Зазор поршневых колец: Зазор в замке поршневых колец

Тепловой зазор поршневых колец

Двигатель внутреннего сгорания фактически является тепловой машиной. В процессе работы такого двигателя целый ряд нагруженных деталей в конструкции ЦПГ и ГРМ подвергается температурному расширению в результате значительного нагрева.  По этой причине для нормальной работы ДВС в отдельных конструкциях предусмотрена самостоятельная регулировка теплового зазора клапанов (при отсутствии гидрокомпенсаторов).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое гидрокомпенсатор. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и особенностях работы гидротолкателей.

Регулировать тепловые зазоры клапанов необходимо каждые 30-40 тыс. км. пробега, а также в случае появления стука клапанов на холодном или горячем двигателе. Отдельного внимания также требует тепловой зазор между поршнем и цилиндром, а точнее тепловой зазор поршневых колец.

Содержание статьи

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.

Читайте также

Тепловой зазор поршневого кольца и расход масла

Ошибочные оценки тепловых зазоров поршневых колец

Ситуация:

Тепловые зазоры некоторых новых компрессионных поршневых колец становятся предметом рекламации. В отличие от обычных тепловых зазоров поршневых колец в диапазоне от 0,3 до 0,6 мм их размеры составляют от 1 до 2 мм и поэтому считаются слишком большими. Особенно это касается второго компрессионного поршневого кольца, в отношении которого часто предполагается ошибочная поставка или производственный дефект.

Причина:

До 90% общего усилия прижима компрессионных поршневых колец создается во время такта расширения (рабочий ход) за счет давления сгорания. Отработавшие газы проникают в кольцевые канавки и таким образом попадают на обратные стороны поршневых колец. Там под действием давления сгорания увеличивается усилие прижатия поршневых колец к стенке цилиндра, что оказывает влияние на первое компрессионное поршневое кольцо и в меньшей степени на второе компрессионное поршневое кольцо.

Проблема:

На холостом ходу и в режиме частичной нагрузки давление сгорания ниже, чем в режиме полной нагрузки. Из-за этого компрессионные поршневые кольца с меньшей силой прижимаются к стенке цилиндра, что отражается в первую очередь на функции съема масла второго компрессионного поршневого кольца. У определенных двигателей это приводит к повышению расхода масла.

Устранение недостатка:

По указанным выше причинам изготовители двигателей выполняют конструктивную подгонку (увеличение) тепловых зазоров поршневых колец. Благодаря увеличенному зазору газы под давлением сгорания быстрее проникают в кольцевую канавку и тем самым на обратную сторону поршневого кольца.

За счет этой меры улучшаются маслосъемная и герметизирующая функции, а вместе с этим уменьшается расход масла при работе на холостом ходу и в режиме частичной нагрузки.

Дополнительная информация:

Широко распространено мнение, что большие тепловые зазоры поршневых колец служат причиной повышенного расхода масла. Однако это предположение ошибочно. Увеличенные тепловые зазоры поршневых колец вызывают незначительное увеличение прорыва газов, но не повышенный расход масла. Правильно следующее: по мере износа поршневых колец увеличиваются их тепловые зазоры. Функциональные параметры поршневого кольца с уменьшенным сечением ухудшаются, в результате чего он больше не обеспечивает надлежащей герметизации. Как увеличенный тепловой зазор, так и повышенный расход масла являются последствиями радиального износа поршневых колец.

Тепловой зазор в замке поршневых колец

Что бы ни изобретали инженеры-двигателисты, классический поршневой двигатель не сдаёт свои позиции. Его принцип действия не меняется с момента изобретения: сжатая топливовоздушная смесь воспламеняется и толкает поршень вниз, это же порождает и две главные проблемы, стоящие перед инженером – удержание давления и сохранение работоспособности при высоких температурах.

В идеальном случае можно было бы использовать цилиндрический поршень, с микронными зазорами стоящий в цилиндре. На практике такой мотор был бы неработоспособен сразу по множеству причин:

1. Больше всего нагревается днище поршня – если стенки цилиндра легко рассеивают тепло через систему охлаждения, а прилегающая к ним юбка также имеет близкую температуру, то днище может только передавать тепло юбке и кольцам. Поэтому поршень всегда имеет близкую к конусу форму – чем ближе к днищу, тем меньше диаметр, так как тепловое расширение при работе мотора  в этой зоне выше. На заре ДВС так и рассчитывалась геометрия поршня – цилиндрический поршень работал до заклинивания, зачищался в затертых местах и снова устанавливался в мотор, пока таким образом не приобретал нужную конусность.
2. Износ цилиндрического поршня, который не имеет уплотнений, привел бы к резкому росту утечек через увеличенный зазор.  Поэтому используются компрессионные поршневые кольца: за счет своей упругости они прижимаются к стенкам цилиндра и  обеспечивают компрессию при холодном запуске.
3. Количество смазки на стенках цилиндра после хода поршня остаётся минимальным, чтобы избежать угара масла. Чтобы «счищать» смазку со стенок цилиндра, необходимы маслосъемные кольца – основное, которое предназначается именно для этой цели, и нижнее компрессионное, которое имеет асимметричную форму и работает как бы «скребком».

Видео: Теория ДВС: Поршневые кольца (часть 2)

Устройство и принцип работы

Конструкция компрессионного кольца проста: это кольцо, имеющее зазор для того, чтобы его упругость позволяла кольцу расходиться, сохранять прижим рабочей кромки к стенкам цилиндра. Материал – высокопрочный чугун, реже – высоколегированная сталь.

