Почему залегают маслосъемные кольца: Почему залегают поршневые кольца и как это предотвратить Автомобильный портал 5 Колесо

Что делать при залегании колец и масложоре?

В бокс заезжает Audi с двигателем 2.0 TFSI. Причина обращения – масложор, который в разы (!) превышает допустимый производителем 1 литр на 1000 км. Что покажет эндоскопия?

В четвертом цилиндре уже появились небольшие задиры, но это только начало. Верх поршеня должен быть сухой – а масло просачивается – потому и горит. То есть кольца уже залегли. Кокс уже есть – вон он, почти полностью закрывает поршень, форсунка еле видна…

Дальше его будет только больше, сухие куски нагара будут отваливаться, попадать между поршнем и стенкой цилиндра – задиров будет становиться больше, они станут глубже – расход масла увеличится еще больше. Владелец машины уже стоит перед выбором: капитальный ремонт двигателя или его раскоксовка.

Типичная история! На современных бензиновых моторах повышенный расход масла в большинстве случаев вызван залеганием колец. Это происходит, когда в канавках поршней накапливается кокс – несгоревшие частицы масла и сажи. А причин для того может быть много.

Моторное масло

Начнем с моторного масла. Часто это просто неправильный подбор – не по спецификации или без допуска производителя. Но в еще большей степени залегание колец провоцируют большие межсервисные интервалы, что особенно критично в сложных условиях эксплуатации.

Возьмите хотя бы наш климат – с резкими перепадами температур и морозными зимами – соответственно, частыми холодными пусками и периодической работой двигателя в неоптимальных температурных режимах. Если автомобиль эксплуатируется преимущественно в городских условиях, то, как правило, это означает короткие поездки, во время которых двигатель толком не прогревается.

С другой стороны, у современных моторов рабочая температура – свыше 100 С, и это также сказывается на сроке службы масла. Все это в конечном итоге ведет к закоксовку мотора. Поршневые кольца теряют подвижность, залегают – увеличивается расход масла. Но это, как вы уже поняли, только вершина айсберга.

Что делать при масложоре?

Что делать, чтобы избежать всех этих проблем или хотя бы отсрочить их появление? Снова идем по вышеназванным пунктам. Надо использовать масло в соответствии с предписаниями производителя, сокращать межсервисные интервалы (максимум в наших условиях – 10 тыс. км, а лучше 7-8 тыс. км), стараться избегать коротких поездок, периодически давать двигателю поработать на больших оборотах – чтобы «продуть» весь тот шлак, который в нем накапливается и нарастает при очень спокойной езде.

Дополнительной – и также очень действенной мерой – является промывка двигателя, в ходе которой очищаются кольца, да и собственно вся масляная система. Последнее тоже очень важно: от эффективности системы подачи масла зависит работа и долговечность гидрокомпенсаторов, фазовращателей, натяжителя цепного привода ГРМ – а это вопрос скорости износа звезд и долговечности цепи.

Тут, казалось бы, все просто: содержите двигатель в чистоте – и он будет служить долго. Собственно, изначально средства, которые у нас в стране применяют для раскоксовки, разрабатывались как раз для промывки двигателя. То есть по задумке они должны использоваться в профилактических целях (чтобы кольца не закоксовывались), а по факту их применяют уже для решения этой проблемы.

Причина этого парадокса, скорее всего, в самом отношении автомобилистов к технике. Делать что-то профилактически, если все и так вроде неплохо работает, у нас не принято. И даже первые тревожные звоночки (хуже тянет, появился расход масла) обычно пропускают. Вот когда масложор возрастает до 1,5-2 литров на тысячу километров, тогда проблему замечают и начинают искать варианты ее решения.

Чем позднее спохватывается владелец, тем дороже может оказаться выход из ситуации. На первом этапе проблема – только в залегании колец и возросшем расходе масла. В этот момент промывка двигателя, раскоксовка, еще помогает.

Но если продолжать ездить, ограничиваясь лишь контролем и доливкой масла, можно довести дело до задиров на зеркале цилиндров. После этого расход масла возрастет еще больше, а очистка двигателя уже не поможет – потребуется ремонт.

В зависимости от конструкции двигателя это означает расточку цилиндров или перегильзовку блока, как минимум, замену колец, но скорее всего и самих поршней, попутно – ревизию всего двигателя и его систем. Это и есть тот самый капитальный ремонт, который по определению дорог – дешевле покупка и установка б/у двигателя. Вот только это тоже кот в мешке. Даже покупной двигатель по-хорошему следует проверить, заменить все прокладки, сальники, что также увеличивает бюджет.

