Причина закоксовки поршневых колец: Масложор и раскоксовка: экспертиза «За рулем» — журнал За рулем
Залегание поршневых колец. Причины, последствия, ремонт или замена | SUPROTEC
Выражение «залегли кольца», это что?
Для начала разберемся, как устроена цилиндропоршневая группа. Во время работы двигателя поршень совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра. Между этими деталями обязательно должен быть зазор, чтобы трение не мешало движению.
В то же время контакт деталей поршень/цилиндр должен быть по возможности герметичным, чтобы:
- максимально использовать энергию расширяющихся газов;
- не пропускать продукты сгорания в картер;
- при движении вниз снимать смазку, попавшую на внутреннюю стенку цилиндра.
Чтобы выполнить эти условия, на каждый поршень в большинстве случаев легковых автомобилей установлены три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные кольца обычно «сплошные» в сечении, а маслосъемные имеют прорезь, в которой устанавливается пружина, снаружи у них кромка для съема и разрезы для удаления масла.
Благодаря такой конструкции кольца пружинят и плотно прилегают к стенкам цилиндра.
Поршень имеет три канавки, ширина которых на сотые доли миллиметра больше толщины поршневых колец. Поэтому кольца всегда зафиксированы и имеют свободу движения, плотно закрывая зазор.
Когда в поршневых канавках скапливается нагар или кокс, он играет роль клея. Кольца просто приклеиваются к канавкам, теряют подвижность и не могут упруго прижиматься к стенкам цилиндра, происходит нарушение плотности сопряжения пары поршень/цилиндр. Это явление называется залеганием или закоксовкой. Почему залегают кольца, разобрались, теперь узнаем, как это все диагностировать.
Признаки залегших колец
Ранее выяснили, что, когда залегли кольца в двигателе, нарушается герметичность прилегания поршня к цилиндру. Из этого следует, что газы из камеры сгорания частично «пролетают» в образовавшийся зазор, не выполняя полезной работы, попадают в картер.
Симптомы, что залегли кольца, обуславливаются главным образом падением компрессии в камере сгорания из-за зазоров между поршневым стаканом и стенкой гильзы.
Проблемы начинаются с ухудшения динамических характеристик автомобиля. Двигатель плохо реагирует на работу с педалью газа. Это основной признак.
Если залегли маслосъемные кольца, пленка смазки остается на внутренней поверхности цилиндра (кстати, компрессионные кольца залегают гораздо реже). Во время рабочего хода поршня, когда воспламеняются пары горючего, смазывающая жидкость сгорает. Масло расходуется на угар, а из выхлопной трубы идет дым синеватого цвета. Это второй признак.
Затрудненный запуск двигателя в любую погоду – еще один признак залегших колец. Коленвал с противовесами имеет большую массу, чтобы его провернуть нужно значительное усилие. К тому же масло стекло в поддон картера, на первых оборотах сила трения также препятствует движению поршня. Если один или несколько цилиндров не работают, пуск затруднен.
Увеличенный расход топлива также может быть признаком, что в двигателе залегли кольца. Из-за зазора между поршнем и цилиндром энергия горючего не используется полностью: компрессия недостаточна.
Поэтому бортовой компьютер завышает обогащение топливовоздушной смеси, чтобы компенсировать недостаток тяги. Это приводит к перерасходу горючего.
Чем опасна ситуация, когда залегли кольца в двигателе
Главная опасность в том, что когда залегли поршневые кольца, двигатель функционирует в нештатном режиме:
- неполное сгорание топлива, образование нагара;
- сбой работы отдельных цилиндров;
- выхлопные газы проникают в картер, деструкция масла;
- масло сгорает, образовывая лаки и нагар.
Эти, кажущиеся незначительными, неисправности приводят к серьезным проблемам и дорогому ремонту.
Попадая в поддон картера, агрессивные выхлопные газы вступают в реакцию с маслом. Химический состав смазывающей жидкости изменяется, оно не может выполнять свои функции. В результате ускоряется износ трущихся деталей, ухудшается отвод тепла.
Масло, не убранное залегшим маслосъемным кольцом, сгорает, провоцируя локальный перегрев деталей. При длительной эксплуатации в таком режиме появятся задиры на гильзе и юбке поршня.
Сгорая, масло оставляет нагар, из-за которого часто возникает детонация, возможен прогар поршня.
Что делать, если залегли кольца в двигателе
Ответ на данный вопрос банален: если довели двигатель своего «железного скакуна» до такого состояния, что залегли кольца, надо их раскоксовать — скажут на любом форуме. Для этого необходимо удалить нагар из поршневых канавок. Раскоксовку можно делать тремя способами:
- механическим очищением нагара,
- химическим растворением кокса,
- при помощи специальных присадок в топливо.
Рассмотрим каждую процедуру подробнее. «Народные способы», связанные с риском повредить прокладки и сальники современного автомобильного мотора, упоминать не будем.
Механическая раскоксовка
Этот способ подразумевает частичную или полную разборку двигателя, потому что поршни, на которых залегли кольца, необходимо извлечь. Очищать детали нужно вручную, используя мягкие щетки, ветошь и растворитель, керосин или ацетон.
Места, до которых трудно добраться щеткой, необходимо тщательно прочистить с помощью небольших кусочков ваты или ветоши смоченных в растворителе. Мастера часто используют пинцеты и другие приспособления, чтобы удалить весь нагар. Только в этом случае раскоксовка считается качественной.
Данный способ требует хорошего знания устройства авто, и силового агрегата в частности. Нужно ведь не только разобрать, но и потом правильно собрать мотор. Это причина, почему лучше доверить такую работу профессиональным автослесарям, хоть это и немалостоящее удовольствие.
Химическая раскоксовка
Этот способ поможет, если залегли маслосъемные кольца, а что делать не знаете – нет ни навыков, ни инструментов, чтобы разбирать двигатель, и нет возможности обратиться в автосервис. Чтобы раскоксовать мотор с помощью химии, нужно только уметь выкручивать свечи зажигания.
Алгоритм химической раскоксовки залегших колец:
- Прогреть двигатель до 80-90 °C.
- Отсоединить провода питания, вывернув свечи.
- Вывесить ведущий мост.
- Рычаг КПП установить на максимальную скорость.
- Провернуть коленвал так, чтобы все поршни встали в среднее положение.