Условия работы верхнего компрессионного кольца жестки: это и высокая температура, и давление. В момент воспламенения смеси давление доходит до 90 бар, температура – приближается к 1500 градусов. По мере износа цилиндра он теряет равномерность диаметра, и при каждом ходе поршня вверх-вниз кольцу приходится сжиматься и разжиматься, что способствует накоплению усталостных напряжений. Для увеличения ресурса как минимум верхнее кольцо покрывается слоем хрома, который имеет высокую твердость.

Второе компрессионное кольцо работает в более легких условиях – в этом месте поршень уже холоднее, а прямая теплопередача от раскаленных газов на него уже не действует. Поэтому оно может и не хромироваться.

Маслосъемные кольца изначально выполнялись цельночугунными, они имели две рабочие кромки с канавкой между ними. Масло, которое пропускалось нижней кромкой, собиралось верхней в эту канавку, а через радиальные отверстия в ней попадало в отверстия в юбке поршня и отводилось внутрь него. Такая конструкция имела серьезный недостаток: обе кромки работали одновременно, в изношенных двигателях, где кольцо перекашивалось вместе с поршнем, происходил прорыв масла за кольцо. Поэтому изобрели составные конструкции: в них два тонких колечка прижимаются к краям канавки пружинящим расширителем, через который и стекает внутрь поршня собранное масло. За счет малой ширины отдельных колец и их работы такая конструкция сохраняет эффективность при перекосах поршня.

Зазор в замке

Прорезь в поршневом кольце принято называть замком. Этот зазор  необходим, но он создает и очевидную проблему – в этом месте газы из цилиндра могут спокойно проникать в картер. Поэтому он должен иметь минимальную ширину при сборке, но не нулевую – из-за неравномерности теплового расширения цилиндра, кольца и поршня замок может свестись, после чего кольцо сломается.

Для каждого конкретного двигателя, исходя и из материалов, и из рабочего диапазона температур задается минимальный тепловой зазор в замке – при сборке мотора проверяем зазор в замке, чтобы он был не меньше нижнего порога номинала.

Износа кольца и цилиндра приводит к тому, что кольцо «расходится», зазор в замке растет, как растут и потери давления и масло проникает в камеру сгорания. Исходя из этого, задается максимальный размер зазора, при превышении которого кольцо заменяется новым.

Сравним величины номинального зазора для разных двигателей:

• ВАЗ-2108: 0,25-0,45 мм;
• ГАЗ-24: 0,25-0,6 мм;
• Honda CR-V (мотор K20A4): 0,2-0,35 мм.

О чем нам говорят эти цифры? Минимальный предел зазора в замке нового кольца у отечественных двигателей близок, но вот максимальный выше в моторе с меньшей степенью форсировки: потери давления при этом сохраняются терпимыми. У японского же мотора материалы подобраны лучше, охлаждение верхнего кольца эффективнее, поэтому снижается минимальный размер,  и «вольностей» при сборке допускается меньше. Максимальный предел при дефектовке отличается – на моторах ВАЗ он составляет 1 мм, ГАЗ – 1,2 мм, у «Хонды» же верхнее компрессионное кольцо считается изношенным уже при зазоре 0,6 мм, с каким еще можно было бы собирать новый мотор двадцать четвертой «Волги».

Зазор в замке – это важный показатель при дефектовке мотора. Заводя кольцо на разную высоту, где цилиндр изнашивается по-разному, можно без нутромера узнать степень износа: в верху, где кольцо не соприкасается со стенками, цилиндр сохраняет номинальный диаметр, и именно в этом месте зазор в замке отображает износ кольца. Опускаясь ниже, кольцо расширяется, указывает на увеличение диаметра цилиндра ближе к середине, затем снова сужается. Грубо, но достаточно показательно  рассчитываем разницу в диаметрах цилиндра на разной высоте, отталкиваемся от измеренного зазора.

Предположим, номинальный диаметр цилиндра – 78 мм, что соответствует окружности 122,522 мм. Измеренный зазор в замке при установке кольца вверху – 0,4 мм, длина самого кольца – 122,122 мм. Теперь опускаем его к центру цилиндра и измеряем зазор 0,8 мм – из окружности 122,922 мм получаем диаметр 78,25 мм. Такой метод не учитывает то, что цилиндр становится бочкообразным или яйцевидным, и в середине кольцо прилегает к стенкам не всей поверхностью. Тем не менее, изменение зазора в замке указывает нам, что проблема двигателя не в износе колец, которые просто заменить: потребуется расточка цилиндров.

Каким должен быть зазор в поршневых кольцах

Сколько водителей сталкивалось с вопросом — зазор в поршневых кольцах. А сколько водителей вообще не знакомо с таким понятием? Достаточно, для того, что бы эта статья заслуживала право на существование. Итак, давайте рассмотрим, что такое тепловой зазор в замке поршневых колец, и зачем он так необходим?

Отметим, что к поршневым  деталям создаются очень большие требования по качеству. Это происходит потому что на них воздействуют инертные силы, силы действия газов и высокие температуры. Конструкция полного комплекта, его габариты и требуемые размеры, соответствие с выбранным материалом, точная реализация производственных технологий – все это необходимо для долговременной службы. Но здесь мы не учли зазор в поршневых кольцах. Рассмотрим, что же он собой представляет.