Вывод очевиден: до таких проблем не стоит доводить, а в идеале стоит просто периодически, каждые 30 тыс. км, промывать двигатель. Если бы владелец делал профилактическую промывку с помощью BG109 хотя бы при каждой третьей-четвертой смене масла, он бы серьезно снизил риск закоксовки – ведь это средство эффективно очищает маслосъемные кольца.

Но вернемся к ситуации, когда задиров нет или они минимальные. Здесь также имеется выбор: разборка двигателя и механическая (плюс химическая) очистка поршней, колец, камер сгорания от загрязнений, или же промывка без разборки – с помощью специальных средств и технологий. Это и есть раскоксовка. И она точно дешевле – ведь в случае разборки стоимость такой операции будет увеличена за счет большего объема работ и цены сопутствующих материалов – прокладок и герметика. А что насчет эффективности?

Опыт работы

Опыт работы с оборудованием и материалами BG показывает: даже если двигатель сильно закоксован, эту проблему все равно можно решить с помощью специальных химических средств. Залить содержимое из банки, дать двигателю поработать 15 минут – и все готово? Нет, в данном случае это так не работает. Все гораздо сложнее – но потому и возможен хороший результат.

Технология BG по раскоксовке двигателя представляет собой комплексный подход по очитке камер сгорания, цилиндро-поршневой группы, а также топливной системы и впускного тракта. В каждой из операций используются разные средства, методики их применения и оборудование. Именно это, а также то, что операции дополняют друг друга, и предопределяет эффективность всей технологии. Весь процесс включает несколько этапов и занимает более суток!

Основные этапы раскоксовки

Как именно все происходит, расскажем в отдельной статье. Здесь же просто приведем основные этапы. Сначала в двигатель через маслозаливную горловину заливается состав BG109, который на работающем моторе очищает маслосъемные и нижние компрессионные кольца.

Затем с помощью специального оборудования через свечные колодцы подается BG211, которая чистит верхние кольца и камеры сгорания. В случае, когда проводится именно раскоксовка, процедура длится 24 часа! При этом по команде специального устройства стартер каждые 5 — 10 минут проворачивает коленвал – за счет этого поршни совершают движения вверх-вниз, кольца восстанавливают подвижность.

Спустя сутки старое масло сливается, заливается промывочное масло, на котором двигатель работает 15 минут. Затем заливается свежее масло, в которое добавляется присадка BG110/BG112 (в зависимости от типа топлива), которая нейтрализует действие промывочных средств и помогает маслу сохранить свои свойства. Также меняется масляный фильтр.

Следующий этап – промывка форсунок. Для этого оборудование подключается к топливной системе, двигатель примерно 20 минут работает на смеси топлива и моющих присадок. После этой процедуры в бак заливается присадка BG 208.

Далее очищается система впуска (коллектора, дроссельной заслонки) с помощью составов BG 211/BG 206. После этого совершается поездка продолжительностью 20-30 минут, при которой двигатель работает в разных режимах нагрузки на средних и высоких оборотах – это позволяет поднять температуру и «прожечь» остатки кокса и химических продуктов.

Результат

Какой эффект в итоге достигается? Чаще всего раскоксовку делают из-за повышенного расхода масла. Сказать, что в этом отношении результат гарантирован на 100% нельзя, ведь есть машины, которым это уже не помогает. Это вопрос не только состояния двигателя, но и его конструктивных особенностей. Именно поэтому перед началом работ проводится исследование камер сгорания с помощью эндоскопа. Если на зеркале цилиндра уже имеются глубокие задиры, раскоксовка не устранит повышенный расход масла, хотя может его снизить.

Но вспомним об изначальном предназначении промывки различных систем двигателя. Например, для дизельных двигателей закоксовка не является проблемой, основные неприятности связаны с накоплением отложений во впускном тракте. А его очистка затрагивает и каналы, и дроссельную заслонку, и систему EGR. Как показывает практика, присадки «достают» даже до сажевого фильтра: после промывки впуска проблем с прожигом фильтра становится меньше, хотя, казалось бы, это разные системы.

То же самое – и с промывкой топливной системы, когда очищаются форсунки. Двигатель от этого не станет мощнее, он просто начинает работать, как должен. Пропадает задумчивость и провалы, возвращается эластичность.

Как результат, двигатель начинает «дышать», улучшается приемистость, часто и расход топлива снижается. На самом деле никаких чудес: двигатель просто начинает работать, как и должен. Ухудшение происходит постепенно потому и не замечается. Но стоит привести все в норму – и эффект налицо. Ну а чтобы его сохранить, всего-то и надо – периодически, в идеале каждые 30 тыс. км, проводить промывку двигателя. Тогда и про проблему залегания колец, «зарастания» впускного коллектора и прочих неприятностях можно надолго забыть.

