Зазор в замке поршневых колец. Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

Поршень перемещается внутри цилиндра, воспринимая давление воспламенения смеси в камере сгорания. Для этого выдерживается интервал между поршнем и зеркалом гильзы. Этого требует снижение трения, уменьшение износа деталей поршневой группы. При этом моторное масло призвано минимизировать выработку трущихся сочленений, исключая просачивание смазки под поршень. Важной функцией остаётся отвод тепла на стенки цилиндра.

Поршневые кольца предназначены выполнять функции:

  1. Герметизация поршневого пространства, с сохранением давления верхними компрессионными кольцами.
  2. Отвод тепла от стенок гильзы.
  3. Снижение расхода масла.

Проверка зазора в замках внутри цилиндров

Замок поршневого кольца — стык между двумя концами, которые способны сжиматься до сотых частей миллиметра. Концы имеют прямой или косой срез, при прямоугольном сечении профиля.

Укладывая кольца в канавки, стыки размещаются под углом 120° (если 3), а при двух кольцах — под 180°, что ограничивает просачивание газов, масла в картер, под поршень.

Маслосъёмные кольца предназначены снимать со стенок цилиндра излишки моторной смазки. Рассчитаны оставлять на зеркале тонкий слой плёнки, настолько малый, что измеряется микронами. Конструкция предусматривает радиальные, сквозные щели, через которые снимаемое со стенок масло сливается в картер.

Выпускаются из литого чугуна с прорезями или расширителями. Представляют два кольца (верхний, нижний), пару радиальных или осевых расширителей.

О тепловом зазоре

Поршневые кольца

Общим элементом колец считаются замки, поскольку целевая задача компенсировать тепловое расширение во время работы. Замки претерпевают давление газов, температурные нагрузки, другое инертное воздействие. Это напряжение берёт на себя мизерное расстояние между концами колец.

Для чего же нужен тепловой фактор?

Представим отсутствие зазора между пролётами мостов, железнодорожных рельсов или компенсаторов на магистральных трубопроводах. Солнечный нагрев, расширение, например металла рельсов, не имеющих зазора при укладке, приводит к неизбежному их изгибу со всеми вытекающими последствиями.

В случае с поршневыми кольцами, отсутствие стыкового зазора приводит к поломке и поршня.

Итак, свободное вращение колец исключает стыковые соприкосновения внутри канавки поршня. Конструкция предусматривает разрезы, упреждающие заклинивание от перегрева. Эта особенность способствует плотному касанию к зеркалу цилиндра.

Допускаемый интервал стыка не превышает 0,3-0,6 мм. При малом зазоре стыка, например 0,2 мм, нагретые детали способны оставлять задиры на цилиндре.

Кстати, предпочтение отдаётся деталям с косыми срезами концов. Прямые концы обладают большим давлением на стенки, что преждевременно выводит из строя гильзу, способствуя утечке масла.

Требования к тепловому зазору

Функциональные требования к тепловому зазору предусматривают:

  • Отвод тепла от поршня в момент воспламенения смеси . В противном случае поршень выгорит под температурой камеры сгорания.
  • Функция уплотнения поршневого пространства . Появляющееся давление должно равномерно прижимать кольца к стенкам цилиндра. Достижение такового прикасания требует установки правильного расстояния.
  • Требования к маслосъёмным кругам , отвечающим за подачу нужного количества смазывающего материала. Соблюдение этого правила сохраняет расход масла, бензин на уровне заводских норм.

Параметры


Выставленные зазоры на кольцах

Установленный зазор должен соответствовать 0,6-0,3 мм, а боковой между стенкой не превышать 0,08-0,04 мм.

Величина исходит из того, что отработанные газы действуют на кольца с внутренней стороны канавки, прижимая их к стенке. Согласованное функционирование компрессионных, маслосъёмных колец позволяет получить полное сгорание смеси. Зависит это от укладки их в канавку поршня.

Стало быть, малая величина между концами после прогрева приведёт к задирам зеркала цилиндра.

Зазор измеряется щупом и регламентируется величиной 0,2-0,5 мм . Для двигателей модели ВАЗ на уплотнительных кольцах предусмотрена величина 0,25-0,04 мм . Маслосъёмные имеют 0,25-0,5 мм .

Первое кольцо сверху (компрессионное), как нагруженное из легированного чугуна подвергается напылению хромом. Пористое покрытие этого металла способно удерживать необходимую массу моторного масла.

Плазменное нанесение на кольца слоя молибдена способствует износостойкости, низким показателем трения с цилиндром.

Памятка


Замок на сепараторе покрашен в голубой цвет

Подбирая ремонтный размер, нужно руководствоваться обозначением продукции, включая модель двигателя, номер комплекта, размер изделия. Дополнительно проверяется маркировка, которая находится в определённом месте продукции (близко к концу). Тщательно рассматриваются расширительные пружины со шлифованной поверхностью.