Содержание статьи

Для чего нужен зазор?

Что такое тепловой зазор? Каждая деталь двигателя автомобиля, которая подвергается воздействию высоких температур, обладает таким свойством как расширение. Многие это знают еще со школы. Так вот, при расширении детали изменяются ее параметры. Таким образом, изменение размеров детали может привести к ухудшению работы других элементов механизма, находящихся плотно друг к другу, или же к их повреждению.

В случае, когда из-за теплового расширения исчезает тепловое пространство, стыковые части прижимаются друг к другу, что чревато неприятными последствиями как для самых колец, так и для работы поршня.

Тепловой зазор в замке поршневых колец — очень важная конструктивная способность, обеспечивающая нормальную работу поршневых кругов. Главным условием для нормального функционирования, есть возможность его свободного вращения в канавке. Когда оно застрянет в канаве, оно не сможет обеспечить уплотнение, а так же отвод тепла.

Каким он должен быть?

Поршень имеет два вида колец: компрессионные (не пропускают сгоревшие газы) и маслосъемные (снимают излишки масла со стенок цилиндра). По своей конструкции они не сплошные, а имеют разрез, который позволяет ободу не заклинивать при нагреве. Также разрез способствует упругому прижатию к стенкам цилиндра. Очень важную роль в работе колец и цилиндра имеет наличие теплового пространства в замках. Допустимый его диапазон от 0.3 до 0.6 миллиметров. Не соблюдение диапазона может привести к отсутствию и большим повреждениям в цилиндре.

Гораздо лучше цениться косой срез. Так как давление на стенки происходит равномернее за счет то, что его края немного тоньше.

Полезно знать о промежутках в замках. Иногда механики пытаются сделать тепловое пространство в замках минимальным до 0.2 миллиметров. Это не редко приводит к тому, что появляются задиры колец и цилиндров. И это естественно, так как при нагревании детали пространство в замке становится меньше (или полностью отсутствует) и оно врезается в стенки цилиндра.

Самый простой замок с прямым разрезом имеет один недостаток – его концы имеют высокое давление на цилиндр, точнее на его стенки. Это приводит, прежде всего, к утечке масла и к преждевременному износу стенок.

Для того, чтобы подытожить вышесказанное, перечислим, какие же характеристики должны быть у поршневых колец и каков должен быть тепловой зазор поршневых колец:

1. Регуляция температуры. Это одна из важнейших функций, поскольку большая масса тепла, которое поглощается поршнем в период сгорания, будет отводиться. Если такого отвода тепла не будет – поршень расплавится за считанные секунды.
2. Давление. Основная функция состоит в том, чтобы уплотнять. И полная реализация этой характеристики возможна только при соответственном давлении. Когда давление появляется, оно влияет на поршневые круги, а они в свою очередь прижимается к стенкам цилиндра. Чтобы прижатие было равномерным – необходимо равномерное распределение и правильный зазор в поршневых кольцах.
3. Надежность и подача масла — маслосъемные. У них есть две маслосъемных перемычки, которые отвечают за необходимое количество подачи масла в размере 1-2 мкм. Если масло подается правильно – тогда расход его не большой, так же как и расход горючего. При этом будет максимально соблюдаться правило износа и срок службы будет увеличиваться.

В итоге, хотелось бы пожелать каждому автомобилисту и водителю, независимо от того, у него дизель или бензин, проверять самостоятельно или обращаться к специалистам в таком вопросе. Особенно, если речь идет об автомобилях с большим пробегом и больше 5 лет постоянной езды.

Видео «Проверка зазора в замке поршневого кольца»

Посмотрев запись, вы узнаете, по какому принципу подбираются поршневые кольца.

Технические требования на поршневые кольца — ЭнергоТехСтрой, Челябинск

Коленвал и вкладыши Т-170

• На поршень 51-03-36 устанавливайте комплект поршневых колец 51-03-120 СП. Верхнее (первое) компрессионное кольцо 1 (см. рис. 75) и второе компрессионное кольцо 2 трапециевидного, поперечного сечения. Второе компрессионное кольцо 2, кроме того, имеет конусную рабочую поверхность так же, как и третье компрессионное кольцо 3.
   

  Рис. 78. Сечение конусного компрессионного кольца

  На третьем компрессионном кольце 3, имеющем конусную рабочую поверхность, должна быть метка ВЕРХ на торце А меньшего диаметра (рис. 78).
   

  Рис. 79. Определение направления конуса рабочей поверхности конусного компрессионного кольца

  Для определения направления конуса рабочей поверхности этих колец, если метка ВЕРХ на кольце отсутствует, установите кольцо рабочей конусной поверхностью на ровную плиту и прижмите к плите с внутренней стороны пальцем (рис. 79). Затем к торцовой стороне подведите угольник и определите, в какую сторону наклонено кольцо. Метка ВЕРХ должна быть на торце А, в сторону которого наклонено кольцо.