Почему залегают кольца в двигателе автомобиля

С таким понятием как залегание колец знакомы многие автомобилисты и даже те, у кого своей машины нет. При этом не всем до конца понятно, что же это такое, почему происходит, в чём опасность и как бороться с подобной проблемой. Именно на эти вопросы и постараемся подробно и понятно ответить.

Что это такое

При работе поршень движется внутри цилиндра, совершая при этом возвратно-поступательные движения. Между поршнем и цилиндром имеется зазор. В противном случае трение не позволяло бы детали легко перемещаться.

Параллельно с этим, контакт между элементами должен быть максимально герметичным. Это позволяет:

• эффективно использовать энергию, которая образуется при расширении газов;
• не выпускать в картер продукты сгорания топливной смеси;
• убирать смазочный материал, который оказывается на внутренних стенках цилиндра, спускаясь вниз.

Для выполнения всех этих функций на поршни обычно устанавливаются специальные кольца. Всего их 3. Это одно маслосъёмное, а также ещё 2 компрессионных.

Компрессионные имеют сплошное сечение, а маслосъёмные обладают прорезью. В этой прорези находится пружинка. Снаружи на кольце есть кромка и разрезы, с помощью которых и происходит удаление масла. Подобная конструкция позволяет кольцам пружинить и плотно прилегать ко внутренним стенкам самого цилиндра.

У поршня есть 3 канавки. Причём их ширина буквально на доли миллиметра больше, чем толщина у поршневых колец. Это позволяет кольцам находиться в зафиксированном положении, иметь свободу перемещения и при этом плотно закрывать зазоры.

При накапливании в канавках поршня нагара (кокса), он выступает в качестве своеобразного клея. Кольца буквально приклеиваются к этим канавкам. Из-за этого элементы теряют свою подвижность, не могут плотно прижаться к цилиндрам (стенкам). Как результат, качество сопряжения поршня и цилиндра нарушается. Такое явление как раз и называется залеганием. Другое название — закоксовка.

Теперь вы знаете о причинах залегания в двигателе поршневых колец. Далее стоит поговорить о симптомах и опасности возникновения подобной ситуации, а также о способах восстановления герметичности и методах профилактики появления таких проблем.

В чём опасность

Главная проблема залегания заключается в том, что двигатель при такой ситуации не может работать в своём обычном, штатном режиме.

Это проявляется в виде следующих проблем:

• топливо не может полностью сгорать;
• образуется большое количество нагара;
• возникает сбой в работе некоторых цилиндров;
• выхлопные газы проникают в масляный картер;
• меняются физико-химические свойства моторного масла;
• смазка двигателя быстро приходит в негодность;
• масло сгорает, что ведёт к образованию вредного нагара и лаков.

Кому-то может показаться, что неисправности довольно незначительные. Но в действительности они приводят к серьёзным неполадкам и дорогостоящему восстановлению ДВС.

Когда выхлопные газы проникают в картер, происходит смешивание с моторным маслом. Это провоцирует химические реакции. Состав масла сильно меняется. В итоге рабочая жидкость перестаёт выполнять свои функции. А если масло не работает, то и тепло не отводится, детали активно трутся друг о друга, образуется металлическая стружка и так далее.

Если масло не уходит с маслосъёмных колец, оно сгорает. А это влечёт за собой перегрев деталей в области горения. Когда мотор долгое время работает с залёгшими кольцами, в итоге на гильзах и юбках поршней появляются задиры.

Нагар от сгоревшего масла провоцирует детонацию двигателя. Это заканчивается прогоранием поршней.

Ситуация более чем серьёзная. Поэтому допускать подобных проблем не рекомендуется. Даже если залегание произошло, важно постараться в ближайшее же время устранить проблему. Иначе она будет лишь усугубляться. И стоимость ремонта будет расти.

Характерные признаки

Как вы поняли, при залегании происходит нарушение герметичности между поршнем и цилиндром. Газы из камеры сгорания частично просачиваются через этот зазор и оказываются в картере с моторным маслом.

