Подбор поршней к цилиндрам. Порядок подбора деталей шатунно-поршневой группы при ремонте двигателя. Подбор и установка поршневых пальцев

  • нагар на днище и в канавках под кольцами;
  • трещины и царапины на стенках;
  • износ по диаметру;
  • износ канавок для поршневых колец;
  • износ отверстий в бобышках.

Нагар с днища удаляют тупым металлическим скребком или металлической щеткой, предварительно смочив нагар керосином.

Нагар из канавок удаляют специальным приспособлением. Наличие трещин в поршне определяют на слух, для чего поршень берут за головку, а по юбке наносят легкие удары металлическим предметом. Глухой, дребезжащий звук указывает на наличие трещин.

Комплектовка и сборка поршня с шатуном двигателя ВАЗ

Если вы перестраиваете двигатель с большим пробегом или строите свежий двигатель с нуля, сопоставляя поршни и кольца друг с другом, и приложение имеет важное значение для успешного результата. Кольца - это компонент износа, который обычно заменяется во время перестройки. Поршни могут быть повторно использованы, если они не повреждены, не потрескались или не поцарапаны, а кольцевые канавки имеют минимальный износ. Но если цилиндры должны быть скучно, чтобы уменьшить износ, чтобы удалить износ, необходимо заменить оригинальные поршни большими поршнями.

Рис. Приспособление для удаления нагара из канавок поршня.

Поршни, имеющие большой износ по диаметру, трещины и глубокие царапины, необходимо заменить. Изношенные канавки для поршневых колец могут быть проточены под увеличенный размер колец по высоте на токарном станке при помощи приспособления, представляющего собой кольцо с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. На кольцо, установленное в патрон станка, надевают поршень и закрепляют его болтом с проушиной. Болт проушиной соединен с поршнем посредством поршневого пальца и проходит сквозь шпиндель станка. С обратной стороны болт закреплен гайкой. Канавки на поршне следует протачивать с учетом установленных ремонтных размеров поршневых колец.

Порядок подбора деталей шатунно-поршневой группы при ремонте двигателя. Подбор и установка поршневых пальцев

Сегодня многие поршневые комплекты продаются с кольцами. Поставщик поршня обеспечивает кольца на основе размера отверстия двигателя и поршневого комплекта. Но, как предупреждает один производитель колец, кольца, которые поставляются с поршнями, не всегда могут быть «правильными» кольцами для применения.

Все хотят тонкие кольца низкого напряжения, чтобы уменьшить трение. Чем меньше внешнее давление, которое кольца оказывают на стенку цилиндра, тем меньше трения они создают, когда поршни движутся вверх и вниз. Снижение трения не создает больше лошадиных сил, но это позволяет лошадиной силе, которую двигатель производит, использовать более эффективно и генерировать больше энергии на маховике.

Рис. Установка поршня при проточке поршневых канавок:
1 - поршневой палец; 2 - установочное кольцо; 3 - болт с проушиной; 4 - гайка; 5 — шпиндель станка; 6 - патрон станка.

Изношенные отверстия в бобышках ремонтируют развертыванием их под увеличенный диаметр поршневого пальца при помощи раздвижной развертки с направляющим хвостовиком. Применение коротких разверток недопустимо, так как это легко приводит к нарушению перпендикулярности оси пальца с осью поршня; поэтому после развертывания необходимо проверять перпендикулярность осей на специальном приспособлении.

Некоторые компрессионные кольца сегодня составляют менее 0, 03 дюйма, что составляет менее 6 мм, или около толщины масляных рельсов на традиционном трехкомпонентном масляном кольце. Это не очень толстое, поэтому, если отверстия цилиндра не являются почти полностью круглыми и прямыми с надлежащей поверхностью, кольца могут не очень хорошо уплотняться. Потерянное сжатие означает больше раздувания и потери мощности.

Подбор поршневых колец

Масляные кольца с низким натяжением 3 мм обычно используются на многих поршнях. В зависимости от конструкции кольца и материалов, из которых он изготовлен, многие из этих колец имеют всего около 10 фунтов. от натяжения стенки цилиндра. Более тонкие кольца оказывают еще меньшее давление, возможно, всего 7 фунтов. напряженности. Благодаря хорошей геометрии отверстий и правильной отделке отверстий кольца с низким напряжением идеально подходят для поддержания адекватного контроля масла. Но многие двигатели, которые управляют этими тонкими масляными кольцами с низким напряжением, часто оказываются курильщиками.

Рис. Проверка перпендикулярности оси поршневого пальца.