Параметры поршневых колец 51-03-120СП

Наименование параметра кольца	Компрессионные кольца			Маслосъемные кольца
	верхнее	второе	третье	верхнее	нижнее
Высота, мм	3,5	3,5	3,5-0,07	6-0,04	6-0,04
Толщина (радиальная), мм	6,2-0,32	5,7±0,2	5,7±0,2	4,0±0,2	5,5-0,3
Зазор в стыке кольца, по­ставленного в цилиндр диа­метром 145 мм, мм	0,9±0,2	0,7±0,15	0,7±0,15	0,6±0,15	0,6±0,15
Радиальные силы, прило­женные в точках, отстоящих на 90° на обе стороны от стыка, при сжатии кольца до нормального зазора, Н (кгс) (см. рис. 82)	98,0±12,5 (10,00±1,25)	74,77±9,35 (7,63±0,95)	93,1±14,0 (9,5±1,43)	15,47±3,09 (1,58±0,32)	61,80±9,46 (6,31±0,97)
Торцовый зазор между кольцом и канавкой поршня, мм	0,22…0,34	0,22…0,34	0,07…0,11	0,04… 0,08	0,04…0,09

Рис. 80. Замер зазора между поршневым кольцом и канавкой поршня

Рис. 81. Замер зазора в стыке поршневого кольца

При увеличении торцового зазора между кольцом и канавкой поршня до 0,4 мм (рис. 80) и зазора в стыке колец, вставленных в гильзу до 5 мм (рис. 81), кольца выбраковывайте.

• В запасные части поршневые кольца нормального, и ремонтного размеров поставляются комплектами на один дизель.

  Поршневые кольца ремонтного размера 51-03-120Р-1СП увеличены по сравнению с кольцами нормального размера 51-03-120СП по наружному диаметру на 0,7 мм. Ремонтные кольца предназначены для установки совместно с ремонтным поршнем.

• На поршень 51-03-23 устанавливайте комплект поршневых колец 51-03-115СП, состоящий из верхнего компрессионного кольца А27.06.02.101 трапециевидного поперечного сечения, двух конусных компрессионных колец А27.06.00.014 (толщиной мм), верхнего маслосъемного кольца А27.16.70.000 со спиральным расширителем и нижнего маслосъемного кольца А27.16.20.013 без хромового покрытия и расширителя. Оба маслосъемных кольца имеют толщину (высоту) 6^-0,04 мм. Конусные кольца устанавливайте на поршень торцом с меткой ВЕРХ, обращенным к днищу.

  При установке верхнего маслосъемного кольца замки расширителя и кольца расположите в противоположных сторонах. Маслосъемные кольца А27.16.70.000 со спиральным расширителем и А27.16.20.013 без хромового покрытия могут быть установлены на поршень 51-03-10.

  Поршень 51-03-23-Р1 и комплект колец 51-03-115-Р1 СП ремонтного размера увеличены по наружному диаметру на 0,7 мм по сравнению с этими деталями нормального размера.

• Поршневые кольца должны без заеданий, легко прокатываться по всей канавке вокруг поршня.

Ремонт шатунно-поршневой группы ЗМЗ-402

Зазор между маслосъемным поршневым кольцом и канавкой на поршне должен быть в пределах 0,135– 0,335 мм.

Зазоры в замках поршневых колец должны быть в пределах 0,3–0,7 мм для компрессионных колец и 0,3–1,0 мм — для маслосъемных

Размерные группы поршней, шатунов и пальцев приведены в таблице в конце статьи

Пальцы и шатуны маркируют краской: палец в отверстии, шатун на стержне около верхней головки.

На днище поршня выбивается римская цифра, показывающая группу поршня.

Палец не должен выпадать из головки шатуна, если его наклонить примерно под 45°.

Разница по массе между поршнями в сборе с шатунами, пальцами, поршневыми кольцами, устанавливаемыми на один двигатель, должна быть не более 12 г.

Разборка и осмотр шатунно-поршневой группы

С помощью съемника снять поршневые кольца. Если съемника нет можно вынуть кольца, осторожно разгибая кольца у замков.

Снять стопорные кольца с двух сторон поршня

Выбиваем поршневые пальцы легкими ударами молотка через оправку 1. Вынуть шатун 2 из поршня 3

Таким же образом снять остальные поршни с шатунов.

1. Осмотреть поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, глубокие царапины, поршни заменить.

Измерить диаметр поршня. Если он меньше 91,9 мм, поршень заменить.

Диаметр поршня измеряют в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на 8,0 мм ниже оси поршневого пальца.

Поршень установлен в цилиндре с зазором 0,024–0,048 мм.

Для того чтобы обеспечить величину зазора, поршни разбиты по диаметру на пять размерных групп А, Б, В, Г и Д.

Буквенная маркировка выбивается на днище поршня.

При подборе поршня к цилиндру нужно обеспечить указанный выше зазор.

Предельно допустимый зазор между поршнем и цилиндром равен 0,25 мм.

Зазор между поршнем и цилиндром можно определить промером поршня и цилиндра.

В запасные части поставляются поршни двух ремонтных размеров: с увеличенным на 0,5 мм диаметром и на 1,0 мм.

2. Измерить зазор между поршневым кольцом и канавкой на поршне в нескольких местах по окружности поршня.

Зазор должен быть в пределах 0,05–0,087 мм для компрессионных колец и 0,115–0,365 мм для маслосъемного кольца.

Если зазоры превышают указанные, нужно заменить кольца или поршни.

3. Измерить зазоры в замках поршневых колец. Для этого вставить кольцо в цилиндр и продвинуть поршнем как оправкой, чтобы кольцо встало в цилиндре ровно, без перекосов.

Измерить щупом зазор в замке кольца, он должен быть в пределах 0,3–0,6 мм для компрессионных колец и 0,5–1,0 мм для дисков маслосъемных.