Разбирать весь узел и проверять в профилактических целях никто не будет. Но можно ориентироваться по характерным симптомам залегания в двигателе поршневых колец. Есть несколько вариантов того, как проверить, действительно ли произошло залегание этих колец в автомобильном двигателе. Ориентироваться нужно на следующие характерные признаки:

1. Ухудшается динамика. Проявляющиеся симптомы связаны в основном именно с падением компрессии, вызванной появлением зазоров. В итоге машина разгоняется не так интенсивно, как в штатном режиме. При нажатии на педаль газа прежний отклик не наблюдается. Это считается основным признаком.
2. Выходит синий дым из выхлопной трубы. Ещё один вариант того, как определить визуально, что кольца в поршнях наверняка залегли. Происходит это при залегании маслосъёмных колец. С компрессионными такая ситуация возникает значительно реже. Масляная плёнка остаётся на поверхности цилиндра (внутренней). При рабочем ходе поршня воспламеняется топливовоздушная смесь. Параллельно начинает гореть и масло. Это как раз и провоцирует появление синеватого дыма, ведь горит не только топливо, но и моторное масло.
3. Затрудняется запуск двигателя. Причём происходит это в любую погоду. Здесь также можно заподозрить залёгшие кольца. Коленвал и противовесы имеют большую массу. Для проворачивания нужно приложить большие усилия. Масло и так стекло в картер и сила трения усложняет движение поршня при запуске, а параллельно ещё и не работают некоторые цилиндры. В итоге запуск происходит с трудом.
4. Увеличивается расход топлива. Узнать, залегли в двигателе кольца или нет, можно и по изменению аппетита двигателя. Это скорее косвенный признак, но и на него следует обращать внимание. Из-за появившегося зазора двигатель теряет КПД. То есть энергия топлива используется не полностью. Причина всё в той же упавшей компрессии. Из-за этого блок управления посылает сигналы топливной системе о создании обогащённой смеси. То есть в топливовоздушной смеси доминирует горючее. Это позволяет компенсировать проявившуюся нехватку тяги. Отсюда и повышенный расход топлива.

Именно по таким признакам и симптомам можно узнать, действительно ли в двигателе залегли кольца или нет.

Заметив первые признаки залёгших колец, постарайтесь в ближайшее время заняться решением этой проблемы. Игнорировать симптомы нельзя. Как вы помните, это может привести к серьёзным и дорогим в плане ремонта последствиям.

Что делать при залегании колец

Главный вопрос в том, что делать, если в двигателе залегли вдруг кольца. Ответ простой: доведённый до такого состояния двигатель нужно раскоксовать. То есть требуется удалить нагар, который появился в поршневых канавках.

При этом бороться с залеганием маслосъёмных колец двигателя можно несколькими способами:

• механическая очистка;
• химическое растворение;
• с помощью присадок.

О том, как устранить возникшее залегание поршневых колец тем или иным способом, расскажем отдельно.

Ни в коем случае не используйте так называемые народные методы. Ремонтируя современный мотор, есть риск испортить прокладки и повредить сальники.

Механическая очистка

Главная сложность способа в том, что двигатель придётся разбирать частично или полностью. Ведь метод подразумевает извлечение поршней, где и произошло залегание колец.

Очистка будет выполняться вручную с помощью мягких щёток, ветоши, растворителя и ацетона. Последний можно заменить на керосин.

Для очистки труднодоступных мест воспользуйтесь длинными щётками. Возьмите кусочек ваты или ветоши, смочите в растворителе и тщательно обработайте проблемные участки. Не помешает пинцет и подобные инструменты. Нагар важно удалить максимально тщательно, но при этом аккуратно. Иначе желаемого результата добиться не удастся.

Метод неплохой. Но без знания и понимания устройства двигателя его лучше не использовать. Основную сложность представляет не сама очистка, а разборка и обратная сборка двигателя.

Так что механическую раскоксовку лучше всего доверять специалистам. Услуга довольно дорогая, но так удаётся свести к минимуму все возможные риски и последствия от неправильного вмешательства в конструкцию ДВС.

Химический метод

Фактически от вас требуется только умение выкручивать и закручивать свечи зажигания. Справедливо говоря, принцип восстановления поршневых колец немного сложнее. Требуется выполнить такие действия:

1. Прогрейте двигатель до его рабочей температуры. Это около 8-90 градусов Цельсия. Поднимать температуру выше не нужно.
2. Отключите провода от свечей зажигания. С помощью ключа выверните все свечи.
3. Вывесите ведущий мост автомобиля. Затем переключите рычаг коробки передач на самую высокую скорость.
4. Проверните коленчатый вал. Вращайте его таким образом, чтобы все поршни заняли среднее положение.
5. Теперь в каждый цилиндр, количество которых соответствует числу свечей зажигания, залейте около 40 мл средства для раскоксовки. Точную дозировку вы узнаете в инструкции производителя очищающего средства.
6. Теперь закрутите обратно свечи зажигания. Подождите около 1 часа. Параллельно можете периодически вращать ведущие колёса машины вперёд и назад. Это позволит очистительной жидкости просочиться в нужные области.
7. Далее запустите двигатель. Дайте ему поработать в режиме холостого хода примерно 1 час.
8. По стандартной схеме поменяйте масло и замените масляный фильтр. Будьте аккуратными при сливе, поскольку горячим маслом можно обжечься. Есть смысл немного подождать, пока мотор остынет.
9. С новым маслом в двигателе остаётся проехать около 20-30 километров. При этом важно, чтобы обороты составляли в районе 2000-3000 об/мин. Перегружать мотор нельзя.