Выводы

Правильно подобранные и грамотно уложенные по месту кольца гарантируют длительный срок эксплуатации.

Подвергается температурному расширению в результате значительного нагрева. По этой причине для нормальной работы в отдельных конструкциях предусмотрена самостоятельная регулировка теплового зазора (при отсутствии гидрокомпенсаторов).

Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

На поршень устанавливается два типа поршневых колец:

  • компрессионные кольца;
  • маслосъемные кольца;

Также компрессионные кольца делятся на верхнее компрессионное и нижнее компрессионное кольцо. Задачей данных колец является герметизация камеры сгорания и предотвращение прорыва значительной части отработавших газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца осуществляют снятие излишков моторного масла со стенок цилиндра, благодаря чему масло не попадает в камеру сгорания в избыточном количестве.

Тепловой зазор в замке поршневых колец является важным параметром, который необходимо в обязательном порядке учитывать при подборе колец в процессе их замены или комплексного ремонта ЦПГ.

Такой ремонт обычно предполагает расточку блока цилиндров, установку ремонтных поршней и колец. Указанный тепловой зазор является допуском, который учитывает расширение детали с нагревом, то есть когда происходит изменение определенных параметров. Допустимый зазор между поршнем и цилиндром является таким зазором, при котором наблюдается нормальная работоспособность всех элементов. Детали весьма плотно подогнаны друг к другу, но при этом не происходит их повреждения и заклинивания.

Другими словами, допустимый зазор поршневых колец позволяет после теплового расширения добиться такого теплового пространства (зазор между поршнем и цилиндром), при котором плотно прижатые к стенкам цилиндров поршневые кольца создают надежное уплотнение. При этом расширившиеся под воздействием высокой температуры кольца должны сохранять подвижность в канавках на поршне и создавать надежное уплотнение, при этом не препятствуя нормальному перемещению поршня. Параллельно с этим поршневые кольца должны эффективно отводить избытки тепла от нагретых поршней.

Поршневое кольцо не является цельным, так как имеет разрез (замок). Благодаря указанному разрезу удается избежать заклинивания при нагреве и достичь упругости кольца для плотного прижатия к стенкам цилиндра. После установки кольца на поршень и помещения поршня в цилиндр образуется зазор в замке поршневых колец. Такой зазор составляет 0.3- 0.6 миллиметра.

Замок поршневого кольца может быть выполнен в виде прямого или косого среза. Замок с прямым разрезом менее предпочтителен, так как в области краев среза создается сильное давление на стенки цилиндра. Данная особенность конструкции замка вызывает ускоренный износ зеркала цилиндров, после чего происходит утечка газов и повышается расход масла на угар. Увеличение зазора поршневого кольца от допустимых параметров ухудшает уплотнение. Уменьшение зазора колец может привести к их разрушению, заклиниванию или образованию задиров на стенках цилиндров.

Как влияет тепловой зазор поршневых колец на расход масла


В последнее время среди производителей наблюдается тенденция к увеличению тепловых зазоров компрессионных поршневых колец. Зазоры на таких кольцах находятся в диапазоне от 1 до 2 мм. Обычно такой увеличенный зазор актуален для второго компрессионного кольца.

Дело в том, что прижим поршневых колец (как первого верхнего, так и второго компрессионного) практически полностью зависит не от степени упругости самого кольца, а от давления, которое возникает во время сгорания заряда топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Отработавшие газы попадают в канавки на поршне, после чего оказываются на обратной стороне колец. В результате происходит увеличение прижимного усилия колец к стенке цилиндра. Наиболее сильно газы воздействуют на первое (верхнее) компрессионное кольцо, а также влияют на прижим второго компрессионного поршневого кольца.

С учетом вышесказанного необходимо отметить, что в режиме работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках давление газов заметно слабее по сравнению с режимом средних и максимальных нагрузок. По этой причине компрессионные поршневые кольца не так сильно прижаты к стенке цилиндра на таких режимах работы ДВС.

Следует добавить, что второе компрессионное кольцо также частично снимает масло. Получается, недостаточное давление и слабое прилегание вызывает повышение расхода моторного масла на холостых оборотах и при минимальных нагрузках на мотор.

Для уменьшения расхода масла производители выполняют увеличение тепловых зазоров поршневых колец. Через увеличенные зазоры газы даже под относительно небольшим давлением намного активнее проникают в кольцевую канавку, после чего попадают на обратную сторону кольца.

Прижим колец улучшается, герметизация камеры сгорания остается на приемлемом уровне, при этом расход масла удается снизить. Единственным недостатком увеличенного зазора колец можно считать большее количество газов, которые попадают в картер через увеличенные зазоры.

Подведем итоги

От правильно подобранного теплового зазора поршневых колец зависит как ресурс самих колец, так и исправность работы всей ЦПГ. Естественный радиальный износ колец приводит к увеличению тепловых зазоров, после чего герметизация камеры сгорания ухудшается.