Если зазор превышает указанный, кольцо заменить. Если зазор меньше, можно спилить концы кольца напильником, зажатым в тисках. При этом кольцо перемещают по напильнику вверх- вниз.

4. Проверить посадку поршневого пальца в верхней головке шатуна.

Зазор между пальцем и втулкой верхней головки шатуна должен быть в пределах 0,0045–0,0095 мм.

Пальцы, поршни и шатуны разбиты на четыре размерные группы и маркируются краской.

Палец маркируется на внутренней поверхности с одного конца, шатун — на стержне, поршень — на нижней поверхности одной из бобышек или выбивается римская цифра на днище поршня.

Слегка смазать поршневой палец моторным маслом и вставить в верхнюю головку шатуна.

Палец должен входить в головку от усилия большого пальца руки ровно, без заеданий.

Шатун должен проворачиваться на пальце под действием собственного веса из горизонтального положения.

Палец не должен выдвигаться или выпадать из головки шатуна под действием собственного веса, если шатун повернуть так, чтобы палец встал вертикально.

Поршневой палец и шатун должны быть одной или соседних размерных групп.

5. Поршни с поршневыми кольцами, пальцами и шатунами в сборе подбирают по массе.

Разница по массе для одного двигателя должна быть не больше 12 г.

6. Осмотреть шатунные вкладыши. Если на них имеются задиры, риски, выкрашивания и т.д., их нужно заменить.

7. Установить на шатуны крышки и измерить диаметр отверстия в нижней головке шатуна.

Номинальный диаметр отверстия 60 ^+0,019 мм, предельно допустимый — 60,03 мм.

Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, заменить шатун с крышкой.

Измерить диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна. Номинальный диаметр отверстия 22 ^+0,007 и 22 _–0,003 мм, предельно допустимый — 22,01 мм.

Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, заменить шатун.

Сборка и установка поршней с шатунами

1. Собрать поршень 4 с шатуном 3. Перед этим нагреть поршень до температуры 60–80 °С.

Затем быстро вставить шатун в поршень так, чтобы надпись: «Перед» на поршне и выступ А на шатуне были с одной стороны, и запрессовать поршневой палец 6.

Установить стопорные кольца 5.

Надеть с помощью съемника поршневые кольца на поршень.

На верхнем компрессионном кольце имеется надпись: «Верх», кольцо должно устанавливаться на поршень этой надписью к донышку поршня.

На нижнем компрессионном кольце с внутренней стороны есть проточка, кольцо должно устанавливаться этой проточкой вверх к донышку поршня.

Вставить вкладыш 7 в нижнюю головку шатуна, при этом фиксирующий выступ на вкладыше должен войти в выемку в нижней головке поршня.

Вставить вкладыш 1 в крышку 2 шатуна, при этом фиксирующий выступ вкладыша должен войти в выемку в крышке.

Смазать цилиндр, поршень 4, шатунную шейку коленчатого вала и вкладыши 1 и 7 моторным маслом.

Повернуть поршневые кольца так, чтобы замки компрессионных колец расположились под углом 180° друг к другу, замки дисков маслосъемного кольца также под углом 180° друг к другу и под 90° к замкам компрессионных колец, замок расширителя маслосъемного кольца под углом 45° к замку одного из дисков маслосъемного кольца.

Повернуть коленчатый вал так, чтобы шатунная шейка того цилиндра, в который устанавливается поршень, находилась в н.м.т.

Вставить поршень с шатуном в цилиндр, при этом надпись: «Перед» на бобышке поршня должна быть обращена вперед двигателя (к приводу распределительных валов).

Чтобы не повредить зеркало цилиндра, рекомендуется на шатунные болты одеть втулки из мягкого материала (например, обрезки резиновых или пластмассовых шлангов).

С помощью специальной обжимки обжать поршневые кольца и легкими ударами рукояткой молотка протолкнуть поршень в цилиндр, при этом обжимка должна быть плотно прижата к блоку, иначе можно поломать поршневые кольца.

Продвинуть поршень вниз, чтобы нижняя головка шатуна села на шатунную шейку коленчатого вала, снять с шатунных болтов обрезки шлангов.

Установить крышку 2 шатуна на шатунные болты, при этом уступ «Б» на крышке шатуна должен быть с той же стороны, что и выступ «А» на нижней головке шатуна, а номера цилиндра, выбитые на шатуне и крышке, располагались с одной стороны.

2. Завернуть гайки шатунных болтов и затянуть моментом 68–75 Нм (6,8–7,5 кгс·м).

3. Таким же образом установить остальные поршни с шатунами.

4. Несколько раз провернуть коленчатый вал, он должен вращаться легко, без заеданий.

Размерные группы поршней, шатунов и пальцев

Диаметр пальца, мм	Диаметр отверстия, мм		Маркировка
	в верхней головке шатуна	в бобышке поршня	пальца, шатуна и поршня	поршня
25,0000-24,9975	25,0070-25,0045	25,0000-24,9975	Белый	I
24,9975-24,9950	25,0045-25,0020	24,9975-24,9950	Зеленый	II
24,9950-24,9925	25,0020-24,9995	24,9950-24,9925	Желтый	III
24,9925-24,9900	24,9995-24,9970	24,9925-24,9900	Красный	IV

Номинальные и предельно допустимые размеры, посадка сопрягаемых деталей шатунно-поршневой группы двигателя мод. 402

