Для нормального прохождения процессов в цилиндрах двигателя автомобиля создаётся требуемая компрессия. Для этого обеспечивается герметичность камеры сгорания, и это при условии подвижного взаимодействия элементов цилиндро-поршневой группы между собой. Между поршнем и цилиндром предусмотрен тепловой зазор, предотвращающий заклинивание подвижного элемента после температурного расширения. Чтобы обеспечить герметичность, на поршень устанавливаются специальные поршневые кольца, которые уплотняют элементы ЦПГ. Поршневые кольца играют важны в работе двигателя.
Признаки износа колец
Работа поршневых колец сопровождается постоянным трением о стенки цилиндра. Поэтому они постепенно изнашиваются, а это влияет на работу силовой установки. За счет снижения уплотняющей функции колец в цилиндрах падает компрессия. В результате:
- Силовая установка теряет мощность.
- уменьшается динамика набора скорости автомобилем.
- повышается расход топлива.
- появляется «жор» масла.
- возникают проблемы с запуском мотора.
В современных автомобилях ресурс поршневых колец достигает 1 млн. км пробега. Но это возможно только при правильной эксплуатации автомобиля и регулярного проведения технического обслуживания с заменой расходных материалов.
Причины износа
Автовладельцы не соблюдают периодичность ТО или небрежно используют автомобиль. А это сказывается на ресурсе поршневых колец, и они изнашиваются раньше заявленного ресурса.
Повлиять на срок эксплуатации этих элементов ЦПГ могут:
- масло и нарушение периодичности его замены;
- топливо с примесями;
- неочищенный воздух;
- работа мотора под критическими нагрузками;
- перегрев двигателя.
Кольца требуют смазки. И хоть указывается, что трение происходит «на сухую», поскольку масло со стенок снимается маслосъемным кольцом, но это не так. Тонкий слой смазки на стенках остается, поэтому сила трения между кольцами и цилиндром снижается.
Залегшие поршневые кольца
Нередко в низкокачественной смазке не хватает смазывающих свойств. Из-за этого повышается сила трения между контактирующими элементами в узлах. Касается это и колец. С такой смазкой они работают «на сухую», что и приводит к интенсивному износу.
То же касается и несоблюдение периодичности замены масла. Постепенно масло теряет свои свойства, в том числе и смазывающие. В результате силы трения повышаются.
Относительно применяемого топлива, то наличие сторонних частиц действует негативно. Твердые частицы, даже микроскопические, выступают в роли абразива, из-за чего износ колец ускоряется. Присадки в топливе иногда оседают внутри цилиндра в виде нагара, что тоже сказывается негативно. Оседая на канавках, нагар затрудняет движение колец, в результате они перестают полноценно прилегать к стенкам. Из-за этого масло попадает в камеру сгорания, что увеличивает количество нагара, который образуется. Залегшие кольца являются причиной повышенного расхода масла. В запущенных случаях перерасход смазки достигает 2,0-2,5 литра на каждые 1000 км..
Перегревы и работа на высоких нагрузках приводят к разрушению колец – они лопаются. Помимо них ломаются перегородки между канавками.
Для продления срока службы регулярно меняйте масло и фильтра, заправляйтесь только на проверенных АЗС, не допускайте перегревов и прогревайте мотор.
Диагностика
Если же появились признаки износа колец, явными из которых является потеря мощности, дымность выхлопа и «жор» масла, в первую очередь убедитесь, что проблема заключается в ЦПГ, поскольку такие симптомы появляются и из-за неисправности газораспределительного механизма. Если пробег авто большой, то нужно сразу ремонтировать. Ведь если ресурс двигателя исчерпан, то он работает с нарушениями. В таком двигателе ремонтировать нужно и ЦПГ, и ГРМ.
А вот если пробег мотора не такой уж и большой, а указанные признаки имеются, то для начала проводим диагностику. Для этого замеряют компрессию. Она в цилиндрах должна быть одинаковой и соответствовать норме (допускается отклонение). Значительное падение компрессии в камерах сгорания указывает на износ или залегание колец.
Если же давление снизилось только в одном цилиндре, то высока вероятность подгорания или неплотного прилегания клапанов, но может такой результат давать и залегшие кольца. Чтобы удостовериться, что проблема кроется в ЦПГ, заливают 20-30 грамм масла в цилиндр и снова делают замер. Возросшая компрессия после заливки указывает на залегание или разрушение колец. В случае же с проблемными клапанами, то залитое масло на давлении не скажется.
Когда диагностика указывает на залегание колец, необязательно их сразу менять. Для начала выполняют раскоксовку мотора. На рынке автохимии имеются специальные средства для этого. Но в процессе работ важно соблюдать технологию проведения операции.
Отметим, что закоксовка двигателя достигает такой степени, что химические средства уже не помогут, и удалять нагар придется механическим способом. А для этого разбирают двигатель.
Замена поршневых колец – операция трудоемкая, поскольку требует полной разборки мотора. Поэтому если не уверены в самостоятельном проведении операции, то лучше эту работу доверить специалистам сервисного центра.
Видео: Монтаж поршневых колец — Motorservice Group
Технология замены колец
Силовые установки авто разных производителей имеют конструктивные особенности. Но, несмотря на это, алгоритм работ по замене для моторов одинаков.
Для выполнения замены потребуется стандартный набор ключей, емкости для слива тех. жидкостей и специальное приспособление для сжатия колец. Работы выполняются на смотровой яме.
Технология проведения работ:
- Авто ставим на яму и обездвиживаем.
- Сливаем технические жидкости (масло, антифриз).
- Разбираем и снимаем привод ГРМ.
- Отсоединяем впускной и выпускной коллекторы головки блока.
- Выкручиваем крепежные болты головки блока и снимаем. После этого лучше сразу оценить состояние клапанов. При надобности ремонтируем головку с заменой маслосъемных колпачков.