Поршень надевают на палец приспособления и придвигают вплотную к стойке. При этом штифт индикатора, укрепленного к стойке, соприкасается с поршнем, и стрелка индикатора даст определенное отклонение. Заметив показания индикатора, поршень снимают и надевают на палец другой стороной. Разница в показаниях индикатора не должна превышать 0,05 мм. В противном случае поршень необходимо забраковать.

Реальная причина проблем кольцевого уплотнения. Когда двигатель сжигает масло, вы должны обвинить кого-то, верно? Естественная тенденция заключается в том, чтобы обвинить производителя кольца. Но в большинстве случаев реальной проблемой является плохая геометрия отверстия или отделка отверстий. Допускаемость отверстий абсолютно важна, когда вы используете кольца с низким напряжением.

Подбор поршней к цилиндрам

Тонкие кольца с низким напряжением, например, с плавным покрытием, с относительно гладкой отделкой, но с достаточной перекресткой для удерживания масла для надлежащей смазки кольца. Если вы не знакомы с этими значениями, вот что они означают. Излишне говорить, что если вы строите высокопроизводительные двигатели производительности и не имеете собственного поверхностного профилометра, вам следует инвестировать в него. Что касается хонингования, вам необязательно использовать дорогие алмазные камни, но бриллианты могут обеспечить более последовательную отделку при использовании в оборудовании, разработанном с самого начала для шлифования алмазов.

Подбор поршней

Поршни подбирают в соответствии с ремонтными размерами цилиндров. Цифру увеличения диаметра поршня выбивают на его днище. Каждый поршень подбирают индивидуально по цилиндру для получения нужного зазора. Величину зазора определяют путем протягивания ленты-щупа между поршнем и цилиндром при помощи динамометра со стороны, противоположной разрезу юбки. Усилие на динамометре при движений щупа через зазор должно лежать в обусловленных пределах.

Сборка шатунно-поршневой группы

Даже с лучшим оборудованием и технологиями хонингования вы все равно можете столкнуться с проблемой искажения отверстий, которая влияет на уплотнение кольца. Выдержанный блок или тот, который был криогенно обработан или вибрирован, будет более стабильным и менее склонным к смещению, чем новое девственное литье. Погрузка на болты головки может также вызвать искажение.

Проблемы с потоком охлаждающей жидкости внутри двигателя также могут повлиять на искажение отверстий и уплотнение кольца. Некоторые легкие блоки также могут искажаться, в зависимости от того, как двигатель установлен в автомобиле. Искажение ствола может варьироваться от почти ничего, вплоть до пары тысячных долей дюйма в зависимости от того, что вызывает его!

Рис. Проверка зазора между поршнем и цилиндром:
1 - динамометр; 2 - лента-щуп.

При отсутствии ленты-щупа поршень подбирают с таким расчетом, чтобы он проходил свободно по всей длине цилиндра под легким нажимом руки, но не перемещался от собственного веса при вертикальном положении цилиндра. Кроме зазора, при подборе поршней учитывают также и их вес. Разность в весе алюминиевых поршней одного комплекта должна быть не более 5 г.

Если вы хотите использовать более тонкие кольца, и вы не готовы признать, что вам нужно новое оборудование для хонингования, одна из альтернатив - пойти с чуть более жестким кольцом. Некоторые изготовители колец имеют тонкие кольца с высоким напряжением, которые применяются от 14 до 16 фунтов. натяжения с масляным кольцом 3 мм. Простое переключение с масляных колец с низким напряжением на более высокое напряжение часто может решить проблему сжигания масла.

Некоторым гонщикам все равно, немного ли курит двигатель или нет. Сжигание небольшого количества масла не имеет большого значения, если двигатель только делает короткие пробеги по полосе сопротивления или пробегает ограниченное количество кругов по круговой дорожке или дорожке. Тем не менее, для двигателя выносливости или уличного двигателя он может оказаться фатальным, если двигатель потребляет все масло в кастрюле и умирает от голода для смазки. Вы также должны спросить себя, что, если двигатель сжигает масло, он также теряет много сжатия из-за звонка?

Подбор поршневых колец

При износе поверхности колец и потере упругости кольца заменяют новыми ремонтного размера, соответствующего ремонтному размеру поршня и цилиндра. Цифру ремонтного увеличения диаметра поршневого кольца выбивают на его торцевой поверхности около замка. Новое кольцо подбирают по цилиндру и поршню.