Наименование детали	Номинальный диаметр, мм	Наименование сопрягаемых деталей	Номинальный диаметр, мм
Поршень	92,0 +0,048 92,0 -0,012	Гильза цилиндра	92,0 +0,084 92,0 +0,024
	1-й ремонтный размер 92,5 +0,048 92,5 -0,012		1-й размер 92,5 +0,084 92,5 +0,024
	2-й ремонтный размер 93,0 +0,048 93,0 -0,012		2-й размер 93,0 +0,084 93,0 +0,024
Верхнее поршневое компрессионное кольцо	2,0 -0,012 высота	Поршень	2,0 +0,075 2,0 +0,050 ширина канавки
Нижнее поршневое компрессионное кольцо	2,0 -0,012 высота	Поршень	2,0 +0,075 2,0 +0,050 ширина канавки
Поршневое маслосъемное кольцо	0,7 -0,04 x 2+3,5 -0,1 высота двух дисков и расширителя	Поршень	5,0 +0,055 5,0 +0,035
Поршневой палец	25,0 -0,01	Шатун	25,0 +0,007 25,0 +0,003
Поршневой палец	25,0 -0,01	Поршень	25,0 -0,01
Втулка верхней головки шатуна	26,27 +0,145 26,27 +0,100	Шатун	26,25 +0,045
Стопорное кольцо поршневого пальца	2,0±0,03 толщина	Поршень	2,2 +0,12 ширина канавки
Шатунные вкладыши	61,5 +0,019 – 2 (1,75 -0,005) 61,5 +0,019 – 2 (1,75 -0,012)	Коленчатый вал	58,0 -0,02
Шатун	36,0 -0,25 36,0 -0,35 ширина нижней головки	Коленчатый вал	36,0 +0,1 ширина шатунной шейки

Номинальные и предельно допустимые размеры, посадка сопрягаемых деталей шатунно-поршневой группы двигателя мод. 402

Наименование детали	Зазор, мм		Натяг, мм		Предельно допустимый, мм
	min	max	min	max	зазор	размер
Поршень	0,024	0,048	—		0,25	91,5 поршень 92,15 гильза
	1-й ремонтный размер 0,024	1-й ремонтный размер 0,048	1-й размер __		1-й размер 0,25	1-й Размер  __
	2-й ремонтный размер 0,024	2-й ремонтный размер 0,048	2-й Размер  __		2-й размер 0,25	2-й размер __
Верхнее поршневое компрессионное кольцо	0,05	0,087	—	—	0,15	2,1 ширина канавки
Нижнее поршневое компрессионное кольцо	0,05	0,087	—	—	0,15	2,1 ширина канавки
Поршневое маслосъемное кольцо	0,135	0,335	—	—	—	—
Поршневой палец	0,0045	0,0095	—	—	—	25,01 диаметр верхней головки шатуна
Поршневой палец	—	0,0025	—	0,0025	—	—
Втулка верхней головки шатуна	—	—	0,075	0,165	—	—
Стопорное кольцо поршневого пальца	0,17	0,35	—	—	—	—
Шатунные вкладыши	0,01	0,063	—	—	—	—
Шатун	0,25	0,45	—	—	—	—

 Размерные группы цилиндров и поршней

Группа	Диаметр цилиндра, мм	Диаметр поршня, мм
А	номинальный размер 92,036 – 92,024	номинальный размер 92,000 – 91,988
	1-й ремонтный размер * 92,536 – 92,524	1-й ремонтный размер 92,500 – 92,488
	2-й ремонтный размер ** 93,036 – 93,024	2-й ремонтный размер 93,000 – 92,988
Б	номинальный размер 92,048 – 92,036	номинальный размер 92,012 – 92,000
	1-й ремонтный размер 92,548 – 92,536	1-й ремонтный размер 92,512 – 92,500
	2-й ремонтный размер 93,048 – 93,036	2-й ремонтный размер 93,012 – 92,000
В	номинальный размер 92,060 – 92,048	номинальный размер 92,024 – 92,012
	1-й ремонтный размер 92,560 – 92,548	1-й ремонтный размер 92,524 – 92,512
	2-й ремонтный размер 93,060 – 93,048	2-й ремонтный размер 93,024 – 92,012
Г	номинальный размер 92,072 – 92,060	номинальный размер 92,036 – 92,024
	1-й ремонтный размер 92,572 – 92,560	1-й ремонтный размер 92,536 – 92,524
	2-й ремонтный размер 93,072 – 93,060	2-й ремонтный размер 93,036 – 92,024
Д	номинальный размер 92,084 – 92,072	номинальный размер 92,048 – 92,036
	1-й ремонтный размер 92,584 – 92,572	1-й ремонтный размер 92,548 – 92,536
	2-й ремонтный размер 93,084 – 93,072	2-й ремонтный размер 93,048 – 92,036
* 1-й ремонтный размер увеличен на 0,5 мм ** 2-й ремонтный размер увеличен на 1,0 мм

Размеры и допустимые зазоры поршневых колец Ваз 2109 – 2115

Вопрос о замене поршневых колец может коснуться не только старых автомобилей, но и автомобилей с небольшим пробегом. Поршневые кольца выполняют 3 главные функции:

• уплотнение камеры сгорания,
• улучшение теплопередачи через стенку цилиндра
• регулируют расход смазки.

