию о неисправностях. Более того, существует большое количество неисправностей, которые удается определить только по внешним признакам.

К таким признакам относится посторонний шум, цвет и состав выхлопных газов, расходы масла, охлаждающей жидкости и др. Если рассматривать двигатель в качестве “черного ящика”, т.е., не зная его устройства и характерных особенностей конструкции, по входным параметрам, режиму работы и выходным параметрам (внешним признакам) можно определить неисправность только по определенному алгоритму.

Это значит, что необходимо придерживаться определенного порядка проведения проверок, постепенно исключающих все неисправности, не характерные для данного случая, и сужающие круг поиска до нескольких или даже одной возможной причины. Для механической части двигателя подобные алгоритмы получаются слишком сложными, чтобы ими можно было бы пользоваться на практике

Это с одной стороны, связано с большим количеством различных деталей, дефекты которых дают похожую картину внешних признаков неисправности. С другой стороны, влияние режима работы двигателя дает обычно огромное число вариантов внешних проявлений.

Вследствие этого представляется более целесообразным сразу пользоваться таблицами неисправностей. Специалисты, знающие конструкцию двигателя, происходящие в нем процессы и условия работы деталей, обычно довольно точно определяют неисправность непосредственно по её внешним признакам.

К алгоритмам поиска и таблицам неисправностей следует относиться с известной долей осторожности. Дело в том, что конкретный двигатель может иметь конструкцию некоторых узлов и деталей, отличающуюся от традиционной. Тогда внешние признаки неисправности могут указать на неверную причину. Кроме этого, внешние признаки часто указывают не на причину, а на следствие этой причины.

Равномерный стук на всех режимах с частотой, вдвое меньшей частоты вращения, несколько увеличивающийся с прогревом двигателя, практически независящий от нагрузки

Причина: Износ кулачков распредвала, рычагов толкателей; большой зазор в клапанах, износ осей коромысел; износ клапанов и направляющих втулок; износ подшипников распределительного вала; износ опорной пяты или рычага механического бензонасоса; заклинивание плунжера гидротолкателя

Неравномерный стук, усиливающийся при увеличении нагрузки и прогреве, пропадающий при увеличении частоты вращения.

Причина: Детонация вследствие применения низкооктанового бензина

Равномерный стук на холостом ходу, усиливающийся под нагрузкой и при увеличении частоты вращения, но ослабевающий при прогреве

Причина: Большой износ поршней; деформация юбок поршней из-за перегрева; трещины в юбке поршня из-за длительной работы с детонацией

Определение причин возникновения неисправностей двигателя по характеру повреждения деталей

Часто поломка не появляется сама по себе, поэтому характер повреждения деталей или узлов двигателя перед ремонтом должен быть тщательно проанализирован. В противном случае неисправность после ремонта может повториться. Например, после разрушения шатунного подшипника ремонт только КШМ, как правило, малоэффективен, если не устранить возможную истинную причину поломки, например, быстрое уменьшения количества масла в картере из-за его большого расхода, связанного с сильным износом ЦПГ, направляющих втулок и стержней клапанов.

Задиры на поверхности, рядом с бороздами заглаженные блестящие участки, шейка коленчатого вала может иметь ответный рельеф → Кратковременная работа в режиме “масляного голодания”, например, запуск при низких температурах

Сильная деформация шатуна, возможно разрушение стержня при сохранении поверхности нижней головки → Сильный гидроудар из-за попадания в цилиндр воды или топлива

Односторонний задир на верхней части юбки поршня, кольца могут иметь повышенный износ → Недостаточная смазка – низкий уровень или давление масла, разжижение масла топливом или охлаждающей жидкостью, некачественное масло

Сильный осевой и радиальный износ колец и канавок поршня, кромки верхней канавки расплющены от ударных нагрузок → Очень большой пробег. Переобогащение смеси. Эксплуатация двигателя на высоких частотах вращения (вибрация колец). Если одновременно юбка имеет абразивный износ, то плохая фильтрация воздуха и масла

Характерные дефекты поршней и поршневых пальцев, способы их выявления и устранения