Как мы говорили ранее, потерянное сжатие потеряло силу. Для оптимального уплотнения верхнего компрессионного кольца обычно лучше всего использовать стальное кольцо с цилиндрическим корпусом, а тем более плоские канавки в поршне. Давление в цилиндре закручивает кольцо вниз по такте сжатия, так что поверхность ствола испытывает меньше трения и износа. Для обеспечения кольцевого уплотнения поршень может иметь канавку аккумулятора между верхним и вторым компрессионным кольцом. Некоторые поршни производительности также могут быть вентилированы вертикально или горизонтально с газовыми отверстиями, чтобы обеспечить уплотнение кольца при высоких оборотах.

Рис. Проверка зазора в стыке поршневого кольца.

Для подбора кольца по цилиндру нужно установить его в цилиндр, выравнять поршнем и щупом измерить зазор в стыке. Если зазора нет или он мал, то опиливают стык напильником до нормальной величины. Если зазор больше нормального, то кольцо для данного цилиндра непригодно.

Дополнительное давление за верхнее кольцо помогает выталкивать его наружу против стенки цилиндра для более плотного уплотнения. В большинстве высокопроизводительных двигателей, а также в двигателях с высокой выходной мощностью на поздних моделях в камерах сгорания больше тепла. Это увеличивает тепловой удар и нагрузку на верхние компрессионные кольца, а также тепловое расширение. Следовательно, большинство комплектов кольцевых колец, а также растущее количество комплектов запасных колец используют стальные верхние компрессионные кольца.

Рис. Измерение зазора в канавке поршневого кольца.

Для подбора кольца по поршню его следует сначала «прокатить» кругом по канавке поршня, а затем щупом измерить зазор в канавке поршневого кольца. При заедании кольца в канавке или при малом зазоре торцевую часть кольца шлифуют вручную на листе наждачной бумаги, укрепленной на ровной деревянной плите.

Стальные кольца позволяют уменьшить радиальную толщину стенок колец, чтобы обеспечить лучшее уплотнение канавки, лучшую совместимость с отверстиями и меньшую кольцевую нестабильность при высоких оборотах. Более высокая прочность на растяжение стали по сравнению с ковким чугуном означает меньший изгиб и изгиб при высоких нагрузках, что снижает износ кольца и поршня.

Причина, по которой большинство колец терпит неудачу, происходит не из-за детонации и поломки. Чаще всего кольца разрушаются в результате истирания, разрушающего поверхность кольца. Истирание происходит из-за грязи и мусора, оставленных в двигателе перегружателем, абразивами и загрязненными смазочными материалами, а также некачественными цилиндрами.

Упругость колец проверяют на специальном приборе. При этом величина нагрузки должна соответствовать зазору в стыке кольца, установленного в цилиндр.


Рис. Проверка упругости поршневого кольца.

Ремонт поршневого пальца

Поршневые пальцы с износом по диаметру более 0,5 мм подлежат замене, а с износом менее 0,5 мм восстанавливаются путем перешлифовывания на меньший размер (если палец был увеличенного ремонтного размера), хромированием или раздачей.

Высокопрочные уплотнительные кольца могут выдерживать нагрузку до двух лошадиных сил на кубический дюйм. Помимо этого, вы должны перейти на стальные кольца. Самым популярным дизайном для второго кольца в наши дни является кольцо стиля ворсинок, часто сделанное из ковкого чугуна, а не чугуна для дополнительной прочности. Лицо кольца для наживки выполняет превосходную работу по очистке масла от стенки цилиндра, когда поршень перемещается вниз, чтобы снизить расход масла. Паз создает небольшую полку, которая позволяет накапливать масло, поскольку оно очищается от стенки цилиндра.

Палец шлифуют на круглошлифовальном или токарном станке при помощи специального супортно-шлифовального приспособления. Это приспособление состоит из электродвигателя со шлифовальным камнем, оно укрепляется в супорте токарного станка.

Тем не менее, для некоторых приложений кольцо для ужинов было бы не лучшим выбором. Для двигателей, работающих на нитро или спирте, или при использовании большого давления наддува, второе кольцо должно иметь дело с большим давлением, чем в атмосферном двигателе с наддувом. Следовательно, есть больше раздува, чтобы иметь дело с таким жестким металлическим обратным скручивающим кольцом или верхним компрессионным кольцом с цилиндрическим кольцом, которое может быть использовано во второй кольцевой канавке для улучшения уплотнения.

Поршни и кольца, очевидно, должны быть по размеру совместимы друг с другом, поэтому многие поставщики поршней включают в себя свои собственные комплекты колец. Кольца, которые предусмотрены, должны иметь надлежащее обратное расстояние и боковые зазоры относительно кольцевых канавок. Они также должны быть правильного размера для диаметра отверстия. Тем не менее, вам не нужно ходить с кольцами, которые поставляются с определенным поршневым комплектом.