Как понять, что пришло время менять поршневые кольца

Когда значительно выросло потребление масла автомобилем, в цилиндрах упала компрессия. Прежде чем стремительно спешить в гараж нужно замерить компрессию, сначала на сухих цилиндрах и затем заливаем крышку от бутылочки масла и замеряем снова и сравниваем полученные результаты. Если показатели сухих цилиндров ниже, поршневые кольца подлежат замене.

Если нет, то кольца не при чем, и стоит обратить внимание на колпачки, клапана. Также при использовании низкосортного масла поршневые кольца могут залечь. Это явление встречается обычно у машин, чьи двигатели давно не эксплуатировались, либо эксплуатировались на совсем короткие расстояния.

Раскоксовать кольца можно следующим образом: выкрутить свечи и залить керосин в цилиндры на ночь это спасет от разрыхления нагара.

Видео: ВАЗ-09 Установка колец без оправок

Как замерить зазор поршневых колец Ваз 2109 – 2115

Чтобы замерить зазор нужно установить кольцо в цилиндр и придавить сверху поршнем, и при помощи щупа замерить зазор, он должен быть в пределах от 0.25 до 0.45 мм предельно допустимый 1мм. Если зазор больше, кольцо необходимо в этом случае поменять, а если меньше – подточить. Для того чтобы подточить кольцо нужно использовать надфиль. Каждое кольцо подгоняется к тому цилиндру, где будет оно работать.

Видео: Замена поршневых колец, подбор тепловых зазоров

Размеры и маркировка поршневых колец Ваз 2109 – 2115

Основные размеры шатунно-поршневой группы я дам вам сейчас ниже на рисунке

Поршень — алюминиевый литой. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня.

Основные размеры шатуна Ваз 2109 – 2115

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм.

Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня (рис. 4).

Поршень — алюминиевый литой. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня.

Размеры поршневых колец Ваз 2109 – 2115

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм.

Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня.

Маркировка поршня Ваз 2109 – 2115

Таблица номинальных размеров цилиндров и поршней

Размерная группа	Модель двигателя Ваз 2109 – 21099		Модель двигателя Ваз 2113 – 2115
	Диаметр цилиндра мм	Диаметр поршня мм	Диаметр цилиндра мм	Диаметр поршня мм
A	76,00 – 76,01	75,965 – 75,975	82,00 – 82,01	81,965 – 81,975
B	76,01 – 76,02	75,975 – 75,985	82,01 – 82,02	81,975 – 81,980
C	76,01 – 76,03	75,985 – 75,995	82,02 – 82,03	81,980 – 81,985
D	76,03 – 76,04	75,995 – 76,000	82,03 – 82,04	81,985 – 81,995
E	76,04 – 76,05	76,000 – 76,005	82,04 – 82,05	81,995 – 82,000

 

По массе поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную и уменьшенную на 5 г. Этим группам соответствует маркировка на днище поршня: «Г», «+» и «—».

На двигателе все поршни должны быть одной группы по массе. Поршни ремонтных размеров изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром.

Увеличению на 0,4 мм соответствует маркировка в виде треугольника, а увеличению на 0,8 мм — в виде квадрата. Стрелка на днище поршня показывает, как правильно ориентировать поршень при его установке в цилиндр. Она должна быть направлена в сторону привода распределительного вала.

Маркировка шатуна: 1 – класс шатуна по массе и по отверстию в верхней головке. 2 – номер цилиндра

Поршневой палец — стальной полый, плавающего типа, свободно вращается в бобышках поршня и втулке шатуна. В отверстии поршня палец фиксируется двумя стопорными кольцами. По наружному диаметру пальцы подразделяются на три класса через 0,004 мм. Класс маркируется краской на торце пальца: синяя метка — первый, зеленая — второй, а красная — третий класс.

Места, на которых допускается удалять металл, при подгонке головок шатуна

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо — с хромированной бочкообразной наружной поверхностью. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа. Маслосъемное кольцо — с хромированными рабочими кромками и с разжимной витой пружиной. На кольцах ремонтных размеров ставится цифровая маркировка «40» или «80», что соответствует увеличению наружного диаметра на 0,4 или 0,8 мм.

Шатун — стальной, кованый. Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому они в отдельности невзаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер 2 (рис. 5) цилиндра, в который они устанавливаются. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка.

По диаметру отверстия этой втулки шатуны подразделяются на три класса через 0,004 мм. Номер класса 1 клеймится на крышке шатуна. По массе верхней и нижней головок шатуны подразделяются на классы, маркируемые либо буквой, либо краской на крышке шатуна. На двигатель должны устанавливаться шатуны одного класса по массе.

Классы шатунов по массе верхней и нижней головок
Масса головок шатуна, г		Класс	Цвет маркировки
верхней	нижней
184+2	489+3 495+3 501+3	Ф Л Б	Красный Зеленый
188+2	489+3 495+3 501+3	Х М В
192+2	489+3 495+3 501+3	Ц Н Г	Голубой

Подгонять массу шатунов можно удалением металла с бобышек на верхней головке и на крышке до минимальных размеров 33 и 32 мм (рис. 6). После удаления металла с крышки шатуна на ней необходимо клеймить классы шатуна по отверстию под поршневой палец и по массе.

Обзор популярных моделей поршневых колец ВАЗ 2109 – 2115

Фирм, которые изготовляют поршневые кольца много, а так же много и подделок и все их просмотреть просто не хватает времени. Поэтому давайте рассмотрим тех производителей поршневых колец, которые отличаются от других нормальным качеством и ценой. Первое что хочу порекомендовать, это поршневые кольца фирмы “SM”.