- Забираемся под авто и откручиваем поддон.
- Откручиваем крышки шатунов (при этом их следует помечать, чтобы не перепутать, на какой шейке каждая из них стояла).
- Находясь под авто выталкиваем поршни вместе с шатунами вверх (их тоже следует пометить).
- Оцениваем состояние поршней и цилиндров.
- Снимаем изношенные кольца, устанавливаем новые. Перед этим прочищаем канавки от нагара.
- Садим поршни на место, используя приспособление для сжимания колец.
- Собираем двигатель обратно.
Выше описан алгоритм работ, но у каждого авто есть особенности конструкции, которые влияют на технологию замены.
Видео: Как установить поршневые кольца ВАЗ 2108-09-15 и поршня в цилиндры.
Нюансы проведения работ
Если разобрать двигатель не сложно, то при сборке необходимо многое учитывать:
- все прокладки, которые снимаются, обязательно заменяются (прокладки ГБЦ, коллекторов, поддона, клапанной крышки);
- при сборке привода ГРМ нужно все выставлять по меткам;
- затяжка болтов крепления ГБЦ должна осуществляться со строго заданным моментом, поэтому без динамометрического ключа не обойтись;
- не допускается перепутывание мест установки поршней и шатунных крышек;
- заливать лучше новые технические жидкости, а не использовать слитые с двигателя.
При сборке особое внимание уделяем затяжке крепежных элементов, поэтому после установки каждого снятого элемента проверяем надежность затягивания болтов и гаек.
После замены проводим обкатку двигателя, чтобы новые элементы притёрлись.
Как правило, у Жигулей с побегом более 150000 износ поршневой группы уже довольно значителен, а если вы к тому же владелец, мягко скажем так, немного поезженной неизвестно кем и когда ремонтируемой «копейки», то в 90% случаев вас ожидает замена поршневой на ваз 2101.
Причины износа
Вот некоторые из признаков износа, на которые вам следует обратить внимание в первую очередь:
- Повышенный расход топлива;
- Значительный угар масла (уровень «мах-min» за тысячу километров пробега);
- Выхлопные газы сизого оттенка;
- Компрессия двигателя менее 9 .
К сожалению, если все эти признаки вы заметили в своем автомобиле, то двигателю может помочь только замена поршневой ваз 2101.
Наиболее ответственным элементом в поршневой группе двигателя являются поршневые кольца, которые одновременно выполняют несколько функций:
- Герметизация камеры сгорания (не допускают проникновение газов в картер двигателя);
- Защита поршня от перегрева, путем передачи тепла от его головки к цилиндру, который интенсивно омывается охлаждающей жидкостью;
- Равномерное распределение масляной пленки по поверхности цилиндра при этом, не допуская проникновения масла в камеру сгорания.
Для оптимальной работы кольца должны равномерно плотно прилегать ко всей поверхности цилиндра
, однако, со временем геометрия цилиндра меняется, увеличиваются зазоры в канаках поршня, в стыках колец, нарушается их упругость.
Как следствие герметизация нарушена, газы проникают в картер двигателя, и начинается повышенный износ всей поршневой группы.
По мере увеличения износа количество газов возрастает, вентиляция картера не справляется и в нем значительно повышается давление,
которое способствует выдавливанию масла через сальники коленчатого вала, прокладки и гнездо трамблера.
Данную малоприятную ситуацию может помочь исправить замена поршневых колец на ваз 2101, тем более что цена замены намного ниже, чем стоимость ремонта всего двигателя, так как для этой процедуры нам понадобятся только новые кольца и прокладки поддона и головки блока.
Из специальных инструментов – оправка-обжимка поршневых колец и динамометрический ключ, хотя при ремонте своими руками можно справиться и без них, в конце концов, какая разница, откуда растут руки, если они золотые!
Замена поршневых колец
Итак, замена поршневых колец ваз 2101 происходит на эстакаде или на яме, без снятия двигателя:
Внимание! В начале работы не забудьте снять с аккумуляторной батареи минусовую клемму.
- Сливаем масло и охлаждающую жидкость. Так как старое масло мы уже использовать не будем, откручиваем масляный фильтр;
- Демонтируем все «навесное» оборудование, которое мешает нам открутить поддон и головку блока цилиндров, а именно выхлопную трубу, воздушный фильтр, привод газа с тросом подсоса, крышку клапанов и стартер;
- Откручиваем болт и снимаем звездочку распредвала, предварительно зафиксировав ее отверткой;
- Откручиваем и снимаем постель распредвала и головку блока;
- Откручиваем крепление левой опоры двигателя, приподнимаем его и откручиваем поддон;
- Откручиваем крышки шатунов и вместе с шатунами выталкиваем поршня вверх;
- Очень внимательно производим осмотр поршней на наличие трещин и сколов, если осмотр вас удовлетворил, снимаем старые кольца, очищаем на поршнях канавки от нагара и устанавливаем новые кольца.
Совет! Не забудьте проверить состояние шатунных вкладышей. По «хорошему» для продления ресурса двигателя их лучше поменять, в конце концов, что бы потом еще раз их не вскрывать.
Снятие старых колец
На данном этапе вам предоставляется возможность потренироваться в установке колец. То есть прощупать своими руками упругость металла, толщину канавки, попробовать вытащить и поставить кольцо на место, не боясь его сломать.
Очистка канавок поршня
Во всемирной сети полно виде фото материала о том, как заменить поршневые кольца на ваз 2110. Но так как мы все работы проводим своими руками, что предусматривает минимум спец инструмента, то я предлагаю как вариант очистки канавок под кольца – очистка самим кольцом (которое вытащили оттуда, разумеется).
