Замена цилиндро-поршневой группы автомобильного двигателя. - auto-garazh.com

Замена поршневых колец

На автомобилях ВАЗ, впрочем, как и на всех других моделях легковых автомашин, одни лишь поршневые кольца целесообразно менять только в том случае, если:

в цилиндрах нет выработки;
не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.

При значительном износе гильз требуется их расточка, а если до этого уже был последний размер, требуется перегильзовка блока цилиндров. Заменить ПК можно на любом вазовском моторе, не снимая ДВС, для этого потребуется снятие ГБЦ и масляного картера. ПК меняют в том случае, если зазор в стыках у них не превышает 1 мм.

Для примера рассмотрим замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, такую работу необходимо проводить на яме или автоподъемнике:

выключаем зажигание, ставим КПП на нейтральную передачу, скидываем с АКБ минусовую клемму;
сливаем тосол, снимаем корпус воздушного фильтра вместе с патрубком (гофрой инжектора);
снимаем клапанную крышку, распредшестерню, ослабляем ремень ГРМ и отводим его в сторону;
отсоединяем от ГБЦ вв провода, патрубки системы охлаждения, откручиваем болты головки;
раскручиваем гайки приемной трубы глушителя;
полностью освобождаем ГБЦ от всех креплений, которые мешают ее снять, производим съем головки блока;
если под двигателем есть защита, демонтируем ее;
подставляем емкость под поддон двигателя, отворачиваем пробку на картере, сливаем масло;
снимаем нижний лючок корпуса КПП (три болтика);
головкой с воротком на 10 или торцевым ключом откручиваем все болты масляного поддона;
демонтируем поддон, снимаем маслоприемник;
отворачиваем гайки шатунов, снимаем нижние шатунные крышки, аккуратно выбиваем поршни с шатунами наверх. Поршни следует выбивать через выколотку из мягкого металла или через деревянный брус. Сначала нужно аккуратно выбить шатунный болт, не повредив на нем резьбу, затем выколотку наставить на торец шатуна – ни в коем случае нельзя бить по вкладышам или посадочному месту под ними;
шатуны рекомендуется вынимать по одному, и сразу же на них наживлять крышки, между собой крышки путать нельзя, они назад ставятся строго по своим местам, и обязательно замок к замку;
снимаем с поршней ПК, обломком старого кольца чистим поршневые канавки до чистого металла. Обязательно проверяем чистоту канавки по кругу, кокса в ней оставаться не должно;
устанавливаем в канавки новые кольца, начинаем с нижнего МПК, затем ставим среднее компрессионное ПК, и в последнюю очередь верхнее. Для установки можно воспользоваться специальным приспособлением, но все же кольца удобнее ставить руками. Если МПК чугунные, их нельзя гнуть по своей оси, можно только аккуратно раздвигать. Компрессионные кольца выгибать тоже нужно аккуратно, по минимуму;
устанавливаем на место поршень с помощью специальной оправки, забиваем деревянной ручкой молотка либо латунной или бронзовой выколоткой;
ставим по одному поршню-шатуну, и тут же крепим на каждый шатунную крышку. Затяжку гаек шатунов следует выполнять динамометрическим ключом, усилие – от 4,5 до 5,5 кг;
затем ставим все на место – маслоприемник, поддон двигателя, головку блока. Заливаем в радиатор тосол, масло в картер, для проверки запускаем мотор. После замены ПК ДВС может поначалу дымить и расходовать масло – движок необходимо обкатать приблизительно 2 тыс. км. Бывает так, что при кажущемся нормальном состоянии гильз ДВС продолжает дымить даже после замены колец после обкатки. В таком случае придется растачивать цилиндры и устанавливать ремонтную поршневую группу.

Виды износа поршней

Определить необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ можно по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

О том, что следует принимать меры, предупреждающие поломку двигателя, говорят следующие явления:

Залегание поршневых колец
Износ канавок
Износ отверстий в бобышках
Износ поршня по диаметру
Трещины и задиры на юбке
Нагар на днище поршня

Нагар с днища поршня счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Из канавок он удаляется при помощи специального приспособления.

Определить присутствие трещин на поршне можно на слух. Для этого деталь берется за головку, а по юбке наносятся легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволяет устанавливать кольца большей высоты. Протачивать канавки необходимо с учетом размеров установленных ремонтных колец.