Виды ремонта автомобиля по восстановлению ресурса, их характеристика

Порядок регулировки подшипников дифференциала автомобиля ЗИЛ 4333

Установить и закрепить дифференциал на картере. Подшипники дифференциала должны быть отрегулированы с предварительным натягом. Для устранения осевого зазора затягивают равномерно регулировочные гайки с обеих сторон так, чтобы зубчатый венец ведомой цилиндрической шестерни был расположен симметрично относительно зубчатого венца ведущей цилиндрической шестерни. При регулировке подшипников дифференциал проворачивают несколько раз для получения нормально расположения роликов в кольцах подшипников. Для получения требуемого предварительного натяга подшипников дифференциала регулировочные гайки затягивают с обеих сторон на один паз от положения нулевого осевого зазора и одновременно подводят прорезь гайки под стопор. Отсутствие осевого зазора проверяют индикатором, ножка которого установлена на ободе цилиндрической ведомой шестерни. Покачивая рукой шестерню, проверяют зазор между зубьями пары цилиндрических шестерен также с помощью индикатора, стержень которого опирается на зуб ведомой цилиндрической шестерни. Зазор должен быть в пределах 0,1 – 0,7 мм у новых шестерен и 0,1 – 1,0 мм для шестерен, бывших в употреблении. Окончив регулировку подшипников дифференциала, затянуть крышки болтами [момент затяжки 170 – 190 Н-м (17 – 19 Kгc-M)] и зашплинтовать их. Установить стопор с замочной шайбой на каждую регулировочную гайку, закрепить стопоры болтами и обжать замочные.

Ремонт представляет собой комплекс работ, осуществляемых в процессе эксплуатации автомобилей для поддержания и восстановления их исправности и работоспособности. Для подвижного состава автомобильного транспорта установлены два вида ремонта: текущий и капитальный.

Текущий ремонт автомобиля применяется для замены или восстановления изношенных до предельного состояния или поврежденных деталей, а также отдельных узлов и агрегатов, при этом ремонте возможно выполнение и других операций по устранению неисправностей автомобиля.

Под капитальным ремонтом понимается ремонт, осуществляемый с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса объекта с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые, и их регулировок. Капитальный ремонт агрегата обеспечивает восстановление его технического состояния согласно техническим условиям на ремонт.

Текущий ремонт – ремонт, производимый в процессе эксплуатации с целью гарантированного обеспечения работоспособности объекта и заключающийся в замене и восстановлении его отдельных частей и их регулировке. При текущем ремонте агрегата устраняются его неисправности путем замены или восстановления отдельных, достигших предельного состояния или внезапно отказавших деталей, исключая базовые детали – в двигателе – блок цилиндров; в коробке передач, заднем мосту, рулевом механизме — картер; в переднем мосту – балка переднего моста или поперечина независимой подвески; в кузове или кабине – корпус; в раме – продольные балки.

Капитальный ремонт автомобиля имеет целью восстановление его технического состояния в соответствии с техническими условиями на ремонт, сборку и испытание агрегатов и автомобилей и должен обеспечивать установленную межремонтную наработку (пробег) при соблюдении требований технического обслуживания, текущего ремонта и эксплуатации автомобиля.

· Задиры из-за недостаточного зазора на юбке поршня

· Задиры из-за недостаточного зазора рядом с бобышкой поршня (задиры

· Односторонние задиры на юбке поршня без мест нажима на противоположной стороне

· Задиры из-за недостаточного зазора в нижней части юбки поршня

· Задиры от работы всухую на юбке поршня

· Места трения от работы всухую из-за переполнения топливом

· Задиры от перегрева в основном на юбке поршня

· Износ поршней, поршневых колец и цилиндра из-за переполнения топливом (повышенный расход масла)

· Задиры на головке поршня дизельных двигателей

· Задиры от работы всухую из-за прижогов на поршневых кольцах

· Задиры от перегрева в основном на головке поршня

· Задиры в головке поршня в результате использования неправильных поршней (дизельный двигатель)

· Прогар на головке и юбке поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)

· Прогары и отложения на головке поршня (дизельный двигатель)

· Дыра в днище поршня (двигатель с принудительным воспламенением)

· Следы ударов на головке поршня (дизельный двигатель)

· Излом поршня в результате сталкивания днища поршня с головкой блока цилиндров

· Трещины в днище и в углублениях днища (дизельный двигатель)

· Эрозия на жаровом поясе и на днище поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)

· Поломка поршня в ступице поршневого пальца

Дефекты поршневых пальцев:

· Задиры в бобышках поршневых пальцев (с задирами на юбке поршня)

· Задиры в бобышках поршневых пальцев (шатун горячего прессования)

· Задиры в бобышках поршневых альцев (поршневые пальцы с плавающей опорой)

· Поломка поршневого пальца

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9719 – | 7632 – или читать все.

193.151.241.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Как дефектуется поршень

Дефектовка — определение причин поломки по состоянию детали.

Переборка двигателя и устранения последствий повреждения без выяснения причины приводит к с корой повторной поломке.