Проверка зазоров поршневых колец
В данном параграфе мы имеем всего два пункта:
В первом случае расчетный (номинальный) зазор между стенкой канавки и первым компрессионным кольцом должен составлять 0,045-0,08мм, вторым компрессионным 0,025-0,06 мм и, соответственно, маслосъемное кольцо – 0,02-0,055мм. Допуск износа для всех зазоров 0,015мм.
- Во втором случае зазор для всех новых колец должен равняться 0,25-0,45 мм. Допуск при износе – 1мм.
- При небольшом зазоре – кольца сточить.
При большом – заменить.
Установка колец на поршень
Еще раз, к выше сказанному, повторюсь – данная инструкция подразумевает, что замена поршневых колец ваз 2101 делается только своими руками, в частном гараже.
Поэтому ни каких «навороченных» инструментов мы по умолчанию не имеем и для монтажа колец на поршень и всего поршня с кольцами в цилиндр используем подручные материалы. В нашем случае это…консервная банка.
- Вырезаем из консервной банки металлические полоски, и устанавливаем их по всей окружности, через равномерные промежутки;
Совет! Одна полоска должна находиться под «замком» кольца, для предотвращения появления царапин.
- Продвигаем нужное кольцо по металлическим полоскам в низ, пока оно не окажется напротив своего посадочного места;
- Поднимаем полоски вверх, при этом кольца ложатся в канавку;
- Далее операция повторяется по отношению ко всем кольцам.
Конечно же, можно это действие произвести голыми руками, но слишком велик риск поломать кольца и поцарапать поршень.
Установка поршня в цилиндр двигателя
Смазываем поршневые кольца маслом, вставляем в блок цилиндров сверху и используя самодельную оправку вставляем поршень в цилиндр.
Внимание! Во время данной процедуры обратите внимание, чтобы каждый поршень встал именно в тот цилиндр, откуда его взяли, и находился в таком же положении, как и раньше. Маркировка цилиндров должна находиться на нижних головках шатунов.
Сборочный процесс
- Монтируем масляный насос;
- Ставим новую прокладку поддона и сам поддон;
- Опускаем двигатель на место и прикручиваем левую опору;
- Предварительно смазав графитной смазкой, ставим новую прокладку головки блока цилиндров, направив ее по центровым втулкам;
- При монтаже головки блока, следуя инструкции завода-изготовителя, болты крепления головки блока затягиваем в определенном порядке и с обозначенным усилием, в четыре приема:
- В установленной очередности протягиваем болты с моментом в 20 Н/м (примерно в пол силы);
- Тоже, но с большим усилием, с моментом в 70 Н/м;
- В том же порядке все болты доворачиваются на;
- И еще раз протягиваем на.
- По меткам устанавливаем положение коленчатого вала и, совместив метки с помощью звездочки, монтируем постель распредвала;
- Ставим на место саму звездочку с надетой на ней цепью и затягиваем крепящий ее болт;
- Натягиваем цепь и прокручиваем двигатель на пару оборотов, что бы убедиться в правильности установки меток коленвала и натяга цепи;
- В заключительной части монтируем на место все «навесное» оборудование, ставим новый масляный фильтр, заливаем охлаждающую жидкость, масло, ставим клемму аккумулятора и заводим двигатель.
Надеюсь, в данной статье я ясно изложил, как должна происходить замена поршневых колец на ваз 2110 своими руками. В заключении мне бы хотелось дать еще один последний совет по поводу обкатки двигателя после проведенного ремонта.
Так как у нас один диагноз – мы владельцы отечественных «Жигулей», то к выбору запасных частей необходимо подходить с особым вниманием. Ни кто не застрахован от покупки некачественных комплектующих.
Поэтому, для предотвращения возможных отклонений (усадка, посторонние включения в структуру металла, температурная деформация) первую тысячу километров рекомендуется проезжать с нагрузкой не более 50% от номинальной, после чего масло следует заменить
.
Внимание! Именно нагрузка, а не обороты двигателя! Обороты конечно так же не стоит поднимать более чем на половину от максимально допустимых, но согласитесь, мотор по «полной» можно загрузить и на двух тысячах если педаль «газа» в пол упереть.
А особо мнительным дозволенно продлять период обкатки до пяти тысяч, с заменами масла на первой и на пятой тысячах километров.
Кольца представляют собой металлические упругие пружинящие элементы, одеваемые на верхнюю часть (головку) поршня – в специально предусмотренные для этого канавки. Чаще всего кольца изготавливаются из стали (или высокопрочного чугуна) и покрываются легирующим материалом – для придания большей прочности и износостойкости. Торцевая часть колец, соприкасающаяся с зеркалом цилиндра, может покрываться оловом – для облегчения приработки в начальный период эксплуатации двигателя (или после его капитального ремонта).
Другие названия
Полное название для колец – поршневые кольца. Различают компрессионные кольца (верхнее и второе по счёту – промежуточное) и маслосъёмное (самое нижнее).
Назначение колец
Поршневые кольца предназначены для обеспечения требуемой герметичности рабочего объёма цилиндра в надпоршневом пространстве при возвратно-поступательном движении поршня. Компрессионные кольца предохраняют от прорыва раскалённых газов в картер двигателя, а маслосъёмные – удаляют излишки масла с зеркала цилиндра, одновременно препятствуя его попаданию в камеру сгорания.
За счёт некоторой овальности начальной формы, при одевании на поршень и установки его в цилиндр кольца плотно прилегают к порехности зеркала. Чтобы исключить «сквозное» проникновение газов через замки колец, их одевают со смешением по окружности (к примеру, для трёх поршневых колец замки должны располагаться через 120 град. друг от друга ).
Кольца являются важной деталью охлаждения поршня – через них стенке цилиндров передаётся до половины всего тепла. Следовательно, материал и конструкция колец должен выдерживать значительные нагрузки. На долю колец приходится до 30% всех потерь на трение в двигателе . Именно поэтому торцевая поверхность колец часто имеет бочкообразную форму и покрывается антифрикционным легирующим материалом.