Но можно выделить также 2 минуса:

1. Неизвестный результат. Проверить, насколько хорошо прошла раскоксовка, без разборки двигателя невозможно. Так что остаётся лишь надеяться, что автохимия сработала.
2. Агрессивность средства. Из-за заливки таких очистителей могут пострадать сальники и уплотнители. Поэтому старайтесь тщательно выбирать составы.

Применение присадок

Также возможна раскоксовка с помощью специальных присадок. Метод считается самым простым и наиболее безопасным при залегании колец. Особенно подойдёт тем, кто плохо разбирается в моторах, но не имеет возможности отдать машину в сервис.

Присадки могут добавляться в моторное масло или в топливо. В данной ситуации это не имеет принципиального значения.

Способ простой, удобный и быстрый. Достаточно лишь залить жидкость в топливный бак, либо в двигатель через маслозаливное отверстие. Далее присадка всё сделает сама. Учтите, что у каждого производителя присадок могут быть свои рекомендации, инструкции, принцип применения и дозировка. Следуйте только этим требованиям и не пытайтесь экспериментировать.

Присадки бывают импортными и отечественными. Первые пользуются большим доверием, но стоят довольно много. Наши присадки дешевле и при этом зачастую на практике по эффективности не уступают зарубежным аналогам.

В зависимости от самой присадки, она может помочь устранить залегание поршневых колец или же применяется в качестве профилактического средства против появления подобных проблем. Это важно учесть при выборе. Иначе профилактическая присадка вашу проблему решить не сможет.

Профилактика залегания поршневых колец

Можно выделить несколько ключевых причин, почему в автомобильных двигателях часто происходит закоксовка:

• машины долго стоят без движения, после чего их начинают эксплуатировать;
• на автомобиле регулярно совершаются поездки на короткие дистанции, что не даёт мотору полноценно прогреться до своих рабочих параметров;
• применяется моторное масло низкого качества;
• нарушается интервал между заменами моторной жидкости.

Если вы хотите минимизировать вероятность залегания колец, придерживайтесь следующих правил.

1. При длительной стоянке, когда машина долго не эксплуатировалась, не стоит сразу же начинать на ней ездить. Сначала рекомендуется поменять моторное масло и фильтр. Причём сделать это нужно даже в том случае, если перед длительным бездействием заливалась свежая смазка.
2. Старайтесь хотя бы периодически ездить на большие дистанции. Это позволит мотору полноценно прогреться, а всем отложениям сгореть без остатка. Также хорошим решением может стать заливка специальной присадки. После этого дайте жару на машине. Конечно в рамках ПДД. Несколько десятков километров без остановки на скорости 100-120 км/ч приведут мотор в полный порядок.
3. Используйте исключительно те масла, которые рекомендует ваш автопроизводитель. Это касается состава, параметров вязкости, допусков и так далее. Не забывайте, что среди популярных моторных масел встречаются подделки.

Практика показывает, что залегание колец проще и легче предупредить, нежели затем пытаться самостоятельно справиться с последствиями.

Кто сталкивался с залеганием колец? Почему это произошло? Как боролись с проблемой? Каким был результат? Какой из методов считаете самым эффективным?

Заклинившие поршневые кольца — Berryman Products

Да и нет. Berryman B-12 CHEMTOOL FUEL INJECTOR CLEANER (детали № 0116 и № 0121) можно использовать для пропитки поршней, чтобы помочь освободить застрявшие компрессионные кольца. После того, как вы сняли свечи зажигания, не забудьте добавить достаточное количество очистителя, чтобы покрыть очистителем всю головку поршня. Для рядных двигателей с вертикальным ходом (например, для большинства 4-цилиндровых и рядных 6-цилиндровых двигателей) может потребоваться всего 2 жидких унции B-12 CHEMTOOL на цилиндр, но для двигателей с V-образной конфигурацией (таких как V6 или V8) вам может понадобиться целая банка. на цилиндр из-за угла расположения поршней и диаметра отверстия. Если у вас V-образный двигатель и вы не возражаете делать это «кусками», вы можете поднять одну сторону автомобиля, чтобы уменьшить угол наклона поршней. Это может значительно сократить количество продукта в течение всей работы.