Рис. Раздача поршневого пальца:
1 - оправка; 2 - матрица; 3 - поршневой палец; 4 - основание.

Первоначальный размер пальца восстанавливают хромированием его или раздачей. Раздачу производят в специальном приспособлении, состоящем из основания, матрицы и оправки (пуансона). Палец нагревают до температуры 800-900° и устанавливают в матрицу, затем внутри пальца под давлением пресса или ударами молотка прогоняется оправка. Матрица ограничивает расширение пальца и придает ему правильную форму. После раздачи палец подвергают закалке в масле с последующим отпуском и шлифуют под номинальный размер.

Если у вас были проблемы с управлением маслом или уплотнениями с кольцами, которые поставляются с определенным поршневым комплектом, попросите своего поставщика поршня обеспечить более высокое натяжное кольцо. И если поставщик поршня не может обеспечить требуемые кольца, попробуйте различные поставщики колец, чтобы найти набор колец, который лучше уплотняет двигатель и соответствует ожиданиям вашего клиента.

Как сказал один производитель колец, вы должны быть реалистичными в отношении применения и каких рабочих условиях будут подвергаться поршень и кольца. Когда вы строите двигатель для класса кронштейнов, чрезвычайно тонкие кольца с низким напряжением могут быть не лучшим выбором для такого рода гонок. С другой стороны, если двигатель будет использоваться в классе хэдз-ап, более тонкая кольцевая упаковка может обеспечить сокращение трения, которое может помочь выиграть гонку.

Отремонтированный или новый поршневой палец подбирают по втулке шатуна и отверстиям бобышек поршня.

Визуальная проверка на отсутствие трещин. Блок проверяют на герметичность. Плоскость разъема блока цилиндров с головкой проверяется с помо­щью линейки и набора щупов; при этом допускается неплоскостность до 0,1 мм. Если превышает допустимую, поверхность обра­батывают на плоскошлифовальном станке, снимая слой материала, не превы­шающий 0,2 мм. При проверке цилиндров визуально проверяют состояние их зеркала. Наличие на зеркале выбоин и глубоких царапин не допускается. Степень износа цилиндра определяется изменением его геометриче­ских параметров: овальностью, конусностью, бочкообразностью, а также общим износом. Для определения размеров элементов цилиндропоршневой группы из­меряют диаметр цилиндра нутромером, перемещая его с небольшими ка­чаниями и диаметр поршня микрометром. Измерение диаметра цилиндра производится на четырех поясах, первый из которых находится на расстоянии 5 мм от плоскости разъема блока цилиндров, а остальные три определяются индивидуально для каждого двигателя: средний пояс - на середине хода поршня, верхний и нижний - в пределах хода его верх­него и нижнего краев. Конусность и бочкообразность определяются по разности значений, полученных при измерениях диаметра цилиндра в трех рабочих поясах. Конусность не должна превышать 0,1 мм. Овальность цилиндра определяется по разности его диаметра в двух взаимно перпендикулярных измерениях на одном и том же поясе. В зависимости от модели двигателя она не должна превышать 0,04...0,07 мм. Зазор между поршнем и цилиндром измеряется для каждого цилиндра отдельно. Этот зазор определяется как разность между внутренним диа­метром цилиндра и диаметром юбки поршня, измеренным на определен­ном расстоянии от днища поршня или от его нижнего края. Максимальный износ цилиндров - 0,08...0,25 мм (в зависимости от требований фирмы-изготовителя). Если измеренный зазор входит в до­пустимые пределы, цилиндры можно не растачивать; достаточно устано­вить новые поршневые кольца. При зазоре, превышающем максимальное допустимое значение, необходима расточка цилиндров (гильз). Оконча­тельный диаметр цилиндра под расточку определяется путем прибавления к измеренному диаметру монтажного зазора (0,03 мм) между поршнем и цилиндром. Кроме того, учитывают припуск 0,02...0,03 мм на хонингование. После хонингования выдерживается такой диаметр, чтобы при уста­новке выбранного ремонтного поршня расчетный зазор (не путать с пре­дельным!) между цилиндром и поршнем не превышал допустимого (0,025...0,070 мм). Если зазор между поршнем и цилиндром превышает допустимый, ци­линдры растачивают под ближайший ремонтный размер. При растачива­нии цилиндров устанавливают крышки коренных подшипников с затяж­кой их крепления сборочным моментом. За один проход станка снимают не более 0,05 мм материала. Для лучшего смазывания колец необходимо обработать поверхность цилиндра хонингованием. По­сле хонингования 70...80 % рабочей площади поршневых колец соприка­сается- с цилиндром, остальная площадь - углубления, обеспечивающие смазывание и приработку колец. Если при проверке зазора между поршнем и цилиндром оказалось, что он не выходит за допустимые пределы, но возникла необходимость заме­ны поршневых колец из-за их износа, цилиндры не растачивают, а хонин­гуют. При хонинговании «ершиком» необходимо следить чтобы металлические частицы не попали в глаза и на руки.