Признаки неисправности
Неисправность поршневых колец может заключаться либо в их значительном износе – и невозможности выполнять уплотняющую функцию. Либо в поломке, что является уже катастрофическим отказом для двигателя. «Залегание» поршневых колец – это потеря пружинящих свойств из-за обильного нагарообразования внутри канавок головки поршня, когда кольцам уже «некуда» пружинить и обеспечивать надёжный прижим к стенке цилиндра.
«Классическим» признаком неисправности поршневых колец является значительный расход масла на угар, чёрный выхлоп (признак сгорающего масла), а также чёрный дым из трубки вентиляции картера, свидетельствующий о свободном проникновении газов в картер двигателя. Снижение мощности двигателя также свидетельствует об износе колец. Ведь потеря компрессии (то есть снижение давления в цилиндре в конце такта сжатия) влияет на уменьшение максимального и среднеиндикаторного давления рабочего цикла. Замер компрессии при помощи специального индикатора (вворачивается вместо свечи зажигания) даёт однозначный вывод о состоянии/износе поршневых колец.
Причиной неисправности поршневых колец может быть не только их естественный износ, но и перегрев двигателя. В этом случае кольца быстро теряют свои свойства (особенно маслосъёмные коробчатого типа) и требуют замены.
Ремонт поршневых колец
Ремонт колец может заключаться только в их замене новыми. Замена колец в двигателе требует его предварительной разборки (для чего следует обратиться к инструкции на конкретный автомобиль). Сами кольца меняются очень просто: края в районе замка разводятся в стороны – до выхода кольца из канавки поршня. Прежде чем устанавливать на поршень новые кольца, необходимо оценить их зазор. Для этого кольцо устанавливается в цилиндр и придавливается поршнем. Щупом замеряется зазор – он не должен превышать 0,25-0,45 мм. Если зазор меньше, кольцо нужно слегка подточить надфилем (иначе оно не «сядет» в канавку поршня). Но в этом деле нельзя переусердствовать, чтобы не сточить лишнего!
При установке колец главное не перепутать их взаимное расположение и тип (компрессионное и маслосъёмное), а также ориентацию самого кольца. Для этого производители колец всегда маркируют одну из сторон надписью ТОР («верх»). Ну а маслосъёмное кольцо отличить от компрессионного также несложно – первое имеет характерный П-образный профиль и расширительную пружину. Промежуточное (второе) компрессионное кольцо может иметь дополнительный «скребок» для лучшего сгона масла в помощь маслосъёмному кольцу. Поэтому, если кольцо содержит кромку, его всегда нужно устанавливать кромкой вниз.
При установке колец на поршень главное не переборщить с усилием, иначе кольцо может сломаться!
Дополнительно
Одна из грубейших ошибок – устанавливать новые компрессионные кольца в изношенный цилиндр. Это приводит к тому, что «ступенька» износа зеркала цилиндра может привести к поломке колец об неё – и необходимости капитального ремонта двигателя! Кроме того, старые кольца оставляют след износа не только на зеркале цилиндра, но и на внутренней поверхности канавки поршня. Так что новое кольцо и «старые» цилиндр и поршень могут никогда не притереться друг к другу!
Таким образом, правильной процедурой будет замена поршневых колец вместе с поршнями, а также расточка и хонингование цилиндров. Естественно, в этом случае замена колец без снятия двигателя невозможна.
Срок службы колец
Ресурс поршневых колец в среднем составляет от 150 до 400 тыс. км пробега. Для двигателей с наддувом, отличающихся более «жарким» рабочим процессом, замена колец может потребоваться раньше.
Однако цифры «нормального» износа могут сильно скорректироваться в сторону уменьшения, если двигатель подвергается перегреву, эксплуатируется на неподходящем/некачественном моторном масле и/или экстремальных режимах. Износ поршневых колец резко возрастает при попытках «газовать» на холодном моторе.
После замены поршневых колец им требуется время на приработку. А значит, как и в период обкатки автомобиля, не рекомендуется первые 5 тыс. км «крутить» двигатель свыше 3000 об/мин.
«Вечные» поршневые кольца можно изготовить из специальной легированной стали. Однако они никогда не приработаются в цилиндре. Отсюда всегда присутствующий компромисс – между прочностью и прирабатываемостью колец. Для его преодоления кольца покрывают различными сплавами. А новые кольца (особенно на немецких моторах) часто покрыты специальным «срабатывающим» оловянистым (или медным) сплавом – в расчёте именно на приработку в начальный период эксплуатации.
Важно не ошибиться!