Если головки блока цилиндров уже износились, их лучше заменить на новые. Приобрести качественные новые детали можно на сайте https://auto-zap.com.ua/dvigatel/grm/golovki-bloka-cilindrov, установить, а затем уже продолжать ремонт.

Износ отверстий в бобышках устраняется их развертыванием под увеличенный диаметр при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя, так как ими можно легко нарушить перпендикулярность оси пальца с осью поршня. После операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.

Делается это следующим образом. Поршень надевается на палец устройства и придвигается вплотную к стойке. Штифт индикатора, закрепленный на стойке, должен соприкасаться с поршнем. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение – его величину необходимо зафиксировать. Далее поршень снимается и надевается на палец другой стороной. Разница в полученных измерениях не должна превышать 0,05 мм. Если она больше, поршень забраковывается.

Восстановить покрытие или нанести новый защитный слой позволяют материалы, выпускаемые сегодня в качестве более простых в нанесении и эффективных альтернатив заводским составам.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия на юбку поршня на примере наиболее популярного материала – MODENGY Для деталей ДВС.

Первым делом поверхность юбки тщательно очищается доступным механическим или химическим способом от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия и пр. Затем на поршень надевается трафарет, чтобы защитить те участки, на которые попадание нежелательно.

Далее поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который обеспечивает высокую адгезию покрытия и максимальный срок его службы. Через 15 мин Очиститель полностью испаряется, оставляя полностью подготовленную поверхность (касаться ее руками нельзя).

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС упаковано в удобный аэрозольный баллон, который перед использование тщательно встряхивается.

Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедура производится быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут материал приобретает матовый оттенок и позволяет наносить второй слой покрытия (при необходимости). Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Поршни со свежим покрытием не рекомендуется перемещать до его полной полимеризации (12 часов при комнатной температуре или 20 минут в печи при температуре +200 °C).

После завершения работ сопло распылительной головки следует обязательно прочистить. Для этого нужно перевернуть баллон вверх дном и нажать на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. Удерживайте его в таком положении необходимо до тех пор, пока из сопла не начнет выходить чистый газ.

Расточка цилиндра

Если решите во время ремонта сделать тюнинг, то старайтесь учитывать все требования, изложенные выше. Но даже замена всех агрегатов на стандартные даст результат. Не стоит забывать, что при уменьшении компрессии в цилиндрах падает мощность ДВС. Если с поршнями все предельно понятно (достаточно приобрести следующий ремонтный размер), то с блоком все оказывается немного сложнее. Гильзы, расположенные в нем, нужно подвергнуть проточке на специальном токарном станке. И есть два варианта проведения такой процедуры.

Первый заключается лишь в том, что вся поверхность уменьшается, ей придается форма правильного круга. Если взглянуть на нее до ремонта, то она окажется скорее овальной. Второй способ – то же самое, только после обработки наносится на поверхность мелкая сетка. Называется эта процедура хонингованием. Бытует мнение, что такой способ увеличивает мощность. На самом же деле, рифленая поверхность сильно изнашивает кольца. А через 10-20 тыс. км пробега гильза и вовсе становится зеркальной, хонинговка исчезает. Если решите сэкономить на ремонте так, чтобы не навредить двигателю, то выбирайте первый способ расточки. Подобным образом ремонтируется поршневая группа «Камаз», а также всех остальных двигателей внутреннего сгорания.

Несколько советов

Главная рекомендация состоит в следующем: не пытайтесь проводить тюнинг или ремонт двигателя, если не уверены в своих силах либо вообще не понимаете, для чего нужны те или иные узлы. Отдайте все в руки профессиональных мастеров, которые сделают работу максимально качественно.

Если вы желаете провести ремонт, то оцените и свои финансовые возможности. Даже самостоятельное его проведение выльется в копеечку. Порой выгоднее оказывается приобрести двигатель с небольшим пробегом, нежели восстанавливать свой. А так как мотор – это запчасть, а не номерной агрегат, то регистрация в ГИБДД не требуется (если он установлен с автомобиля той же модели).