- Залить в цилиндры по 40 мл средства, завернуть свечи.
- Подождать 60 минут, временами поворачивая вперед-назад ведущие колеса.
- Убедившись, что вся жидкость просочилась вниз, запустить мотор на час в режиме ХХ.
- Заменить масло и масляный фильтр.
- Проехать 20-30 км с нагрузкой около 3000 оборотов.
Главные недостатки этого способа:
- Нет возможности надежно проконтролировать, насколько хорошо удален кокс.
- Агрессивная химия может повредить уплотнители и сальники двигателя.
Раскоксовка с помощью присадок
Это наиболее простой и безопасный вариант чистки двигателя, если залегли кольца, а что делать вы не знаете. Достаточно добавить в топливо или моторное масло специальную присадку – не нужно ничего выкручивать-закручивать, вывешивать и ждать.
Просто и удобно. Сегодня на рынке представлены средства импортного и отечественного производства. Бренды из стран ЕС и США традиционно пользуются авторитетом, но относительно дороги. Продукция отечественных производителей дешевле, и часто не уступает западным аналогам.
Например, российская компания «Супротек» разработала линейку триботехнических составов, которые позволяют комплексно очистить мотор автомобиля. Промывки быстро удаляют самые стойкие загрязнения, а присадки в бензин и моторное масло поддерживают эффект «чистого двигателя» на протяжении длительного времени. «Очиститель топливной системы» Suprotec комплексно промывает камеру сгорания и топливную систему бензиновых моторов. Промывка добавляется в топливный бак. Ввиду высокой химической активности рекомендуется для разовой очистки, когда заметили симптомы, что залегли кольца в двигателе. Средство эффективно удаляет все виды нагаров из камеры сгорания, устраняя связанные с ними проблемы.
Чтобы закрепить эффект от «Очистителя топливной системы», рекомендуется использовать «Долговременную промывку двигателя» от «Супротек».
Состав заливается в маслозаливную горловину. Это средство работает медленнее, но способно удалить самые стойкие отложения, к тому же оно абсолютно безопасно для резиновых и полимерных деталей. Из-за постепенного характера действия промывку необходимо добавлять в масло приблизительно за 200 километров до плановой замены масла.
Отличные результаты в профилактике такого явления как залегание поршневых колец показал триботехнический состав Suprotec Active. Эта присадка для добавления в моторное масло борется с корнем проблемы – она оптимизирует зазоры в узле кольцо-канавка-гильза. Это улучшает съем смазки со стенок цилиндра, препятствуя образованию нагара.
Конечно, совсем «убитый» двигатель никакая химия не спасет. Но если не запускать состояние автомобиля, в общем, и силового агрегата, в частности – вполне можно обойтись регулярным добавлением присадок в топливный бак или масляную систему. Это дешевле, чем ремонтировать мотор, когда залегли кольца или образовались задиры в ЦПГ.
Советы по профилактике
Основные причины закоксовки двигателя известны, она возможна, если:
- автомобиль несколько месяцев простоял без движения, а потом его начали эксплуатировать,
- постоянно совершаются только короткие поездки, когда мотор не успевает полностью прогреться;
- используется некачественное моторное масло, либо регулярно превышается интервал замены.
Значит, чтобы снизить риск залегания поршневых колец, нужно придерживаться несложных правил:
- Если машина долго простояла без движения, замените масло, прежде чем начнете на ней ездить.
- Время от времени совершайте длительные поездки, чтобы мотор прогрелся, и отложения полностью выгорели.
- Заливайте только рекомендованные производителем автомобиля сорта моторных масел.
Помните, что любую проблему легче предупредить, чем потом с ней бороться.
Признаки, причины и решения, если залегли кольца
Варианты решений расположены в порядке возрастания сложности выполнения.
Если не помогает первый вариант, значит, проблема слишком серьезная.
Признаки проблемы | Причина | Решение |
Падение компрессии. | Газы «пролетают» в зазор между поршнем и гильзой. | 1. Использовать «Очиститель топливной системы» Suprotec, или «Долговременную промывку двигателя». 2. Выполнить химическую или механическую раскоксовку. |
Из выхлопной трубы идет сизый дым. | Масло остается на стенках цилиндра и сгорает с топливом. | |
Затруднен пуск двигателя. | Мотор троит, недостаточная сила, чтобы провернуть коленвал. | |
Расход горючего увеличился. | Из-за троения ЭБУ повышает обогащение топливовоздушной смеси. |
Залегание поршневых колец, признаки и причины
Автор admin На чтение 4 мин.
Просмотров 7.3k.
Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.
Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.
Признаки залегания колец
У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.
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.
Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.
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.
В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;Предупреждение и борьба с залеганием колец
Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.
Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься.
Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.
Раскоксовка моторов как альтернатива капремонту: стоит ли делать и как правильно
Про причины
Примерно 50 лет назад перед конструкторами стояла задача создать двигатель, который бы мог переносить порой очень жесткие режимы работы поршневой группы и отвратительную работу масла.
Напомню на всякий случай, что детонация – это не хлопки недогоревшего топлива в глушителе, а процесс взрывного сгорания рабочей смеси в цилиндрах. Взрывная волна при этом разрушает детали двигателя, а температура сгорания повышается. Легкая детонация при раннем зажигании понемногу разрушает поршни, образуя на поверхности кратеры, портит свечи зажигания и клапаны. Но особенно разрушительна детонация смеси до момента зажигания – в этом случае давление в цилиндре повышается особенно резко, и взрывная волна может сломать поршневый палец, погнуть шатун или деформировать вкладыши. А если детонация появляется несколько тактов подряд, то резкий рост температуры отработавших газов (EGT) приводит в том числе к расплавлению поршней, особенно при наличии мест локального перегрева из-за утечек газа в картер.
Именно из-за риска детонации бензиновым моторам приходится довольствоваться малой степенью сжатия, смесью близкой к стехиометрической и регулировать рабочий процесс дросселированием.
Прогресс цикличен, и на новом этапе развития ДВС в очередной раз пришлось довести рабочий процесс до самого «края». В 1960-е у конструкторов была проблема с точным смесеобразованием (дело было до массового внедрения инжекторов), а химическая промышленность не могла еще дать качественное масло, сохраняющее свои свойства в разных условиях. Сейчас причины у детонации другие – просто повышение температуры и работа на грани возможного позволяет экономить топливо. Но суть тем не менее одна. Поршневая группа современных моторов – в зоне риска, вкладышам коленвала и всем подшипникам тоже достается, масло коксуется в блоке и особенно – на поршнях. Отсюда необходимость в «капиталке-лайт» на 120–150 тысячах километров пробега.