Эксплуатация автомобиля с изношенными кольцами ведёт к снижению мощности двигателя, ухудшению токсичность, увеличению расхода топлива и масла на угар. Кроме того, изношенные кольца ведут к прогрессирующему износу зеркала цилиндра, что в дальнейшем оборачивается весьма дорогостоящим ремонтом двигателя
Ремонт и замена двигателя цены
Двигатель | |
Замена воздушного фильтра | от 200 руб. |
Замена гидрокомпенсаторов | от 4 000 руб. |
Замена головки блока цилиндров | от 8 000 руб. |
Замена заглушек блока цилиндров | от 500 руб. |
Замена заднего сальника | от 3 000 руб. |
Замена клапанной прокладки | от 500 руб. |
Замена коллекторных прокладок | от 500 руб. |
Замена масла | от 500 руб. |
Замена масла в АКПП | от 500 руб. |
Замена масла в КПП | от 500 руб. |
Замена масла в мосту | от 500 руб. |
Замена маслосъемных колпачков | от 2 000 руб. |
Замена масляного насоса | от 1 000 руб. |
Замена натяжителя цепи | от 1 000 руб. |
Замена опоры двигателя | от 500 руб. |
Замена опоры двигателя кпп | от 500 руб. |
Замена переднего сальника | от 500 руб. |
Замена помпы | от 1 000 руб. |
Замена поршневых колец | от 10 000 руб. |
Замена прокладки головки блока | от 4 000 руб. |
Замена прокладки передней крышки | от 1 000 руб. |
Замена прокладки поддона | от 1 000 руб. |
Замена распредвала | от 3 000 руб. |
Замена ремня генератора | от 200 руб. |
Замена ремня гидроусилителя | от 200 руб. |
Замена ремня ГРМ | от 3 000 руб. |
Замена ролика-натяжителя | от 500 руб. |
Замена салонного фильтра | от 200 руб. |
Замена сальника распредвала | от 2 000 руб. |
Замена свечей | от 400 руб. |
Замена термомуфты | от 800 руб. |
Замена успокоителя | от 2 000 руб. |
Замена цепи | от 3 000 руб. |
Замер компрессии | от 700 руб. |
от 25 000 руб. | |
от 20 000 руб. | |
Промывка двигателя и замена масла | от 500 руб. |
Регулировка клапанов | от 1 500 руб. |
Снятие и установка двигателя | от 8 000 руб. |
Установка защиты картера | от 500 руб. |
Устранение неисправностей | от 200 руб. |
Капитальный ремонт 16 клапанов | от 25 000 руб. |
Капитальный ремонт 8 клапанов | от 20 000 руб. |
ремонт головки блока цилиндров | от 3 000 руб. |
ремонт заглушек блока цилиндров | от 500 руб. |
диагностика двигателя | от 800 руб. |
диагностика инжектора | от 800 руб. |
замена бензиновых и дизельных двигателей | от 8 000 руб. |
замена воздушного фильтра | от 200 руб. |
замена гбц | от 8 000 руб. |
замена двигателя | от 8 000 руб. |
замена дизельных двигателей | от 8 000 руб. |
замена масла в двигателе | от 500 руб. |
замена масла в двс | от 500 руб. |
замена ремней грм (цепей грм) | от 2 500 руб. |
замена цепей | от 3 000 руб. |
капитальный ремонт двигателя | от 25 000 руб. |
переборка двигателя | от 25 000 руб. |
ремонт бензиновых и дизельных двигателей | от 25 000 руб. |
ремонт гбц | от 3 000 руб. |
ремонт двигателя | от 20 000 руб. |
ремонт дизельных двигателей | от 25 000 руб. |
Как правило, замена поршневых колец своими руками требуется автомобилисту в нескольких случаях. Стоимость работ в СТО сегодня неоправданно завышена, и это вынуждает многих владельцев, даже никогда ранее не занимавшихся ремонтом, браться за ключ. К тому же, даже заплатив в сервисе за ремонт, не бываешь на все сто уверен в том, что всё сделано качественно. Эпоха дикого капитализма, в которой наша страна пребывает по сей день, толкает некоторых лжеспециалистов на авантюры и , связанные с заменой бывшими в употреблении деталями вышедших из строя или порой даже новых элементов. Статья написана нами в целях практической помощи водителям, которые решили сами заменить поршневые кольца двигателя.
Поршневые кольца требуют замены, как правило, независимо от пробега автомобиля. В основном зависит эта процедура от качества заливаемого в двигатель масла, частоты его замены и т. п. Узнаем для начала, а какие же симптомы укажут на выход их из строя?
Симптомы, указывающие на износ поршневых колец
Автомобиль стал больше ? Это один из первых симптомов, указывающих на то, что кольца износились и требуется их замена. Дело в том, что при износе поршневых колец снижается компрессия двигателя (об этом подробнее написано ниже). Это вынуждает водителя транспортного средства сильнее давить на газ, пытаясь заставить мотор работать как раньше. В итоге либо топливом заливаются свечи из-за переобогащённой смеси, либо излишки бензина попадают в картер. Двигатель начинает троить, и повышается расход топлива.
Может снизиться также и . Многие водители со стажем именно по этому признаку определяют время, когда надо менять кольца. И это правильно, ведь мощность двигателя напрямую зависит от состояния колец. Вся поршневая группа должна обеспечивать необходимый уровень компрессии для того, чтобы двигатель функционировал оптимально. Существует даже специальное значение компрессии, которое в норме должно равняться 9.
Повышенный расход масла, как правило, в большинстве случаев дополняется снижением мощности двигателя. Маслосъёмные кольца не успевают убирать остатки смазки с поверхности цилиндра, а в результате этого излишек масла попадает в камеру сгорания. Здесь то, что не успевает сгореть, улетает в катализатор и выходит через . Вот вам и следующий симптом: когда из глушителя идёт сизый дым, то это свидетельствует о сгорании масла. Но повышенный расход масла не всегда можно причислить к признакам, свидетельствующим об износе поршневых колец . «Маслоедом» мотор становится по нескольким причинам, и об этом можно прочитать в специальной литературе.
Поршневые кольца способны одновременно выполнять несколько функций.
- Герметизация камеры сгорания, посредством чего не допускается проникновение газов в картер.
- Поршневые кольца защищают сам поршень от перегрева. Дело в том, что на головке поршня постоянно концентрируется тепло, а кольца способны направлять его к цилиндру, интенсивно омываемому ОЖ.
- Благодаря поршневым кольцам равномерно распределяется масляная плёнка по поверхности цилиндра. Кроме того, не допускается проникновение масла непосредственно в саму камеру сгорания.
Чтобы кольца работали эффективно, они должны равномерно прилегать ко всей поверхности цилиндра. По истечении определённого времени сам цилиндр меняет свою форму, тем самым увеличиваются зазоры в каналах. Таким образом, нарушается упругость колец. Что происходит затем - понятно. Нарушается герметизация, газы проникают в картер, начинается повышенный износ уже всей поршневой группы.