Как заменить поршневые кольца самостоятельно

Конечно, замена колец – процедура довольно трудоемкая. Она требует аккуратности и определенных умений, но по большому счету сложного в ней ничего нет (если не снимать двигатель). Для этого нужно:

снять головку блока цилиндров, соблюдая все рекомендации производителя автомобиля;
слить масло, снять защиту маховика и поддон картера двигателя;
снять маслозаборник;
провернув коленвал, установить нужный поршень в нижнюю мертвую точку;
открутить крышку шатуна и снять ее;
вытащить поршень вместе с шатуном из цилиндра, толкая его вверх деревянной рейкой;
очистить поршень от нагара. По его маркировке установить класс поршня, приобрести соответствующий ему новый комплект поршневых колец;
каждое новое кольцо перед установкой сначала вставляется в цилиндр для проверки зазора в замке. Зазор должен соответствовать величине, указанной в руководстве по эксплуатации автомобиля. Если он меньше необходимого, то торцы замка аккуратно подпиливаются надфилем;
поршни тщательно очищаются от нагара. Отверстия, предназначенные для слива масла, также прочищаются подходящей деревянной палочкой. Очищенные канавки смазываются чистым моторным маслом;
одеваются кольца начиная с маслосъемного. На одной из сторон кольца стоит маркировка «ТОР» (вверх), которая указывает, как оно должно быть установлено в поршень. Замки должны устанавливаться через 120 градусов относительно друг друга. Это исключит сквозное проникновение через них газов. Нельзя одевать кольца «витком», такая установка может сопровождаться появлением микротрещин, которые приведут к их поломке;
произвести сборку в обратной последовательности, параллельно очищая все чистой ветошью и смазывая свежим моторным маслом. Поршни должны устанавливаться именно в те цилиндры, откуда они были сняты. Также и крышки шатунов с шатунными вкладышами должны надеваться на те же шатуны, с которых их сняли.

Если износ шатунных вкладышей позволяет использовать их повторно, то замену делать не стоит, так как для этого понадобится расточить шейки коленвала. Самостоятельно такую работу без опыта качественно выполнить не получится.

Инструменты, необходимые для проведения работ

Для замены колец понадобятся:

наборы рожковых и накидных ключей, а также вороток с удлинителем и головками номиналом от 10 – 19;
динамометрический ключ;
спец. обжим (оправка).

Кроме того, понадобится герметик устойчивый к воздействию масла. Он пригодится во время установки прокладок поддона картера и клапанной крышки.

И вроде бы ничего сложного в перечисленных выше действиях нет, если замену производить не снимая двигатель с автомобиля. Однако есть нюансы, без учета которых двигатель с новыми кольцами долго не проработает. Когда цилиндр достигает предельной стадии износа, на поверхности его зеркала образуется «ступенька». Ударившись об нее, новое кольцо либо сразу сломается, либо получит трещину, которая в итоге все равно приведет к его поломке. Кроме того, канавки старого поршня также имеют износ, поэтому притирка новых колец к цилиндру будет затруднена или вовсе невозможна. Это значит, что дефектовку поршневой группы и цилиндров лучше доверить профессионалам.

Расточкой и хонингованием цилиндров также должны заниматься квалифицированные специалисты. К тому же эту работу выполнить без снятия двигателя невозможно. Поэтому перед тем как браться за дело, стоит хорошо подумать, реально оценить свои силы и возможности. Чтобы результатом ремонта не стала замена поршневой группы в целом, или того хуже – не пришлось бы сдавать двигатель в капитальный ремонт.

Эксплуатация ДВС после ремонта

Казалось бы, двигатель отремонтировали и можно снова в путь, но нет. После вмешательства в ДВС следует соблюдать определенные требования. Это нужно для того, чтобы восстановленный двигатель проработал достаточное количество времени, вплоть до превышения ресурса, заложенного заводом. Особенно это касается высокотехнологичных двигателей с турбонаддувом, которые критичны как к используемому моторному маслу, так и к качеству топлива.

Например, из-за применения никосила, алюсила и подобных сплавов при изготовлении блока цилиндров является одной из причин того, что новые двигатели современных иномарок известных концернов не выхаживают и 100 тыс. км пробега. В первую очередь это касается стран СНГ, где качество топлива бывает неудовлетворительным.

Для решения подобных проблем используется гильзование блока цилиндров. Данная процедура позволяет двигателю нормально работать и повышает ресурс как ресурс самого БЦ, так и ДВС.