Как кольца, поршни должны соответствовать приложению. Вы должны иметь правильный диаметр, чтобы соответствовать размеру отверстия двигателя, а также правильную высоту поршня, степень сжатия и положение на запястье, чтобы поршень соответствовал стержням и ходу.

Для круговых треков правила часто определяют, какие типы поршней вы можете использовать и не можете использовать. Правила могут запрещать использование куполообразных поршней или высоких коэффициентов сжатия. С помощью силового сумматора, такого как турбонаддув, воздуходувка или закись азота, вам понадобится более прочная конструкция поршня с усиленными юбками, чтобы предотвратить порчу поршня. Некоторые производители поршней используют армирующие ребра в стиле коробки, чтобы добавить жесткость.

2. Порядок подбора деталей шатунно-поршневой группы при ремонте двигателя. Подбор и установка поршневых пальцев

Если некоторые детали шатунно-поршневой группы не повреждены и мало изношены, они могут быть использованы снова. Поэтому при раз­борке необходимо их пометить, чтобы в дальнейшем установить детали на прежние места. Поршневые пальцы должны сниматься только с помощью пресса. Применение молотка не допускается. Перед сборкой поршневой палец подбирается к поршню. Допустимым считается такой его износ, при котором палец не выпадает из поршня, ес­ли держать последний так, чтобы палец находился в вертикальном поло­жении, а будучи смочен моторным маслом, входил в отверстие поршня при нажатии рукой. Если поршневой палец выпадает из поршня, его за­меняют пальцем следующего размерного класса. Если в поршне был ус­тановлен палец последнего класса, то заменяют поршень вместе с паль­цем. При сборке палец запрессовывают в головку шатуна с натягом, поэто­му для облегчения этой операции шатун предварительно нагревают, вы­держав его в печи при температуре 240...280 °С не менее 15 мин, а при отсутствии печи - в кипящем масле. В целях облегчения сборки рекомен­дуется также подогреть поршень в сосуде с водой до температуры 15...75 °С, а поршневой палец смазать моторным маслом. Запрессовывать палец в шатун желательно с помощью специального приспособления. После охлаждения поршневой палец дополнительно смазывают мо­торным маслом через отверстия в бобышках поршня. Поршень с шатуном должны быть собраны так, чтобы стрелка на днище поршня была направ­лена в сторону отверстия для выхода масла на нижней головке шатуна.

Подбор поршней к цилиндрам

При подборе поршня к цилиндру должен соблюдаться расчетный за­зор. Он определяется измерением диаметра этих деталей и обеспечивается установкой поршней того же размерного класса, что и цилиндры. В запасные части могут поставляться поршни промежуточных классов по диаметру, например А, С или Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разделены на классы с небольшим перекрытием размеров. Например, к цилиндрам классов В и D может подойти поршень класса С. Поршень того же класса может подойти и к изношенным цилиндрам классов А и В. Если гильзы цилиндров не требуют растачивания, а поршни и кольца устанавливаются новые, рекомендуется слегка увеличить шероховатость зеркала цилиндра наждачной бумагой мелкой зернистости или произвести хонингование, что улучшит прирабатываемость колец к цилиндрам. Уве­личение шероховатости следует осуществ­лять в диагональном направлении, не допус­кая перемещений по вертикали. Поршни к обработанным под ремонтный размер цилиндрам желательно подбирать по усилию, необходимому для протягивания ленты-щупа, вставляемой в зазор между поршнем и гильзой цилиндра. Усилие протягивания ленты определенной толщины (примерно равной номинальному зазору между поршнем и цилиндром) шириной около 13 мм должно находиться в пределах 3,5...4,5 кгс. Ленту располагают в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца. Для обеспечения правильности подбора поршня к цилиндру поршень обязательно должен быть без поршневого пальца, который при холодном поршне искажает истинные размеры его юбки. При этом поршень устанавливают в цилиндр юбкой вверх, иначе при протягивании лента будет «закусываться» из-за конусности поршня.

Похожие статьи

© 2019 evently.ru. Все о канализации и водоснабжении.