Зачем это нужно
Подвижность поршневых колец, плотная посадка клапанов и чистота камеры сгорания – это три фактора, сильно влияющих на эффективность работы двигателя.
Поршневые кольца отвечают за компрессию, отвод тепла от поршня и количество остающегося на стенках двигателя масла. При снижении их подвижности или полной закоксовке нарушается передача тепла от поршня к стенкам блока цилиндров, резко повышается температура самих поршневых колец и возрастает угар масла. Толщина слоя на стенках блока становится слишком большой, и температура верхнего слоя масляной пленки начинает расти. Все эти факторы самым негативным образом влияют на вероятность проявления детонации и способствуют разрушению поршня и поршневых колец, вплоть до прогаров и появления трещин.
Плотная посадка клапанов важна как для обеспечения компрессии, от которой зависит эффективность сгорания, так и для охлаждения собственно клапанов – тепло от тарелки клапана по большей части уходит в головку блока через его фаску. И если контакт плохой, то клапан перегревается, и вот уже снова поднимает голову детонация.
Ну и, наконец, от чистоты камеры сгорания и поршня зависит как степень сжатия мотора (ведь нагара может оказаться много), так и степень поглощения поршнем и ГБЦ тепла при сгорании топлива.
А разнообразные твердые частицы нагара и неровности стенок способствуют появлению очагов все той же сокрушительной детонации, которой стараются всеми силами избегать.
Еще раз, резюмируя: на всех современных моторах условия работы столь суровые, что масло коксуется на поршневых кольцах, стенках цилиндров и клапанах весьма активно. К 120–150 тысячам километров нужно с этим что-то делать, а если пренебречь, то можно за ближайшие 20–30 тысяч разрушить мотор детонацией. Вопрос – можно ли сэкономить на ремонте, ограничившись химической раскоксовкой?
Процесс раскоксовки. Дедовские методы
За долгие годы работы ДВС научились восстанавливать чистоту поршневой группы и камеры сгорания несколькими способами. Самым «дедовским», несомненно, можно считать попытку очистить все смесью керосина и бензина. Бензин в смеси не для лучшего сгорания, а чтобы керосин меньше вредил резиновым деталям мотора.
Достаточно залить смесь в цилиндры и изредка «шевелить» мотор, поворачивая коленвал туда-сюда для облегчения прохождения смеси к поршневым кольцам.
Подержать, сколько можно, потом прокрутить мотор стартером, и остатки раскоксовочной смеси вместе с растворенной грязью вылетят. А немного смеси попадет в картер и испарится позже.
Метод вполне популярен и сейчас, благо компоненты доступны любому, а из инструментов нужен только свечной ключ. Да вот только эффективность его крайне низкая, ведь он был рассчитан на отмывание сравнительно низкотемпературной золы, причем процесс нужно было повторять буквально каждые пару месяцев. У современных моторов нагар совершенно другой: жесткий, высокотемпературный, даже если получается он за счет попадания в камеру сгорания масла.
Куда более экзотическим способом оказалась раскоксовка водой, она же раскоксовка спиртом. Когда-то люди заметили, что на моторах, которым на форсаже впрыскивают водометанольную смесь, поршень и камера сгорания просто блестят. Поиски причины указали на воду – именно она отвечает за очистку камеры сгорания. Ударная доза пара отлично воздействует на все отложения, ведь вода – универсальный растворитель.
А сочетание h3O+O2 – вообще штука убойная при высоких температурах. Разумеется, пар не проникает слишком глубоко, зато там, куда проникает, отшибает от металла буквально пласты наслоений. А они уже вылетают с выхлопными газами дальше.
На карбюраторном моторе процесс раскоксовки обычно заключался в смешивании бензина и водки в пропорции 1 к 1 и подаче смеси на вход карбюратора. Дальше все просто: включался «подсос», и мотор засасывал смесь. Час работы на холостых или неспешного движения – и агрегат чистый. Можно ездить дальше, но часто операцию проводили перед капремонтом, чтобы не отмывать детали вручную.
Те же методы, но уже сегодня
По сути мало что изменилось с тех пор, но более стойкий нагар в намного меньшем объеме все равно вредит моторам. Да и закоксованные поршневые кольца легче, меньше, но зато «приклеиваются» в канавке уже совсем намертво. Дедовские методы приходится усовершенствовать.
К сожалению, за годы развития моторов они стали не только мощнее и компактнее, но и обросли целым рядом весьма хрупких и чувствительных ко всем процессам в камере сгорания компонентов, лямбда-сенсорами, датчиками EGT, форсунками непосредственного впрыска и, наконец, катализаторами и сажевыми фильтрами.
Все они совсем не рады летящим из камеры сгорания кускам твердой сажи и каплям воды. И уж тем более не радуются непонятным углеводородам в жидкой фазе с примесями. Но необходимость в очистке мотора остается. Что делать?
Усовершенствование обычной раскоксовки керосином привело к появлению целого арсенала смесей. Порой мало отличающихся от «оригинала» гаражного розлива, а порой весьма инновационных и тщательно проработанных.
Большая часть смесей – это тот или иной набор растворителей. Самые бесполезные – в основном из керосина с минимумом примесей, более продвинутые содержат ксилолы и сольвенты, которые растворяют куда быстрее и лучше.
Но помимо весьма консервативных растворов, существуют и настоящие «шедевры» вроде состава Mitsubishi Shumma, который содержит еще и раствор аммиака (нашатырный спирт), и комплекс органических кислот. Разумеется, в названии этого состава не зря присутствует название автомобильной компании: это сервисная жидкость и, пожалуй, единственная в своем роде.
Когда-то, при появлении серии моторов GDI с непосредственным впрыском, обнаружилось, что из-за жесткого рабочего процесса и типа впрыска у них повышенное содержание твердых веществ в газах и склонность к нагарообразованию. Компания разработала специальную смесь для профилактических работ на ТО, ведь не разбирать же мотор для очистки каждые 15-20 тысяч километров? Эффект от применения заметно более выражен, чем от обычных органических растворителей, этот состав и несколько ему подобных действительно способны изменить что-то в работе мотора и даже избежать уже назревающего ремонта.