Поршни двигателей внутреннего сгорания должны иметь достаточную прочность, жесткость при незначительной массе (для уменьшения сил инерции), обладать высокой теплопроводностью и износостойкостью. В современных двигателях наибольшее распространение получили поршни из алюминиевых сплавов. Такие материалы по большинству своих параметров удовлетворяют требованиям, предъявляемым к поршням. Но одним из недостатков алюминиевых сплавов является их низкая тепловая стойкость (повышение температуры до 300 °C приводит к снижению механической прочности алюминия на 50-55 %)

Внимательно осмотрите поршни для определения их износа.

Дефект 1. Повреждения верхней части поршня

– Слишком высокая температура сгорания.
– Отсутствие охлаждения поршня через масляные каналы в нём.

Действия:
Проверьте систему питания и при необходимости отрегулируйте. Прочистите масляные каналы. При наличии сильных повреждений замените поршни на новые.

Дефект 2. Местные задиры на поршне

– Недостаток смазки в паре “поршень-цилиндр”.
– Повышенная температура поверхности цилиндра.
– Деформация цилиндра.

Действия:
Замените по вреждённые детали на новые. Проверьте смазку и правильность работы системы смазки (масляный насос, фильтр и т.п.).

Дефект 3. Радиальные трещины в камере сгорания

– Воздействие чрезмерно высокой температуры на днище поршня — результат перегрузки двигателя.

Действия:
Замените повреждённые детали на новые.

Дефект 4. Эрозия и выжженные места на днище поршня (для дизеля)

– Неправильное опережение впрыска.
– Повреждение, подтекание форсунок, неправильно установленные форсунки.

Действия:
Проверьте и отрегулируйте систему впрыска топлива. Проверьте цилиндр на наличие повреждений. Замените повреждённый поршень.

Дефект 5. Эрозия “юбки” поршня в области отверстия подпалец

– Неправильная установка стопорных колец или старые стопорные кольца, в результате чего они выпали, и поршневой палец торцевой стороной контактировал с цилиндром.
– Поломка стопорных колец — как результат несоосности поршневого пальца и коленчатого вала, погнутого шатуна, из-за конусности шеек коленчатого вала или большого осевого смещения коленвала.

Действия:
Устраните повреждения цилиндра двигателя. Проверьте соосность поршневого пальца и коленчатого вала, устраните осевой зазор на коленвале. При замене поршней убедитесь, что стопорные кольца установлены правильно.

Дефект 6. Задиры поршня с серьёзными повреждениями в нижней части “юбки”

– Недостаток смазки.
– Недостаточный зазор между поршнем или цилиндром.
– Деформация гильзы.
– Общий перегрев двигателя.
– Недостаточная циркуляция охлаждающей жидкости (местный перегрев).

Действия:
Проверьте цилиндры и систему охлаждения. Замените повреждённые детали, устраните неисправности.

Дефект 7. Разрушение перемычек между канавками колец

– Использование топлива с низким октановым числом.
– Высокое давление сгорания — результат неправильной регулировки впрыска или использования при запуске двигателя аэрозолей, увеличивающих степень сжатия.

Действия:
Замените поршень и кольца. Проверьте регулировки.

Дефект 8. Износ канавок под поршневые кольца

Дефекты могут быть и не столь ярковыраженными, поэтому в обязательном порядке прочистите канавки под поршневые кольца и оцените их износ. Сделать это можно следующим способом. Возьмите новый комплект поршневых колец либо калибр подходящей толщины. Кольцо вставляем в соответствующую канавку и с помощью щупа проверяем зазор между поршнем и кольцом.

Допустимый зазор — не более 0,15 мм. Если зазор больше — поршень отбраковывают, даже если по прочим пунктам проверки он вас устроил. Больший зазор говорит о полной выработке ресурса и необходимости полноценного ремонта двигателя. Если по всем вышеизложенным параметрам поршень пригоден к дальнейшей эксплуатации, необходимо провести диагностику блока.

avtoexperts.ru

При износе цилиндропоршневой группы наступают негативные изменения в работе двигателя. Он начинает терять мощность, динамику, падает компрессия в цилиндрах и давление в системе смазки. Вырастает расход топлива и угар моторного масла, что требует ремонта двигателя.

При разборке двигателя на зеркале цилиндров и теле поршней можно заметить следы задиров, о причинах их появления и возможности ремонта, мы постараемся разобраться в этой статье.

Задиры могут иметь как механическую, так и температурную природу своего появления.

Причины задиров на теле цилиндров:

• Температурный перегрев деталей;

• Малый уровень масла в поддоне двигателя;

• Несоблюдение технических условий при проведении расточки блока цилиндров;

• Неправильный подбор поршней при сборке двигателя.