Чтобы выполнить пропитку, снимите свечи зажигания, добавьте в ХОЛОДНЫЕ камеры сгорания достаточное количество B-12 CHEMTOOL, чтобы покрыть всю головку поршня, и установите свечу зажигания на пару витков, чтобы предотвратить испарение растворителей. Что касается продолжительности, мы рекомендуем замачивать поршни не менее 1-2 часов каждый. Процесс пойдет на пользу от небольшого перемешивания, поэтому, если вы можете время от времени безопасно раскачивать автомобиль из стороны в сторону, это улучшит ваши результаты. Очевидно, что вы должны быть осторожны, делая это, если автомобиль стоит на домкрате или стоит на домкрате.

После того, как вы решите прекратить замачивание, из цилиндра необходимо удалить смесь очистителя и углерода. Вы можете сделать это любым количеством способов, в том числе с помощью вакуумного насоса или насадки для индейки. Обратите внимание, что B-12 CHEMTOOL повреждает большинство автомобильных красок и прозрачных покрытий, поэтому будьте осторожны с такими покрытиями.

Если у вас утечка менее 8-10 o 12 жидких унций, вы можете оставить ее в масле, и это поможет при заедании маслосъемных колец. Просто заведите автомобиль и дайте ему поработать на холостом ходу 5-10 минут. Как только он достаточно остынет, чтобы с ним можно было безопасно работать, вы можете внести изменения. Если у вас довольно большая утечка, было бы лучше пойти дальше и заменить масло в это время из-за большой осторожности, чтобы избежать его слишком сильного разбавления и преждевременного износа. В этом случае, если у вас слишком большая утечка и вам нужно заменить масло, вы все равно можете добавить B-12 CHEMTOOL в картер, чтобы устранить застрявшие нижние кольца с помощью промывки.

Для этого типа промывки добавьте в масло ХОЛОДНОГО двигателя 1½–2 жидких унции B-12 CHEMTOOL на литр объема масла. Например, если ваш объем масла составляет 5 литров, вы должны добавить 7½-10 жидких унций к холодному маслу. Затем заведите автомобиль и дайте ему поработать на холостом ходу 5-10 минут.

К этому моменту весь очиститель испарится. Если масло не слишком грязное, то менять его не нужно. Однако, если масло приобрело цвет из-за шлама, вам следует заменить его (снова). Обратите внимание, что вы можете выполнить несколько промывок перед заменой масла, если считаете, что маслосъемное кольцо требует особого внимания. Просто убедитесь, что масло имеет возможность полностью остыть каждый раз.

Кольцо Кольцо, Кольцо Кольцо. Ваш двигатель дает вам подсказку?

2022-12-29Адам является экспертом лаборатории анализа масла, специализирующимся на мониторинге анализа масла, обучении и диагностике отчетов о пробах жидкости

Сегодня я решил немного рассказать о проблемах с поршневыми кольцами и, в частности, о залипании и износе, вызывающем прорыв газов. Это сделано на основе серии вопросов по теме, которые я получил, которые можно рассматривать как отдельные ответы, но я попытался объединить их в одну статью по теме. Многие из вас уже знакомы с прорывом газов и общей компоновкой двигателя внутреннего сгорания и, в частности, с поршневым кольцом и узлом поршня, но для начала краткое введение для тех, кому нужно освежить в памяти пояснения ниже.

Прорыв газов двигателя характеризуется попаданием газов под высоким давлением из цилиндров двигателя в картер. Это может привести к повреждению двигателя и его компонентов, а также к дорогостоящему ремонту. Одной из основных причин прорыва газов в двигателе являются изношенные, залипшие или поврежденные кольца. Кольца — это небольшие круглые компоненты, расположенные в цилиндрах двигателя и используемые для герметизации цилиндра и создания контролируемой камеры сгорания. Когда кольца изношены, застряли или повреждены, они больше не могут создавать надлежащее уплотнение, что может привести к попаданию газов под высоким давлением в картер.

Краткий обзор того, что такое поршневое кольцо и как оно вызывает прорыв газов.

Теперь вы освежили в памяти основы. Если вы когда-либо устанавливали поршень или поршневое кольцо, вы будете знать, что это исключительно тугая посадка, и вы будете прощены, если поверите, что между ними нет места для движения, и действительно, что между ними и отверстием цилиндра не было зазора.