Раскоксовка водой тоже пригодилась. На моторах с впрыском бензина она проводится немного сложнее, чем на старинных карбюраторных, но суть та же. Вода в этом случае подается через капельницу или иное дозирующее устройство на повышенных оборотах. Эффект ровно тот же. Есть вариант, когда состав подается специальным аппаратом через топливную рампу двигателя, причем в процессе сочетается очистка водой и растворителями.
Кстати, новомодные системы впрыска воды для наддувных моторов работают именно как обычная водяная система раскоксовки, и эффект они обеспечивают тот же.
Есть ли эффект?
Агрессивная реклама многих простейших препаратов утверждает, что эффект от применения обычных органических растворителей при раскоксовке чуть ли не превращает старый мотор в новый, компрессия увеличивается и выравнивается, а мощность растет. На практике подобное воздействие простейших смесей можно получить лишь в очень запущенных случаях – например, на моторах, эксплуатирующихся короткими поездками, да еще и с «жором» масла.
Во всех остальных случаях это в основном плацебо: эффект минимален, если вообще есть.
Проблема, как я уже говорил, в том, что нагар у современных моторов обычно очень жесткий и стойкий даже к механическим методам очистки, а кольца очень плотно приклеиваются к поршням, к тому же жидкости очень сложно попасть в щель между поршнем и цилиндром, и еще сложнее добраться до второго и третьего колец.
При длительной промывке положительный эффект более выражен, но в любом случае, дешевые «антикоксы» – это, по большей части, выброшенные на ветер деньги.
Профессиональные составы для раскоксовки обеспечивают куда лучший результат. Нет, я вовсе не про увеличение компрессии и восстановление работы поршневых колец, я про очистку камеры сгорания. При применении «на горячую», да еще и при длительном воздействии, агрессивная химия вычищает металл до блеска.
К сожалению, с поршневыми кольцами все не так хорошо: иногда эффект заметен, а иногда – нет, все зависит от конструкции мотора, ситуации и, наверное, от расположения звезд. Чаще всего компрессия возрастает, а вот масляный аппетит не уменьшается. Компрессионные кольца, как известно, расположены выше маслосъемных, и состав легко восстанавливает подвижность верхнего компрессионного кольца. Положение второго кольца обычно облегчается несильно, а вот для очистки маслосъемного и сливных отверстий в поршне проникающей через зазор смеси просто не хватает.
Притом в этой зоне количество лакообразования и масла как раз максимально, а значит и химических веществ требуется много.
«Переборщить» с промывочным составом тоже можно, он весьма агрессивен по отношению к покрытию поршня, резиновым уплотнениям и маслу, поэтому стандартная методика применения достаточно осторожно советует короткую процедуру очистки и очень малые дозы составов. Но риск – дело благородное, и иногда нарушение правил помогает избежать серьезного ремонта.
Раскоксовка водой тоже крайне эффективна для очистки камер сгорания и клапанов, особенно впускных. Но изменения в работе поршневых колец, опять же, минимальны.
Риски
С положительными изменениями понятно, но есть же и шансы на негативное развитие событий? Помимо прогнозируемых рисков на загрязнение свечей, катализаторов и прочего, есть еще и ненулевые шансы получить кусок кокса прямо под поршневые кольца и царапину на зеркале цилиндра. Или большой кусок нагара прямо под клапан, что может привести к его поломке или столкновению клапана и поршня.
К счастью, шанс на такого рода неприятность невелик, но и забывать о такой возможности не стоит.
Про раскоксовку водой стоит сказать, что при ее применении довольно высок риск гидроудара, особенно если проводить процедуру неаккуратно. Многие сервисы просто не берутся за эту работу, если не уверены в своих силах.
Где стоит применять
Чистота одинаково полезна для всех моторов, но положительный эффект более всего заметен для двигателей с масляным аппетитом, особенно – давним, для моторов с алюсиловым покрытием цилиндров и высокофорсированных двигателей, чаще – с турбонаддувом.
С масляным аппетитом все просто, в этом случае камера сгорания настолько зарастает, что степень сжатия может повыситься еще на единичку, а клапаны могут потерять подвижность. Очистка спасает ситуацию еще на какое-то время.
Алюсиловые моторы очень боятся попадания твердых частиц на стенки блока – покрытие слишком тонкое и легко повреждается даже сажей. Так что удалить все лишнее с поршня заранее, не дожидаясь появления действительно крупных отложений, действительно стоит.
К тому же алюсиловое покрытие легко повреждают и залегшие поршневые кольца. Правда, и риск тут несколько повышенный, но зачастую такие двигатели настолько сложны и дороги в ремонте, что профилактическая сборка-разборка для них просто не вариант.
Ну а с турбомоторами все еще понятнее. Они работают во всех режимах и оборотах на пределе форсирования рабочего процесса, а значит даже небольшое улучшение характеристик камеры сгорания и поршня сильно облегчают им жизнь. Да и поршневые кольца у них работают при высоких температурах, так что лишний раз почистить хотя бы зону верхнего поршневого кольца уже за благо.
Нужно ли лично вам и что именно?
Если ваша машина старше пяти лет и/или имеет мотор из группы риска, то, скорее всего, химическая раскоксовка лишней не будет. Она позволит немного улучшить характеристики работы. А вот в запущенных случаях, когда хочется устранить масляный аппетит, все не так однозначно.
На моторах старой конструкции и с большим износом поршневой группы эффект, как ни странно, хорошо выражен, ведь зазоры увеличены, и жидкость легко проникает вниз.
На сравнительно свежих конструкциях двигателей эффекта может и не быть вовсе, поскольку причины попросту нельзя устранить таким образом.
В общем, как временная мера раскоксовка может помочь в ряде случаев. Но если вы нацелены на долгую эксплуатацию машины, а не на продажу ее в ближайшие месяцы, то от «капиталки-лайт» с заменой колец вам никуда не уйти.
Опрос
А вы делали раскоксовку?
Всего голосов:
5 Признаки неисправности поршневых колец (и стоимость замены в 2021 году)
Двигатель внутри вашего автомобиля содержит серию колец, которые называются поршневыми кольцами. Эти кольца помогают регулировать давление масла и количество масла, потребляемого двигателем.