Одним словом, когда эти детали изношены, только грамотный порядок замены поршневых колец на новые поможет решить проблемы, описанные выше. Ниже будет представлен алгоритм замены колец . Многие начинающие водители страшатся самостоятельно выполнить операцию, так как приходится снимать двигатель. Кроме того, сам процесс кажется сложным только на первый взгляд и требующим узкоспециализированных знаний.
Спешим успокоить. Это не совсем так. Поменять кольца на новые вполне удастся и одному человеку, не особо разбирающемуся во всей специфике. Даже двигатель снимать не нужно в большинстве случаев, а достаточно наличия определённых инструментов. Но обо всём подробнее.
Хотелось бы отметить, что определить, надо ли снимать двигатель или нет, всё-таки придётся. Для этого существует специальный метод, подразумевающий снятие головки. Визуально осматриваются цилиндры и оценивается их состояние. Первоочерёдно обращается внимание на дефекты, которые могут виднеться на стенках гильз. Лучше всего попросить кого-нибудь, кто разбирается, проверить всё и сказать, нужен ли демонтаж двигателя или нет, чтобы всё было изначально правильно сделано. Если же вы уверены на все 100%, что «полетели» только кольца и не нужны ни расточка , ни , то мотор снимать точно не нужно.
Хотелось бы предупредить, что снимать головку цилиндров несложно, но вот обратно собрать не так уж и легко. Именно поэтому браться за проверку состояния самостоятельно лучше не надо. Если знакомы со специалистом в этой области, то попросите его. Процедура проверки не займёт много времени, и, скорее всего, специалист даст согласие.
Алгоритм замены поршневых колец своими руками
Для начала надо обзавестись следующими инструментами:
- набором головок с трещоткой;
- набором ключей;
- динамометрическим ключом;
- обжимом для колец, который и самостоятельно изготовить возможно;
- ключами-шестигранниками.
Кроме того, конечно же, надо обязательно купить новый комплект поршневых колец. Обязательно при покупке надо обратить внимание на вид упаковки и на сами кольца. Как правило, качественный товар выглядит привлекательно, грамотно окрашен и не подразумевает никаких ляпов. Маркировка с точностью соблюдена и указывает верх и низ кольца, а сама упаковка должна быть оформлена соответственно, с хорошим дизайном. Если купить некачественные кольца, то весь процесс замены не будет стоить и выеденного яйца.
Поддон картера желательно снять, предварительно слив масло. К тому же профессионалы советуют демонтировать также масляный насос, который тоже надо будет проверить на износ.
Приступим непосредственно к самому процессу замены колец.
- Снимаем клемму плюса с АКБ.
- Сливаем .
- Декоративная накладка двигателя снимается, для этого откручиваются 4 гайки.
- Демонтируем впускной коллектор. Для этого надо будет вывести тросик привода дроссельной заслонки. Затем отсоединить весь дроссельный узел, снять катушку зажигания и все бронепровода. Все шланги, размещённые на верхней части коллектора, снимаются. Хомуты, соединяющие верхние патрубки с нижними, ослабляются. В процессе отсоединения шлангов желательно всё запомнить, как есть, или сфотографировать, чтобы при сборке не произошло путаницы.
- Снимаем клапанную крышку, отсоединив все шланги и выкрутив болты.
- Всё навесное оборудование снимается с двигателя.
- Демонтируются топливные шланги и отсоединяется контакт, идущий на датчик включения вентилятора.
- Откручиваются два болта, фиксирующих термостат. И здесь все шланги нужно либо полностью снять, либо (если позволяет конструкция определённого автомобиля) сдвинуть в сторону.
- Затем демонтажу подвергаются: ролик генератора и крышка ремня ГРМ.
- Откручиваем натяжной ролик ремня ГРМ. Ремень снимаем, после чего демонтируем шкивы распредвалов. При этом нужно быть очень внимательным, чтобы не потерять шпонки. Снимаем вторую часть пластмассового кожуха. В процессе этих работ, чтобы не прокручивался распредвал, его фиксируют при помощи тонкой монтировки.
- Теперь снимаем выпускной коллектор, прежде демонтировав с него кожух. На заметку: при обратной сборке выпускного коллектора желательно вместо старых гаек поставить новые медные.
- Снимаем разъёмы со всех датчиков мотора. Снимаем целиком также жгут проводов, идущих на форсунки.
- Теперь надо снять ГБЦ. 10 болтов в строго определённом порядке выкручиваются.
- Лезем под машину. Здесь уже должен быть снят поддон. Откручиваем три болта на маслозаборнике и снимаем деталь лёгким покачиванием.
- Проворачиваем коленвал таким образом, чтобы нужный поршень встал в нижней мёртвой точке.
- Снимаем крышку шатуна и выталкиваем поршни всех цилиндров наверх.
- Счищаем нагар с поршней.
- Снимаем старые кольца и ставим новые. В первую очередь ставится маслосъёмное кольцо. В конце кольца стягиваются обязательно специальной оправкой.
- Производим обратную сборку.
На этом и заканчивается процесс замены поршневых колец. Не забываем о номинальном зазоре при установке колец, который должен равняться значению 0,25–0,45 мм. Устанавливая поршневые кольца, не забываем также смазать их и контактируемые с ними детали маслом.
После замены поршневых колец можно убедиться в качестве работы и проверить внутреннее состояние агрегата. Финансовые затраты в случае грамотной замены своими руками снижаются аж в четыре раза по сравнению с ремонтом даже в самой дешёвой, кустарной мастерской.
Легковые автомобили комплектуются различными типами двигателей, силовые агрегаты могут отличаться объемом, мощностью, конструкцией.
В зависимости от производителя у каждого мотора есть свой определенный ресурс – самыми основными серьезными поломками считаются выход из строя коленчатого вала или поршневой группы.
Если в двигателе повышается расход масла, чаще всего причиной этого являются изношенные или поломанные поршневые кольца, замена их – работа достаточно трудоемкая, к тому же требует определенных слесарных навыков.