Что же касается послеремонтной эксплуатации двигателя, то залогом его корректной работы является обкатка. Она включает в себя следующие требования:

Прогрев двигателя в течение 5-10 минут перед каждой поездкой
Щадящий режим эксплуатации без резких остановок и разгонов
Ограничение по оборотам
Запрет на езду «внатяг» на повышенной передаче
Запрет на торможение двигателем
Запрет на продолжительное движение с постоянной скоростью на одних и тех же оборотах
Запрет на буксировку прицепа или перевозку грузов и т.д.

После капитального ремонта двигателя период обкатки составляет от 1 до 10 тыс. км пробега, лишь после этого можно постепенно увеличивать нагрузку на агрегат. За это время нужно будет 3 раза заменить масло. Первая замена на 1 тыс. км, вторая – на 5 тыс. км, третья – на 7 тыс. км. Это нужно для того, чтобы удалить из системы продукты износа, образующиеся в ходе приработки деталей. Вместе с маслом нужно менять и масляный фильтр. После 10 тыс. км пробега можно переходить на рекомендуемый межсервисный интервал замены.

Гильзовать или растачивать

Чаще всего изношенные моторы растрачивают или гильзуют. Оба эти варианта возможны на большинстве двигателей.

В случае расточки необходимо приобрести ремонтные поршни. Стоимость работ небольшая. Самым большим минусом является то, что не на все автомобили можно приобрести качественные ремонтные поршня.

На некоторых двигателях ремонтные поршня стоят немыслимых денег.

В случае гильзовки поршня остаются родные, однако необходимо будет приобрести гильзы.

С гильзами могут возникнуть такие же проблемы как и с ремонтными поршнями.

Однако гильзовку более ответственный процесс. Если специалист допустит оплошность, то весь капремонт будет на смарку!

Виды износа поршней

Необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ определяется по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

Меры по предупреждению выхода двигателя из строя следует принимать в случае:

Залегания поршневых колец
Износа канавок
Повреждения отверстий в бобышках
Появления многочисленных задиров на юбке поршня
Возникновения трещин и следов нагара на днище

Залегание колец вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки. Кольца застревают и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужной компрессии, двигатель теряет свою мощность, запускается с трудом и «ест» много масла.

Вернуть подвижность кольцам можно путем удаления отложений в канавках механическим или химическим способом (с помощью растворителей). Если решить проблему не получается, кольца подлежат замене.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца, наружный диметр которого соответствует диаметру внутреннего центрирующего пояска поршня. Это позволит установить ремонтные кольца большей высоты.

Износ отверстий в бобышках устраняется путем увеличения их диаметра (развертки). Для этого используется специальная отвертка с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя во избежание нарушения перпендикулярности осей пальца и поршня. Проверка положения осей проводится после операции развертывания на специальном устройстве. Поршень надевается на его палец и придвигается вплотную к стойке – так, чтобы деталь соприкасалась со штифтом индикатора. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение, которое необходимо зафиксировать. Далее поршень надевается на палец другой стороной, проводятся те же измерения. Полученные величины сравниваются, и, если их разница превышает 0,05 мм, поршень забраковывается.

Нагар с днища поршня удаляется с помощью очистителя (без разборки двигателя) или механическим путем – в случае, если поршень уже демонтирован. При этом слишком острые предметы использовать не рекомендуется, оптимальный вариант – тупой металлический скребок или щетка.

Визуально определить присутствие трещин на поршне иногда довольно сложно из-за следов нагара и масляных загрязнений. Проще взять деталь за головку и нанести по ней легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук будет свидетельствовать о наличии трещин.

При осмотре некоторых поршней можно заметить на их юбках темное защитное покрытие. Некоторые заводы наносят такое в целях защиты поршней от задиров и преждевременного износа. Если такое покрытие в процессе эксплуатации двигателя было повреждено, крайне желательно восстановить его, тем более что антифрикционные материалы теперь доступны и для частного применения.

Современные покрытия для поршней не только снижают коэффициент трения, но и способствуют дополнительному охлаждению сопряженных поверхностей.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия (АФП) на примере наиболее доступного и эффективного состава MODENGY Для деталей ДВС. Дополнительным плюсом этого материала является аэрозольная фасовка, позволяющая равномерно наносить покрытие без использования специального инструмента.