Если поршневые кольца будут повреждены или изношены, то с вашим двигателем будут всевозможные проблемы. Несмотря на то, что поршневые кольца представляют собой небольшие и недорогие детали, они имеют решающее значение для работы двигателя.
Что такое поршневые кольца?
Большинство двигателей внутреннего сгорания имеют поршни. Поршни вместе с закрытыми клапанами в головке используются для герметизации камеры сгорания, в то время как топливовоздушная смесь воспламеняется на такте сгорания. При воспламенении топливовоздушной смеси поршень оказывается в расточке цилиндра.
Поршень соединен с шатуном, который также соединяется с коленчатым валом. Когда поршень движется вниз, он вращает коленчатый вал, который создает мощность, которая приводит в движение ваш автомобиль.
Поршни должны плотно прилегать к стенкам цилиндра, чтобы обеспечить полное и эффективное сгорание. Это уплотнение создается серией поршневых колец, охватывающих поршень. По мере износа двигателя поршневые кольца могут не уплотняться или даже со временем треснуть из-за нагрева или неправильных допусков.
Признаки неисправности поршневых колец
Сложность, связанная с признаками неисправности поршневых колец, заключается в том, что они похожи на признаки неисправных уплотнений клапана.
Но вы должны отвезти свой автомобиль к автомеханику и в любом случае проверить его.
Ниже приведены 5 основных симптомов неисправных поршневых колец.
1) Слишком много выхлопного дыма
Если из вашего автомобиля выходит много выхлопного дыма, это может быть простым признаком неисправности поршневых колец. Этот дым будет выглядеть очень густым и будет иметь темно-серый и синий цвета. Часто сопровождается резким запахом масла.
При неисправных поршневых кольцах моторное масло начинает вытекать в камеру сгорания. Как только это произойдет, масло загорится и создаст густой сине-серый выхлопной дым, который вы видите.
2) Чрезмерный расход масла
Этот симптом имеет тот же результат, что и первый из перечисленных здесь симптомов. Изношенные поршневые кольца и утечка масла в камеру сгорания приведет к тому, что автомобиль израсходует намного больше масла.
Это означает, что вам придется регулярно доливать масло в свой автомобиль, а не ждать стандартных 3 000–5 000 миль, прежде чем делать это.
Если вы обнаружите, что добавляете масло чаще, чем следовало бы, попросите механика проверить поршневые кольца.
3) Плохое ускорение
Когда поршневые кольца изнашиваются или повреждаются, двигатель теряет мощность из-за меньшего сжатия.
Это означает, что когда вы нажимаете педаль газа для ускорения, автомобилю потребуется много времени, чтобы разогнаться. В этом случае вам потребуется заменить поршневые кольца, чтобы устранить проблему.
4) Плохая работа автомобиля
Наихудший симптом неисправных поршневых колец — это полное отключение питания вашего автомобиля.Вы вообще не сможете разогнать свой автомобиль, и его общие характеристики будут очень низкими.
Вам, вероятно, придется отбуксировать свой автомобиль к ближайшему механику, потому что производительность будет очень плохой. Однако вы испытаете этот симптом только в том случае, если проигнорируете первые три предыдущих симптома по мере их появления.
5) Чрезмерное количество масла во впускном канале
Масло в воздухозаборнике часто является результатом продувки.
Продувка — это когда воздушно-масляная смесь в камере сгорания выходит за поршневые кольца и создает положительное давление в картере.
Это давление сбрасывается из шланга принудительной вентиляции картера (PCV) обратно во впускное отверстие. Когда идет сильный удар, вы можете заметить, что ваша еда довольно жирная.
Стоимость замены поршневых колец
Стоимость замены поршневых колец будет довольно высокой. Сами поршневые кольца стоят всего от 30 до 150 долларов за детали. Однако большая часть затрат на замену связана с трудом, который стоит за этим.
Поскольку поршневые кольца находятся внутри вашего двигателя, это означает, что автомеханику нужно будет снять двигатель с вашего автомобиля и разобрать его, чтобы он мог получить доступ к изношенным поршневым кольцам.
После замены поршневых колец они должны собрать двигатель и установить его обратно в автомобиль. В среднем весь процесс займет более 10 часов.
Читайте также: 5 симптомов утечки тормозной жидкости и средняя стоимость ремонта
В среднем автомеханик берет от 100 до 200 долларов в час за выполнение такой работы по замене.
Таким образом, предположим, что вашему местному автомеханику требуется около 11 часов, чтобы выполнить эту задачу, это означает, что вы заплатите от 1100 до 2200 долларов только за работу.
Добавьте примерно 100 долларов по частям, и получится от 1200 до 2300 долларов. Конечно, этот ценовой диапазон может быть еще выше, если механику будет труднее получить доступ к вашему двигателю. Все зависит от марки и модели вашего автомобиля.
Типы поршневых колец и техническое обслуживание поршневых колец
Поршневые кольца производятся и классифицируются в зависимости от функции и удобства использования. Первичное использование поршневого кольца — герметизация камеры (в которой движется поршень), которая может быть камерой сгорания двухтактного или четырехтактного двигателя.Судовые двигатели имеют три или более типа колец, установленных по окружности поршня.
Поршневое кольцо является важной частью поршня, его количество и функциональность различаются в зависимости от типа и мощности двигателя.
В 2-тактных больших двигателях поршневые кольца компрессионного типа используются для уплотнения камеры сгорания, а грязесъемные кольца устанавливаются под ними для удаления отложений с гильзы и распределения масла по поверхности гильзы.
Прочтите по теме: Причины износа гильз цилиндров и способы их измерения
Однако в небольших судовых двигателях используются разные типы поршневых колец для специальных целей.Например. маслосъемное кольцо используется в 4-тактном двигателе, поскольку это двигатель магистрального типа, а масло картера имеет прямой доступ к гильзе цилиндра и поршню. В этой статье мы рассмотрим различные типы поршневых колец, используемых в морских двигателях.
Типы и функции поршневых колец
Компрессионные кольца или кольца давления
Компрессионные кольца обеспечивают уплотнение над поршнем и предотвращают утечку газа со стороны сгорания.Компрессионные кольца расположены в первых канавках поршня.
Однако это может отличаться в зависимости от конструкции двигателя. Основная функция этих колец — герметизация продуктов сгорания и передача тепла от поршня к стенкам поршня.