Одной из важнейших функций колец параллельно уплотнению и удалению масла является терморегуляция. Через кольца реализован отвод тепла от поршня. При увеличении теплового зазора, а также при его уменьшении данная функция выполняется менее эффективно.

Необходимо отметить, что для двигателя намного более опасен уменьшенный зазор. Если минимальный зазор в замках (тепловое пространство) сократить до показателя 0.2 миллиметра, после нагрева и выхода мотора на рабочие температуры зазор в замке может полностью отсутствовать. В результате кольцо сильно давит на стенки цилиндра, значительно возрастает износ колец, нарушается теплообмен, а также повышается риск образования задиров.

Для выполнения работы потребуется специальный плоский щуп 0,15 мм, рожковые ключи на 13 и 17, ключ для проворачивания коленчатого вала за храповик.

Перед проверкой и регулировкой тепловых зазоров клапанов необходимо снять крышку трамблера и клапанную крышку двигателя автомобиля, отрегулировать натяжение цепи (двигатели 2101, 21011, 2103, 2106) или ремня (двигатель 2105). Проверку и регулировку следует проводить на холодном двигателе.

На двигателях заднеприводных автомобилей ВАЗ 2101, 21011, 2103, 2105, 2106 измеряется тепловой зазор между задней частью кулачка распредвала и рабочей поверхностью рычага клапана. Он составляет 0,14-0,17 мм для впускных и выпускных клапанов.

Порядок проведения проверки и регулировки тепловых зазоров клапанов на двигателях автомобилей ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106

— Проверяем и регулируем зазор у 8-го и 6-го клапанов

Поворачиваем коленчатый вал за храповик специальным ключом по часовой стрелке до момента совпадения установочной метки на звездочке (шкиве) распредвала с выступом-меткой на корпусе подшипников распредвала. Контакт «бегунка» трамблера смотрит на гнездо высоковольтного провода четвертого цилиндра в его крышке (для определения расположения нужного гнезда при снятой крышке трамблера ориентируемся на винты с четырех сторон корпуса трамблера, они совпадают с расположением гнезд).

При совпадении меток в четвертом цилиндре происходит такт сжатия, в третьем впуска. Соответственно 8-й выпускной клапан в четвертом и 6-й впускной в третьем цилиндрах будут закрыты, между рабочей поверхностью их рычагов и тыльной стороной кулачков распредвала будет определенный зазор. Его-то и следует проверять и регулировать.

Проверяем тепловой зазор – вставляем щуп между кулачком и рычагом, он должен входить с легким защемлением и не «закусываться».

Если зазор слишком маленький или слишком большой, ослабляем ключом на 17 контргайку регулировочного болта, придерживаем ее им от проворачивания, другим ключом на 13, вращаем регулировочный болт, уменьшая или увеличивая зазор. Проверяем зазор щупом и если он соответствует норме, затягиваем контргайку, удерживая регулировочный болт ключом на 13.


— Проверяем и регулируем тепловой зазор у 4-го и 7-го клапанов

Для этого поворачиваем коленчатый вал на 180º за храповик. Контакт «бегунка» при этом поворачивается на 90º и смотрит на второй цилиндр. Проверяем и если необходимо регулируем тепловой зазор.

— Проверяем и регулируем тепловые зазоры у 1-го и 3-го клапанов

Опять поворачиваем коленчатый вал на 180º за храповик. Контакт поворачивается еще на 90º и смотрит на 1-й цилиндр.

— Проверяем и регулируем тепловой зазор у 5-го и 2-го клапанов

Снова поворачиваем коленчатый вал на 180º за храповик. Контакт поворачивается еще на 90º и смотрит на 3-й цилиндр. Аналогично проводим проверку и регулировку.

Все проверка и регулировка тепловых зазоров клапанов двигателя завершена. Возможно, после ее проведения придется несколько подкорректировать обороты холостого хода двигателя регулировочными винтами карбюратора.

Таблица последовательности регулировки тепловых зазоров клапанов двигателей 2101, 21011, 2103, 2105, 2106, 2107


Примечания и дополнения

— Тепловые зазоры в приводе клапанов необходимы для компенсации теплового расширения его элементов в процессе прогрева и . Если зазоры маленькие или вообще отсутствуют – клапана неплотно прикрываются, обгорают их кромки, процесс горения топливной смеси в камерах сгорания нарушается, соответственно снижается мощность и приемистость двигателя. Повышается расход топлива. Если, наоборот. Зазоры слишком велики, слышен металлический цокот под клапанной крышкой на холостом ходу, клапана приоткрываются недостаточно, наполнение камер сгорания и последующая их вентиляция нарушается. Опять же это приводит к падению мощности и приемистости двигателя, повышению расхода топлива, неравномерной его работе на холостом ходу.

Похожие статьи

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