“ Поршневые кольца фактически приближаются и удаляются от поршня в процессе сгорания как часть конструкции »

Адам – основатель Learn Oil Analysis

Однако на микроскопическом уровне происходит многое. Во-первых, окончательное уплотнение фактически выполняется смазкой, а не кольцами. Это имеет смысл, так как без последнего слоя смазки у вас будет контакт металла с металлом.

На изображении выше показаны типы поршневых колец в виде поперечного сечения верхнего цилиндра. Как видно между поршневыми кольцами и вокруг них есть небольшое пространство для перемещения. Например, компрессионное кольцо имеет зазоры за кольцом для прохождения газов сверху в камеру сгорания и вытеснения кольца во время сгорания. Коническое кольцо и маслосъемные кольца имеют более сфокусированную конструкцию в одной точке, что позволяет тянуть смазку вниз. Коническое кольцо намеренно не идеально прямо сзади (это не только мой плохой рисунок краской), поэтому оно слегка качается, поэтому оно не давит сильно во время хода вверх, но давит при движении вниз. Масляное кольцо используется там, где масло подается к поршню, чтобы поддерживать постоянный источник смазки. Он перемещается вперед и назад по горизонтали в зависимости от толщины пленки, необходимой на разных этапах. Обратите внимание, что все зазоры, допуски и отсутствие идеальных плоских линий выделены для иллюстративного эффекта, чтобы показать, что происходит в микроскопическом масштабе, используя макромасштаб. Также обратите внимание, что не все типы звонков будут использоваться в этом порядке или в этом количестве. Это сделано исключительно для иллюстрации функций и типов, а не для какого-либо конкретного использования движка.

То, что вы можете не знать, это то, что поршневые кольца на самом деле движутся во время процесса сгорания перпендикулярно (под прямым углом) к движению поршня. Это связано с тем, что верхние кольца часто имеют сужение, чтобы пропускать газы сгорания позади и прижимать кольца дальше наружу во время сгорания, чтобы уменьшить утечку газа. Как только давление падает, они втягиваются внутрь, обеспечивая плавное движение поршня обратно вверх. С нижней стороны кольца слегка скручиваются под углом контакта (аналогично тому, как вы меняете мастерок для штукатурки или нож для обледенения торта). Это скручивание позволяет тонкому лезвию соскребать масло при движении вниз, но более плоская поверхность при движении вверх предотвращает обратное всасывание масла. Для этой цели их разновидность часто называют скребковыми кольцами.

Надеюсь, теперь вы поняли, что плавное перемещение колец и эффективное уплотнение очень важны для работы двигателя. Если этого не сделать, значит, имеется плохое уплотнение между верхним и нижним цилиндром.

Так что же может пойти не так?

Основные две проблемы поршневых колец – заедание и износ. Прилипание заставляет их не двигаться свободно, как они должны переключаться между различными положениями удара. Износ в равной степени приводит к тому, что они не работают должным образом, поскольку поврежденное кольцо не может герметизироваться должным образом.

Что вызывает залипание колец?

Обычно это окисление смазки. По мере старения масла молекулы кислорода и свободные радикалы заставляют молекулы масла с относительно короткой цепью соединяться друг с другом до тех пор, пока они не образуют густые липкие липкие отложения, которые часто называют лаком. Эти компоненты покрытия и препятствуют нормальному движению вещей. Это проблема не только двигателей, и у меня есть целые статьи, написанные на тему лака. Они в двигателе связаны с низким щелочным числом, высоким кислотным числом и окислением.

На поршне обнаружен густой липкий оксидированный налет, внешне похожий на смазку.

К чему приводит ношение колец?

Стоит помнить, что кремний и алюминий в анализе масла могут свидетельствовать о попадании грязи в двигатель. Это важно, потому что грязь является одной из наиболее распространенных причин износа колец, который представляет собой тип износа, который возникает на кольцах, герметизирующих зазор между поршнем и стенкой цилиндра в двигателе внутреннего сгорания. Износ колец может иметь несколько негативных последствий для двигателя, включая повышенный расход масла, снижение выходной мощности и увеличение выбросов. Другими причинами износа колец являются неправильные процедуры обкатки, неправильная смазка и работа двигателя на чрезмерных оборотах или под большими нагрузками в течение длительного периода времени.

Надеюсь, вы поняли, что важно регулярно проверять масло и как можно скорее устранять любые проблемы, связанные с попаданием грязи или износом колец, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение двигателя.

Что происходит, когда кольца перестают работать должным образом, и как это определить по анализу масла?