Перед использованием АФП юбки поршня очищается от прочно сцепленных загрязнений механическим путем. Затем на поршень надевается трафарет – это позволяет защитить те участки детали, на которые попадание состава нежелательно.

Чтобы обеспечить покрытию хорошую адгезию и максимально долгий срок службы, поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который испаряется через 15 минут, оставляя поверхность полностью подготовленной.

Баллон с покрытием тщательно встряхивается, средство наносится с расстояния 20-30 см быстрыми повторяющимися движениями. Уже через 10 минут слой покрытия приобретает матовый оттенок и позволяет нанести еще один в случае необходимости. Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС полностью отверждается за 12 часов при комнатной температуре. В это время перемещать обработанные поршни не рекомендуется.

Видеоинструкцию по нанесению покрытия можно посмотреть здесь.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Признаки износа или залегания поршневых колец двигателя

Признаки износа (поломки, залегания) поршневых колец двигателя

Сильное дымление из глушителя

Дым серо-синий (сизый). Дымит постоянно: и при пуске, и при работе на холостых, и при движении. Кратковременное дымление при пуске или перегазовке является признаком износа маслосъемных колпачков.

Причины: моторное масло плохо удаляется со стенок цилиндров при работе двигателя и вместе с отработанными газами выбрасывается через выпускные клапана в выпускной тракт и далее в глушитель. Отсюда сизый дым. Капли масла можно ощутить на своей руке подставив ее к выпускному отверстию глушителя при работающем двигателе.

Моторное масло в корпусе воздушного фильтра

Изношенные или залегшие кольца пропускают газы, образовывающиеся в камерах сгорания при работе двигателя в поддон (картер двигателя). В картере повышается давление газов, которые через систему вентиляции картера двигателя выбрасываются в корпус воздушного фильтра. Они насыщены моторным маслом, забивают воздушный фильтр двигателя и карбюратор.

Течь моторного масла под сальники и уплотнители двигателя

Повышенное давление газов в картере двигателя заставляет моторное масло сочится, откуда только можно (сальники распределительного и коленчатого валов, прокладка и маслозаливная горловина клапанной крышки, прокладка поддона).

Сильное дымление из сапуна

Будет заметно, если снять крышку с корпуса воздушного фильтра двигателя. Тут сильная струя сизого дыма хлопками выходит из отверстия вентиляции картера. Аналогичную картину наблюдаем сняв шланг с сапуна двигателя.

Его воздушные жиклеры ГДС обеих камер

— Черный нагар на свечах зажигания

Черный нагар на электродах свечей зажигания плюс замасливание резьбы.

— Двигатель «троит» на холостых

— Провалы при нажатии на педаль «газа»

— Повышенный шум при работе двигателя

Если после проведения замера компрессии установлено, что указанные признаки имеют причиной износ или залегание поршневых колец, то сначала проводим раскоксовывание поршневых колец и если не помогло, то производим их замену (на двигателях автомобилей 2108, 2109, 21099 можно не снимать двигатель для выполнения этой процедуры, а на 2105, 2107 его придется снимать).

Примечания и дополнения

— Сопутствующими неисправностями к износу поршневых колец могут быть: износ цилиндров, износ поршней.

— Залегание поршневых колец – потеря ими упругости в результате перегрева или закоксовывание канавок под кольца в результате применения некачественного моторного масла. В результате кольца перестают выполнять свою функцию – эффективно снимать моторное масло со стенок цилиндров и создавать определенное давление при движении поршня вверх (компрессия).

— Бывают ситуации, когда залегает или выходит из строя только маслосьемные кольца, а компрессионные работают. В такой ситуации двигатель будет дымить и расходовать масло, но компрессия будет в норме.

Источник

Определение износа двигателя

Изнашивание — процедура взаимодействия деталей, приводящая к деформации, нагреванию, микро резанию. А также нарушению механической структуры, свойств, фазового состава, что приводит к уменьшению размеров, объема и веса элементов механизма.

Согласно ГОСТУ 27674 — 88, износ определяется как процесс отставания материала от поверхности твердого элемента, приводящий к увеличению рудиментарной деформации.

Другими словами, изменение структуры, габаритов, массы, состояния твердотельных поверхностей в результате остаточной деформации от статичных нагрузок или нарушения поверхностного слоя вследствие трения.