В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) поршневые кольца (ПК) служат для уплотнения между стенками цилиндра (гильз) и поршнем, за счет них создается компрессия в цилиндрах. Если при сборке в мотор забыть поставить ПК, двигатель не заведется, так как не будет обеспечено необходимое сжатие рабочей топливовоздушной смеси.
В легковых автомобилях на каждом поршне стандартно устанавливаются по три кольца – два компрессионных и одно маслосъемное, причем, маслосъемные ПК могут быть наборными, то есть, состоять из нескольких элементов. Компрессионные поршневые кольца (КПК) служат для создания компрессии в цилиндрах, всегда изготавливаются из высокопрочного чугуна с различными присадками. Наибольшей прочностью обладает верхнее КПК, так как оно работает в самом тяжелом температурном режиме и испытывает максимальные нагрузки.
Маслосъемные поршневые кольца двигателя (МПК) нужны для отвода масла от стенок цилиндров, если кольца не будут выполнять свою функцию, двигатель будет расходовать масло. МПК могут быть как чугунными, так и стальными, причем, чугунные ПК почти всегда изготавливаются цельными, а вот стальные маслосъемные кольца бывает только наборными (составными). Стальное МПК на один цилиндр состоит из:
Тепловой зазор поршневых колец
ПК представляют собой пружинные диски с одним разрезом – при установке на поршень они разжимаются, а в гильзе плотно прижимаются к ее стенкам. Чтобы достигалось максимальное сжатие рабочей смеси, стенки цилиндров должны быть максимально гладкими (без дефектов), а форма внутренней полости идеально круглой. На поршне ПК размещаются в специальных канавках, причем, они посажены неплотно, и на холодном поршне перемещаются в канавках свободно.
Поршневые кольца имеют тепловые зазоры:
- между ПК и канавкой;
- в стыке.
Зазоры обязательно должны быть определенными, если они больше или меньше положенного значения, поршневая группа быстро выйдет из строя. Следует учитывать тот фактор, что при нагреве металл расширяется, и если тепловой зазор ПК будет слишком маленьким, поршневая группа начнет перегреваться. При больших зазорах не обеспечивается герметичность, возникают потери мощности.
Для легковых автомобилей, как правило, устанавливаются следующие зазоры:
- между канавками и КПК – от 0,02 до 0,08 мм (для верхнего кольца зазор должен быть немного больше);
- между канавками и МПК – от 0,05 до 0,06 мм;
- на стыке – от 0,25 до 0,5 мм.
По мере износа зазоры в ПК увеличиваются, и они не должны превышать:
Волжский автомобильный завод производит двигатели для переднеприводных и заднеприводных автомобилей, поршневые кольца для моторов ВАЗ первоначально подставлял Мичуринский завод. У мичуринцев в продукции допускалось много брака, и с 1986 года в Тольятти было налажено собственное производство. В настоящее время существует много различных производителей, которые изготавливают ПК для вазовских двигателей, в частности, это:
На автомобилях ВАЗ в процессе эксплуатации происходит износ двигателя, так же выходят из строя ПК. Кольца могут:
- ломаться на две или несколько частей;
- изнашиваться по толщине;
- иметь общий износ.
Часто поломка деталей происходит вследствие перегрева ДВС, в этом случае в цилиндрах уменьшается компрессия, и мотор теряет мощность. Признаками неисправных ПК является:
- сизый дым из трубы глушителя, особенно часто он проявляется после долгой работы на холостых оборотах при резком нажатии на педаль газа;
- повышенный расход масла в двигателе;
- падение мощности, мотор перестает тянуть;
- закоксовывание свечей зажигания.
Если появляются признаки неисправности в поршневой группе, в первую очередь меняются поршневые кольца. Но замена ПК не всегда дает нужный эффект, часто после ремонта мотор продолжает дымить и расходовать масло. Причина здесь простая – имеется износ в самих цилиндрах. В блоке обычно гильзы изнашиваются неравномерно – они приобретают овальную форму, из-за выработки поршневые кольца не прилегают плотно к стенкам цилиндров и не обеспечивают герметичность.
На автомобилях вазовского производства устанавливаются двигатели типа:
- 2101/2103/ 2105/2106 (ВАЗ-классика);
- 21213/ 21214/2130 (Нива);
- 2108/21083 (ВАЗ 2108-09-099);
- 2111/2112 (ВАЗ 2110-11-12);
- 21114 (ВАЗ 2113-14-15);
- 11186 (Лада Гранта);
- 11194 (Lada Kalina).
Также есть множество других модификаций ДВС, все вазовские моторы четырехцилиндровые рядные, с общим количеством клапанов 8 или 16. У моторов ВАЗ есть несколько стандартных размеров цилиндров:
- 76 мм;
- 79 мм;
- 82 мм.
У каждого размера предусматривается ремонтное увеличение на 0,4 и 0,8 мм, заводами производятся ремонтные поршни и кольца первого и второго ремонтных размеров. Поршневые кольца с диаметром 76 миллиметров выпускаются для двигателей:
- 2101;
- 2103;
- 2108;
- 1111(Ока).
Первый ремонтный размер ПК для этих моторов – 76,4 мм, второй ремонтный размер – 76,8 мм. Поршни, а также и поршневые кольца 79 мм производятся для ДВС моделей:
- 21011;
- 2105;
- 2106;
На всех этих моторах также есть два ремонтных размера ПК – 79,4 мм (первый ремонт) и 79,8 мм (второй ремонт). Самые распространенный размер ПК – 82 мм, на многих современных автомобилях ВАЗ используется поршневая группа именно этого размера. Диаметр поршневых колец 82 мм можно встретить на двигателях:
- 21083;
- 21213;
- 21214;
- 2130;
- 2123(Chevrolet Niva);
- 2111;
- 21114;
- 11183 (Калина и Гранта);
- 2112;
- 21124;
- 21126(Приора);
У ДВС ВАЗ есть и отклонения от типичных размеров, например, на моторе 11194 объемом 1,4л устанавливаются поршни и ПК диаметром 76,5 мм, этим ДВС комплектуется Ладв Калина. Также есть нестандартный силовой агрегат 1800 см³ ВАЗ-21128 с номинальным диаметром цилиндров 82,5 мм, но серийно АвтоВазом движок не производится.