Кольца играют решающую роль в работе двигателя. Они должны свободно двигаться, чтобы герметизировать камеру сгорания и предотвратить утечку газов. Если кольца застревают, это может вызвать ряд проблем. Например, масло может течь в одном неправильном направлении, а газы — в другом неправильном направлении, что приводит к неэффективному сгоранию и потенциальному повреждению двигателя. Если масло идет в неправильном направлении к днищу поршня, оно сгорает. Сгоревшее масло может образовывать пепел, что может привести к закоксовыванию (накоплению углерода) в двигателе. Кроме того, утечка продуктов сгорания может вызвать ряд проблем, включая снижение мощности и эффективности.

Утечка продуктов сгорания может иметь ряд негативных последствий для двигателя, которые обнаруживаются при анализе масла.

Одной из основных проблем поступления продуктов сгорания в картер двигателя является то, что за ним следует топливо. Топливо снижает вязкость, что приводит к повышенному износу двигателя. Кроме того, сажа, образующаяся при сгорании, может агломерироваться и образовывать абразивы, что может привести к дальнейшему износу и увеличению вязкости масла. Эти частицы износа, изменения вязкости, сажа и износ масла могут быть обнаружены в пробе масла.

Твердые частицы углерода, такие как сажа, могут увеличить вязкость жидкости из-за их тиксотропной природы. Тиксотропия относится к способности вещества изменять вязкость в ответ на внешние воздействия, такие как напряжение сдвига или температура. Некоторые материалы, в том числе сажевые суспензии, могут стать более жидкими при воздействии напряжения сдвига (например, при перемешивании или встряхивании), но вернутся в более вязкое состояние при снятии напряжения сдвига. Это может привести к увеличению вязкости жидкости с течением времени, так как частицы сажи оседают, и жидкость становится менее взбалтываемой.
В дополнение к их тиксотропной природе малый размер и большая площадь поверхности частиц сажи также могут способствовать их способности повышать вязкость жидкости. Небольшой размер частиц позволяет им легко взвешиваться в жидкости, а их большая площадь поверхности позволяет им взаимодействовать друг с другом и потенциально прилипать друг к другу, еще больше увеличивая вязкость, определяемую как сопротивление потоку. В некоторых случаях масло может стать твердым с очень высоким содержанием сажи, что называется гелеобразованием при определенных условиях.

Быстрый вопрос от Тима из Канады: Почему сажа увеличивает вязкость масла?

Другая проблема прохождения продуктов сгорания в картер двигателя состоит в том, что продукты сгорания могут также включать воду и оксиды азота (NOx), что может привести к образованию азотной кислоты. Эта кислота может вызвать коррозию и повредить двигатель и другие части автомобиля. Важно убедиться, что продукты сгорания должным образом герметизированы в камере сгорания двигателя, чтобы предотвратить эти негативные воздействия и обеспечить эффективную и действенную работу двигателя. Хотя газы не обнаруживаются непосредственно в масле, образующиеся кислоты имеют высокое кислотное и низкое щелочное число масла.

Итак, как я могу подтвердить наличие проблемы с залипанием или износом колец после того, как это будет предложено анализом масла?

Одним из способов подтверждения наличия изношенных колец является анализ масла. Если данные анализа масла указывают на наличие изношенных колец, механик может провести несколько тестов, чтобы подтвердить этот диагноз. Эти тесты могут включать:

Проверка компрессии

Проверка компрессии измеряет давление внутри цилиндров двигателя и может помочь выявить любые проблемы с кольцами. Для выполнения этого теста механик снимет свечи зажигания и с помощью компрессометра измерит давление в каждом цилиндре. Если давление низкое в одном или нескольких цилиндрах, это может указывать на проблему с кольцами.

Проверка герметичности

Проверка герметичности измеряет количество воздуха, выходящего из цилиндров двигателя, когда двигатель не работает. Для выполнения этого теста механик снимет свечи зажигания и нагнетает в цилиндры сжатый воздух. Если выходит значительное количество воздуха, это может указывать на проблему с кольцами.

Проверка расхода масла

Проверка расхода масла измеряет количество масла, потребляемого двигателем за определенный период времени. Если двигатель потребляет больше масла, чем обычно, это может быть признаком изношенных колец или других проблем. Это довольно распространенный тест, и у нас даже есть поле жидкости, добавленное в наш процесс регистрации образцов, которое клиенты могут заполнять для каждого образца, чтобы мы могли помочь клиентам отслеживать проблемы.

Резюме

В заключение, прорыв газов в двигателе может быть вызван различными факторами, но распространенной причиной являются изношенные или застрявшие кольца.