Масло регулируется путем срезания слоя масла, оставленного масляным кольцом, таким образом обеспечивая достаточную смазку верхних компрессионных колец. Кроме того, он также помогает верхнему компрессионному кольцу в уплотнении и передаче тепла.
Стеклоочистительное кольцо
Грязесъемное кольцо, также называемое кольцом Напье или резервным компрессионным кольцом, устанавливается под компрессионным кольцом. Их основная функция является для очистки поверхности гильзы от избыточного масла и действовать в качестве вспомогательной резервного кольца на остановку любой утечки газа дальше вниз, который избегал компрессионного кольца сверху. Большая часть грязесъемных колец имеет поверхность с углом сужения, которая обращена к нижней части для обеспечения очищающего действия при движении поршня к коленчатому валу.
Связанное чтение: Как внутренние силы в морских двигателях влияют на их работу?
Если грязесъемное кольцо установлено неправильно с углом сужения, ближайшим к компрессионному кольцу, это приводит к чрезмерному расходу масла. Это вызвано тем, что грязесъемное кольцо вытирает излишки масла в сторону камеры сгорания.
Маслосъемные кольца / скребки
Маслосъемные кольца регулируют количество смазочного масла, проходящего вверх или вниз по стенкам цилиндра.Эти кольца также используются для равномерного распределения масла по окружности гильзы.
Масло разбрызгивается на стенки цилиндра. Эти кольца также называются скребковыми кольцами, поскольку они соскабливают масло со стенок цилиндра и отправляют обратно в картер.
Эти кольца не позволяют маслу выходить из пространства между лицевой стороной кольца и цилиндром.
Связанное чтение: Интеллектуальная система смазки цилиндров для современных судовых двигателей
В масляном кольце отверстия или прорези прорезаны в радиальном центре кольца, что позволяет избыточному маслу стекать обратно в резервуар.
Масляные кольца могут быть цельными или двухчастными. Чтобы увеличить контактное давление между кольцом и поверхностью гильзы, кольца могут иметь скошенные края либо на внешних сторонах площадок, либо напротив камеры сгорания, чтобы уменьшить расход масла за счет улучшенного соскабливания масла из канала.
Двухкомпонентные маслосъемные кольца состоят из чугуна или профилированного стального кольца и винтовой пружины, изготовленной из жаропрочной пружинной стали, и действуют по всей окружности кольца для поддержания давления и контакта.
Материал поршневого кольца
Один из самых известных материалов, используемых при производстве поршневых колец, — чугун. Это связано с тем, что он содержит графит в пластинчатой форме, который сам действует как смазка, помогая скольжению между кольцами и гильзой.
На поршневые кольца нанесены сплавы и покрытия, и они будут варьироваться в зависимости от типа кольца, поскольку функции этих колец отличаются друг от друга.
Наиболее распространенной формой легирования чугуна является хром, молибден, ванадий, титан, никель и медь.
Материал поршневых колец держится тверже, чем гильза цилиндра, что обеспечивает максимальный срок службы.
Связанное чтение: Как изготавливаются поршневые кольца?
Поршень главного двигателя
Камера сгорания двухтактного морского двигателя представляет собой большое пространство, производящее огромное количество тепла и напряжений.
Верхние кольца поршня находятся в непосредственном контакте с камерой сгорания, поэтому они нуждаются в лучшей защите и покрытии, чтобы справиться с тепловым напряжением и обеспечить надлежащее уплотнение.
Многие новые конструкции были разработаны специально для больших двухтактных судовых двигателей. Некоторые из представленных важных разработок:
Двигатель MAN
Самое верхнее поршневое кольцо относится к типу регулируемого сброса давления, в котором на поверхности имеется несколько наклонных неглубоких канавок (с твердым хромированием), позволяющих некоторому давлению газа проходить через 2-е кольцо, тем самым уменьшая нагрузку на верхнее кольцо.
На концах колец имеется соединение типа «S».
Недавно была представлена новая конструкция, представляющая собой модифицированную версию колец CPR, известную как кольца CPR Port on Plane (CPR POP).
Изменено положение канавок, которые теперь размещены на нижней стороне кольца, поскольку было отмечено, что износ канавок колец CPR на рабочей стороне был быстрее, чем обычно.
Второе или промежуточное кольцо
Остальные кольца имеют косой срез на концах. Все поршневые кольца имеют алюминиевое покрытие на внешней поверхности для облегчения приработки.
Wartsila Двигатель
В 2-тактном двигателе Wartsila канавки для поршневых колец на поверхности поршня закалены для обеспечения превосходной износостойкости. Верхнее поршневое кольцо (также известное как газонепроницаемое кольцо (GT) в Wartsila) имеет перекрывающиеся концы, чтобы избежать утечки газа благодаря асимметричной форме цилиндра. Они имеют хром-керамическое (CC) покрытие вместе с покрытием для приработки (RC).
Количество поршневых колец зависит от размера двигателя. Например. RTflex 35 будет иметь очень короткую юбку и оснащен тремя поршневыми кольцами, но двигатель RTA может иметь 5 поршневых колец.3
Двигатель четырехтактный
Требование к поршневому кольцу в 4-тактном двигателе отличается, поскольку узел гильзы поршня открыт для отстойника. Следовательно, в 4-тактном пакете поршневых колец дополнительно требуются маслосъемные кольца. Обычно он состоит из 2-5 колец в зависимости от типа и спецификации двигателя. Обычно предусмотрены 2-4 компрессионных кольца для герметизации газов из камеры сгорания и 1-3 маслосъемных кольца для предотвращения попадания масла в камеру сгорания.
Компрессорные кольца обычно цилиндрического типа с конической поверхностью для эффективного газового уплотнения. Профили маслосъемного кольца содержат две площадки и вставленную цилиндрическую пружину для поддержки предварительного натяжения кольца.
Как работают поршневые кольца?
Как уже объяснялось, в поршне на разных уровнях предусмотрены кольца разных типов, которые выполняют разные задачи.
Самая верхняя канавка поршня состоит из компрессионного кольца, основная функция которого заключается в герметизации любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания.
При воспламенении топливовоздушной смеси давление газов сгорания прикладывается к головке поршня, заставляя поршень двигаться к коленчатому валу.
Сжатые газы проходят через зазор между стенкой цилиндра и поршнем в канавку поршневого кольца.