На автомобилях ВАЗ, впрочем, как и на всех других моделях легковых автомашин, одни лишь поршневые кольца целесообразно менять только в том случае, если:
- в цилиндрах нет выработки;
- не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.
При значительном износе гильз требуется их расточка, а если до этого уже был последний размер, требуется перегильзовка блока цилиндров. Заменить ПК можно на любом вазовском моторе, не снимая ДВС, для этого потребуется снятие ГБЦ и масляного картера. ПК меняют в том случае, если зазор в стыках у них не превышает 1 мм.
Для примера рассмотрим замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, такую работу необходимо проводить на яме или автоподъемнике:
- выключаем зажигание, ставим КПП на нейтральную передачу, скидываем с АКБ минусовую клемму;
- сливаем тосол, снимаем корпус воздушного фильтра вместе с патрубком (гофрой инжектора);
- снимаем клапанную крышку, распредшестерню, ослабляем ремень ГРМ и отводим его в сторону;
- отсоединяем от ГБЦ в\в провода, патрубки системы охлаждения, откручиваем болты головки;
- раскручиваем гайки приемной трубы глушителя;
- полностью освобождаем ГБЦ от всех креплений, которые мешают ее снять, производим съем головки блока;
- если под двигателем есть защита, демонтируем ее;
- подставляем емкость под поддон двигателя, отворачиваем пробку на картере, сливаем масло;
- снимаем нижний лючок корпуса КПП (три болтика);
- головкой с воротком на 10 или торцевым ключом откручиваем все болты масляного поддона;
- демонтируем поддон, снимаем маслоприемник;
- отворачиваем гайки шатунов, снимаем нижние шатунные крышки, аккуратно выбиваем поршни с шатунами наверх. Поршни следует выбивать через выколотку из мягкого металла или через деревянный брус. Сначала нужно аккуратно выбить шатунный болт, не повредив на нем резьбу, затем выколотку наставить на торец шатуна – ни в коем случае нельзя бить по вкладышам или посадочному месту под ними;
- шатуны рекомендуется вынимать по одному, и сразу же на них наживлять крышки, между собой крышки путать нельзя, они назад ставятся строго по своим местам, и обязательно замок к замку;
- снимаем с поршней ПК, обломком старого кольца чистим поршневые канавки до чистого металла. Обязательно проверяем чистоту канавки по кругу, кокса в ней оставаться не должно;
- устанавливаем в канавки новые кольца, начинаем с нижнего МПК, затем ставим среднее компрессионное ПК, и в последнюю очередь верхнее. Для установки можно воспользоваться специальным приспособлением, но все же кольца удобнее ставить руками. Если МПК чугунные, их нельзя гнуть по своей оси, можно только аккуратно раздвигать. Компрессионные кольца выгибать тоже нужно аккуратно, по минимуму;
- устанавливаем на место поршень с помощью специальной оправки, забиваем деревянной ручкой молотка либо латунной или бронзовой выколоткой;
- ставим по одному поршню-шатуну, и тут же крепим на каждый шатунную крышку. Затяжку гаек шатунов следует выполнять динамометрическим ключом, усилие – от 4,5 до 5,5 кг;
- затем ставим все на место – маслоприемник, поддон двигателя, головку блока. Заливаем в радиатор тосол, масло в картер, для проверки запускаем мотор. После замены ПК ДВС может поначалу дымить и расходовать масло – движок необходимо обкатать приблизительно 2 тыс. км. Бывает так, что при кажущемся нормальном состоянии гильз ДВС продолжает дымить даже после замены колец после обкатки. В таком случае придется растачивать цилиндры и устанавливать ремонтную поршневую группу.
Если мотор начинает дымить, есть вероятность, что в канавках поршней залегли кольца. В наше время есть немало различных современных средств для раскоксовки поршневых колец, и многие водители используют их для восстановления работоспособности мотора. Среди наиболее популярных составов можно отметить:
Автомобилисты полагают – если движок задымил, нужно воспользоваться средство для раскоксовки, и мотор заработает в прежнем режиме, без расхода масла и без дыма. Действительно, иногда эти средства помогают, но только лишь в тех случаях, когда мотор долго простоял без движения (например, после зимы), и от влаги в нем залегли ПК. Если машина подлежит длительной консервации (ставится в гараж на зимнее хранение) следует вывернуть свечи зажигания и в цилиндры залить масло, а свечные отверстия заткнуть чопиками. При такой профилактике и свечи не отсыреют, и на гильзах не скопиться ржавчина.
Но если все-таки забывчивый автовладелец не предпринял меры профилактики, можно воспользоваться средством для раскоксовки. От ржавчины в цилиндрах избавляемся следующим образом:
- сдергиваем высоковольтные провода;
- выкручиваем все свечи зажигания;
- проворачиваем коленчатый вал так, чтобы все поршни находились в среднем положении;
- в каждый цилиндр заливаем по 45 мл жидкости, наживляем свечи зажигания;
- оставляем «отмокать» цилиндры на 6-7 часов;
- зачем выворачиваем свечи, несколько оборотов прокручиваем стартером, чтобы вся грязь из двигателя вылетела;
- снятые детали устанавливаем на место, запускаем мотор. Первое время он может сильно дымить, но затем дым пройдет.
Автовладельцам следует помнить, что раскоксовка не является панацеей от всех бед, и если поршневые кольца изношены, то поможет только их замена.