Механические повреждения

Современные моторы «задушены» экологическими нормами, для сохранения окружающей среды от выделяемых ими вредных выбросов. Это в свою очередь, заставляет производителей двигателей изобретать различные приспособления, чтобы моторы соответствовали нормам экологии.

Один из таких приборов в автомобиле, это катализатор, служащий для догорания несгоревшего топлива в цилиндрах. Внутри прибора находится кристаллическая решетка из керамики, либо другого материала. При использовании низкооктанового или низкосортного бензина, решетка начинает разрушаться, что приводит к ее оплавлению или раскрашиванию.

В свою очередь, современные двигатели (большая их часть) оснащены клапаном EGR, в одну из задач которого входит направлять часть выхлопных газов обратно в пусковую систему. При заборе газов клапан захватывает пыль и мелкие частицы от разрушенной керамической решетки катализатора и подает это во входной тракт двигателя.

Подобный микс с топливом и мелкими частицами керамики выполняет роль абразива, вызывая интенсивный износ цилиндропоршневой группы, приводя к задирам на зеркале цилиндров и теле поршней.

Задир может быть вызван и при попадании на тело цилиндра частиц нагара, воды или любых твердых частиц.

Температурный перегрев

При проблемах с системой охлаждения, когда повышается температурный режим, могут также появиться задиры в поршневой группе. Особенно подвержены крайние цилиндры блока, где по краям узкий проход для охлаждающей жидкости, а также на моторах, где нет прохода жидкости между цилиндрами внутри блока.

Недостаточный уровень масла

Появление задиров в поршневой группе может быть вызвано и низким уровнем масла в поддоне двигателя. Это объясняется тем, что не полностью создается «облако» масляного тумана в цилиндре из-за нехватки масла, что ведет к увеличению температуры в паре трения цилинд-поршень и появлению задиров.

Низкое качество масла или несоответствие его рекомендуемой вязкости приводит к закоксовыванию поршневых колец и как следствие, образованию рисок и задиров.

Грубая расточка блока цилиндров

При несоблюдении выдерживания необходимых зазоров между зеркалом цилиндра и поршнем, после сборки и запуска двигателя могут появиться задиры. Это вызвано тем, что после прогрева двигателя юбка поршня расширяется и начинает задевать зеркало цилиндра всей своей плоскостью, из-за малой величины зазора на расширение.

Неправильный подбор поршней для сборки мотора

Подобная ситуация может возникнуть и при замене поршней, когда приобретена неправильная группа поршней и поршневых пальцев, из-за неопытности автовладельца, выполняющего самостоятельный ремонт двигателя.

При установке тугого поршневого пальца изменяется конфигурация поршня (он по сути деформируется), что отразится после сборки двигателя. После запуска и нагрева мотора, поршня нагреются и начнут задевать за стенки цилиндров увеличенным местом контакта, за счет их деформации. В подобных случаях двигатель вообще может заклинить, что приведет к повторному и более дорогостоящему его ремонту либо замене.

Неисправность может быть вызвана и недостаточным зазором в замках колец, а также при сильном износе или поломке поршневых колец.

Способы ремонта

В зависимости от того, где появились задиры, на теле поршней или зеркале цилиндров, производится либо расточка цилиндров, либо их гильзование с установкой ремонтных поршней.

Если же после обмера и осмотра цилиндров, они удовлетворяют всем требованиям заводских допусков, то производится только замена поршней, пальцев и поршневых колец.

В случаях, когда неисправность связана с перегревом, производится ревизия и ремонт системы охлаждения с заменой изношенных элементов, таких как радиатор, помпа, термостат.

При проблемах с катализатором, его заменяют или удаляют сам катализатор и устанавливают обманку, имитирующую его работу. Клапан ЕГР, при его сильном износе также заменяют или ставят специальные заглушки, для исключения его негативной работы из системы впуска.

Еще пару слов

Из вышеизложенного материала напрашивается вывод. Всегда своевременно заменяйте моторное масло, предписанное производителем и следите за его уровнем при эксплуатации. Не допускайте повышения температуры охлаждающей жидкости, что приведет в итоге к сложному и дорогостоящему ремонту силового агрегата.

Для продления работы катализатора используйте только неэтилированный бензин и не допускайте «перелива» форсунок, что также опасно для решетки катализатора.

В случае необходимости ремонта мотора, отдавайте предпочтение проверенным автосервисам, где работают опытные мотористы и есть все необходимое оборудование для ремонта.

После ремонта двигателя рекомендуется эксплуатировать его в режиме обкатки, не допуская больших нагрузок, особенно при непрогретом двигателе.