Во время процесса сгорания сила газов под высоким давлением прижимает поршневое кольцо к стенке гильзы цилиндра, что помогает ему образовывать эффективное уплотнение. Это давление, толкающее поршневое кольцо, пропорционально давлению газов сгорания.
Следующий набор колец в поршне, который расположен под компрессионным кольцом и над масляными кольцами, называется грязесъемными кольцами.
Они имеют конструкцию с конической поверхностью и служат для дополнительного уплотнения камеры сгорания. Как следует из названия, они помогают очистить стенку гильзы от излишков масла и загрязнений. Если какой-либо из дымовых газов смог пройти через компрессионное кольцо, эти газы будут заблокированы грязесъемным кольцом в хорошем состоянии.
Последний набор колец представляет собой масляные кольца, которые расположены в нижних канавках поршня, ближайшего к картеру.Основная функция масляного кольца — соскребать излишки масла со стенок гильзы цилиндра во время движения поршня.
Большая часть протертого масла направляется в картер обратно в масляный поддон. Эти масляные кольца поставляются с пружиной, установленной сзади в 4-тактном двигателе, чтобы обеспечить дополнительный толчок для очистки гильзы.
Почему выходят из строя поршневые кольца?
Камера сгорания оказывает огромное давление на поршневые кольца. Если давление сгорания газа, производимого внутри камеры, выше обычного, это может повлиять на работу кольца.
Это может быть из-за детонации и звона топлива из негерметичной форсунки или когда топливо смешано с грязным воздухом.
Загрязненное жидкое топливо или неправильный сорт цилиндрового масла также может повлиять на работу кольца. Когда кольцо начнет изнашиваться, станет очевидной их способность герметизировать дымовые газы.
Плохое качество топлива или масла в цилиндре, плохой процесс сгорания, неправильное время подачи топлива, изношенная гильза и т. Д. Являются нормальной причиной износа поршневых колец. Наиболее частым признаком или признаком изношенного кольца является прохождение газа в картер или под поршень, известное как продувка.
Заедание кольца из-за нагара или отложений шлама, а также поломка или трещина на кольце из-за износа.
Что необходимо проверить при осмотре поршневого кольца
Осмотр поршневых колец — важная задача для определения надлежащей работы поршневых колец с последующей очисткой или заменой поршневых колец (если они сломаны или изношены).
В двухтактных двигателях отверстие, содержащее верхнее кольцо, обычно находится в более высоком положении, чем канавка верхнего кольца четырехтактного двигателя.
Во время текущего осмотра
При обычном осмотре продувочного пространства поршневые кольца нажимаются с помощью отвертки. Это делается для проверки действия пружины или натяжения колец. Это также говорит о том, сломано кольцо или нет. Если кольцо сломано, пружина не сработает.
Кольца проверяются на предмет их мягкости в канавках, так как они могут застрять из-за нагара и, наконец, сломаться, что приведет к значительным повреждениям гильзы.
Также проверяется зазор между кольцом и канавкой и рассчитывается износ. Кольцо проверяется на наличие царапин и повреждений, а также оценивается общее состояние.
Связанное чтение: Основное руководство по техническому обслуживанию судовых двигателей для морских инженеров
В процессе капитального ремонта
При капитальном ремонте поршневые кольца полностью заменены на новый комплект.
Но для списания колец необходимо учитывать следующие шаги: —
1) Если поршневое кольцо застряло в канавке.
2) Если осевая высота колец уменьшена, а зазор в кольцах и канавке большой.
3) Если слой хрома отслоился или поврежден.
Во время капитального ремонта канавки необходимо тщательно очистить от нагара и проверить на наличие повреждений кольцевые канавки.
Перед тем, как поставить поршневое кольцо, его необходимо предварительно прокатить скруглить в канавках. При этом кольцо полностью перемещается внутри канавок.
С помощью этого теста мы можем проверить, что глубина канавок превышает радиальную ширину кольца.
Вставляя поршень с замененными кольцами во гильзу, используйте хорошо смазанный инструмент для сжатия поршневых колец, который гарантирует, что кольца не будут прилипать к поверхности гильзы при входе в камеру сгорания.
Поршневые кольца вставляются внутрь изношенной гильзы, также проверяется стыковой зазор.
Для колец небольшого поршня (например, компрессора) концы можно обработать с помощью фильтра для поршневых колец, но для судовых двигателей кольца должны быть отправлены в береговую мастерскую для ремонта, если стыковой зазор необычный.При установке колец следует проверять их на наличие маркировки, указывающей, какая часть находится вверху или внизу, а также проверять различную маркировку для разных положений.
Кольца следует укладывать с помощью автодорожки, т.е. с помощью расширителя колец. Зазор между кольцом и канавкой проверяется с помощью щупа.
Осевой и радиальный зазор старого кольца проверяется и записывается для оценки степени износа за несколько часов эксплуатации.
Как выполняется установка поршневого кольца?
Перед установкой поршневого кольца новое или запасное кольцо проверяется на наличие маркировки и сравнивается со старым на тот же уровень или положение.Если старая маркировка поршневого кольца стерлась, проверьте руководство по идентификации поршневого кольца, чтобы его можно было поместить в соответствующую канавку.
Канавку необходимо тщательно очистить, чтобы в ней не осталось нагара и шлама. При очистке следует учитывать, что некоторые канавки поршня покрыты специальной защитной пленкой. Они не должны быть повреждены ножом или шлифовальным инструментом.
После того, как канавка будет должным образом очищена, поршневое кольцо устанавливается с помощью инструмента для поршневых колец, который расширяет кольцо для вставки в канавку, сдвигая его с верхней части головки поршня.Убедитесь, что кольцо вставлено, удерживая отметку на верхней стороне.
Большинство поршневых колец снабжено маркировкой «TOP», или поверхность с оттиском идентификационного номера считается верхней поверхностью, если нет специальной маркировки.
Чрезвычайно важно правильно использовать расширитель колец, так как неправильное использование может повредить кольцо или нанести вред оператору, поскольку кольцо находится под постоянным натяжением.
В маленьких 4-тактных двигателях, если инструмент недоступен, кольцо можно расширить с помощью одежды или тряпок, имеющихся в машинном отделении.
Две ветоши помещаются с каждой стороны концов колец, и они вытягиваются так, чтобы кольца могли быть расширены и вставлены с верхней части поршня.
После установки всех поршневых колец убедитесь, что отверстие или торец всех поршневых колец не совмещены, чтобы избежать утечки газа из камеры.
Ресурс поршневых колец
Как и все другие детали машинного оборудования, поршневое кольцо также подлежит капитальному ремонту и замене через определенный период времени.Срок службы поршневого кольца полностью зависит от типа поршневого кольца, размера двигателя, на котором оно установлено, а также от рабочего состояния кольца и гильзы.
Для большого двухтактного поршневого кольца с внутренним диаметром примерно 900 мм общий срок службы кольца может составлять до 24 000 часов, а для двигателей меньшего размера с внутренним диаметром 500 мм — до 16 000 часов.
Для вспомогательных судовых 4-тактных двигателей, имеющих высокую скорость, срок службы поршневых колец обычно меньше, чем у 2-тактных двигателей.
Средний срок службы морского 4-тактного высокоскоростного двигателя составляет примерно 8000 часов, после чего требуется обновление.
Возможно, вы также прочитаете:
Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом.Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Теги: указания по машинному отделению поршневые кольца
Как работают поршневые кольца — NAPA Know How Blog
Двигатель — это простое механическое устройство, на самом деле воздушный насос, который использует поршни и клапаны для втягивания и выталкивания воздуха. Поршни в блоке цилиндров должны быть герметизированы внутри каждого цилиндра, чтобы процесс был эффективным. Поскольку поршни совершают миллионы ходов на протяжении всего срока службы двигателя, уплотнения имеют решающее значение.Это делается с помощью ряда колец, которые охватывают верхнюю половину поршня, уплотняя его на стенке цилиндра. Когда поршневые кольца изнашиваются, снижается КПД двигателя.
Как они работают
Поршневые кольца изготавливаются из металла, стандартные двигатели используют чугунные кольца, а в высокопроизводительных двигателях могут использоваться кольца из ковкого чугуна с хромомолибденовой или хромированной поверхностью.
Чугун хорош для капитального ремонта, но не более того.
Кольца из ковкого чугуна экономичны и подходят для двигателей с высокими рабочими характеристиками. Если оставить их как есть (без дополнительной облицовки), они обычно имеют мощность около двух лошадиных сил на кубический дюйм, поэтому безнаддувный двигатель мощностью 600 л.с. и 350 кубических дюймов может безопасно работать с обычными кольцами из ковкого чугуна. Увеличивая мощность или добавляя наддув или закись азота, кольца необходимо модернизировать.
Во многих поршневых кольцах с высокими рабочими характеристиками используется кольцо из ковкого чугуна и добавлена облицовка, например плазменный молибден, которая увеличивает твердость и защиту для увеличения числа оборотов и наддува.
Многие драгстеры с верхним топливом используют пластичные кольца из плазменно-молибденового сплава для их долговечности, но они также меняются каждый раз, так что считайте это тем, чего оно стоит.
Современные двигатели имеют все более узкие поршневые кольца, отчасти из-за более совершенных производственных процессов и улучшения материалов. Чем уже кольцо, тем они становятся более хрупкими. По этой причине конструкция с узкими кольцами означает, что вам нужен самый прочный материал. Кольца на стальной основе на 20 процентов (или более) прочнее, чем кольца из ковкого чугуна, что делает их идеальным выбором для узких колец.
По мере того, как кольца становятся более узкими, прочность должна увеличиваться. Кольца из ковкого чугуна очень прочные и щадящие. Обратите внимание на отметку «верх» на лицевой стороне кольца, это указывает на верхнюю часть кольца. Не устанавливайте их вверх ногами. Кроме слов может быть ямочка или точка. лошадиных сил — не единственное преимущество узкого стального кольца.
Поскольку кольцо настолько узкое, оно снижает трение и в то же время может лучше прилегать к стенке цилиндра, поэтому двигатель более эффективен и лучше герметизирует.Это означает меньше утечек масла и меньше выбросов. Стальные кольца служат дольше, но для их приработки требуется больше времени. Стальные кольца могут быть из простой углеродистой стали или нержавеющей стали, однако кольца из нержавеющей стали нельзя использовать в стандартном цилиндре двигателя без титана или азотирования хрома.
Покрытия колец, такие как плазменный молибден, титан, хром и керамика, являются хорошими вариантами для двигателей с высокими рабочими характеристиками. Эти покрытия часто используются для конкретных двигателей, например, для грунтовых дорог (хром для защиты от грязи).Хромовое азотирование не отслаивается, как обычное хромирование.
Кольца из молибдена ломаются быстрее, чем хромированные, и обладают более высокой термостойкостью. Недостатком колец с молибденовым покрытием является то, что при детонации молибденовый материал может быть значительно поврежден.
Кольца из молибдена также не подходят для спиртового топлива.
Еще одна переменная — конструкция кольцевого профиля. В большинстве стандартных колец используется квадратная грань как для верхнего, так и для второго колец. Эта конструкция функциональна и герметизирует цилиндр, но есть альтернативы получше.Бочкообразные профили, центральные или смещенные, обеспечивают отличное уплотнение и долгий срок службы. Верхнее кольцо с квадратной гранью в конечном итоге изнашивается до естественной бочкообразной формы, такая форма с самого начала обеспечивает более длительный срок службы кольца.
Этот бочкообразный профиль снижает износ колец, поскольку все кольца со временем приобретают бочкообразную форму. Этот конкретный профиль показывает, как выполняется наполнение плазмой. Только внешний край покрыт плазменным молибденом для долговечности. Второе кольцо обычно имеет квадратную, коническую или нитевидную форму.Коническая грань — это всего лишь слегка скошенный край. Это сделано для лучшего очищения стенок цилиндра от масла.
Основная задача второго кольца — регулирование масла, на втором месте — герметизация камеры сгорания. Профиль Napier представляет собой кольцо с квадратной гранью с вырезанной на нижней стороне канавкой для крючка. Эта канавка отводит масло от стенки цилиндра, уменьшая трение и улучшая контроль масла. Кольца Напье восприимчивы к повреждению от сильного ускорения. Это связано с тем, что крючок истончает кольцо по краю.
. Верхнее кольцо предназначено для контроля 90 процентов дымовых газов, второе кольцо обрабатывает последние 10-20 процентов.