Поршневые кольца фирмы “SM

А так же

Поршневые кольца от фирмы “Mahle”.

Эти фирмы выпускают поршневые кольца для Вазовских автомобилей разного диаметра и прекрасно нам подходят. Производят их, скорее всего, в Китае, потому как оригинальные будут стоить на много дороже. Но это не означает что всё так плохо, качество у них отличное. Я рекомендую всё же кольца фирмы “SM”, потому что цена у них на много меньше, чем у “Mahle”, а качество одинаковое так зачем платить больше и переплачивать за бренд.

Верхнее компрессионное кольцо у этих производителей стальное хромированное, но у фирмы “SM” оно омеднённое, на верхних фотографиях это прекрасно видно. Второе компрессионное кольцо черного цвета чугунное, но кольцо от фирмы “Mahle” имеет более тёмный цвет. На фото

Нижние маслосъемные кольца металлические наборные.графии слева “SM”, а справа “Mahle”.

Я рекомендую использовать именно металлические наборные маслосъемные кольца, потому что в отличие от коробчатого типа колец они прекрасно притираются в цилиндре, устойчивы к перегреву (не теряют свои пружинные свойства) и главное их достоинство, они работают как два не зависимых друг от друга кольца. Кольца коробчатого типа, очень боятся перегрева. Они при перегреве теряют свои пружинные свойства и плохо справляются со своей работой. И ещё один серьезный минус, они требуют очень осторожной обкатки. При малейшем отклонении от обкаточных режимов рабочие кромки кольца в некоторых местах могут откалываться и будут пропускать масло.

Конечно же, есть и другие производители поршневых колец, но они как обычно идут сплошные подделки и выбрать качественные порой не реально

Видео: Поршневые кольца на ВАЗ (обзор продукции)

знать типы зазоров поршневых колец

У нас есть три типа зазоров для поршневых колец.

1. Стыковый зазор.

2. Осевой зазор.

3. Задний зазор или радиальный зазор.

1. Стыковой зазор :

• Также известен как зазор торца кольца или зазор.
• Это расстояние между соединительными поверхностями поршневого кольца (или зазор между торцом кольца внутри гильзы).

• Этот зазор должен быть в пределах, указанных производителем двигателя.

• Кольцо расширяется при горячем двигателе. Если зазор меньше минимального предела, концы соприкасаются из-за этого теплового расширения.
• Кольцо расширяется относительно гильзы. Это увеличивает трение, что приводит к поломке кольца и заеданию поршня.

• Если зазор превышает максимальный предел, газы сгорания выдуваются кольцами, а выхлопные газы попадают в картер.

• Это приводит к потере давления сжатия в цилиндре.
• Для измерения стыкового зазора вставьте кольца в нижнюю часть гильзы и убедитесь, что они совпадают с осью гильзы.

• Измерьте зазор между поверхностями поршневого кольца с помощью щупа.

• Запишите два набора показаний, передний кормовой и левый правый борт.

2. Осевой зазор

• Это зазор от верха кольца до верха кольцевой канавки.

• Газы сгорания оказывают давление за поршневыми кольцами и толкаются к гильзе для обеспечения надлежащего уплотнения.
• Если зазор меньше минимального предела, газы сгорания не могут течь за кольца.
• Чтобы измерить осевой зазор, установите кольцо в соответствующую канавку так, чтобы оно опиралось на нижнюю поверхность канавки.
• Измерить зазор между поршневым кольцом и верхней поверхностью канавки с помощью щупа.

• Запишите два набора показаний для носа на корме и слева на правом борту.

3. Задний зазор

• Это зазор от внутреннего диаметра поршневого кольца до внутреннего диаметра канавки.

• Толщина кольца должна быть меньше глубины канавки, чтобы внешняя поверхность кольца находилась внутри кольцевой канавки.
• Если задний люфт отсутствует, кольца принимают на себя боковую нагрузку. Это приводит к высокому трению и возможному заклиниванию поршня.
• Чтобы измерить задний зазор, измерьте глубину канавки поршневого кольца с помощью ограничителя глубины.
• Выполните оба этих измерения как минимум в 6 различных положениях по окружности канавки.

• Разница между двумя показаниями даст задний зазор.

* Задний зазор = глубина канавки под кольцо — толщина кольца.

Насколько это важно и как исправить это

Один из ключей к успешной сборке двигателя — внимание к деталям. Производители двигателей знают, что если вы потратитесь на мелочи, двигатель будет иметь хорошую мощность, будет реагировать на настройку и, как правило, будет выполнять свою часть сделки.Одно из мест, где эти мелочи могут окупиться, — это зазор между поршнем и кольцом.

Само собой разумеется, что большой зазор на конце кольца облегчает путь утечки. Это может напрямую стравить драгоценное давление в цилиндре, которого так трудно достичь. В идеальной ситуации этот разрыв сводится к абсолютному минимуму. Здесь мы применяем искусство заполнения зазоров между кольцами. Но есть много важных деталей, которые необходимо учесть, прежде чем отказываться от верхнего и второго колец.

Поршень слева размещает верхнее кольцо дальше от деки, чем версия справа. Двигатели с наддувом и с турбонаддувом, как правило, делают это для защиты колец от чрезмерного нагрева. Обычно безнаддувные двигатели сопротивления перемещают кольцо ближе к вершине. Это положение влияет на характеристики торцевого зазора. Также обратите внимание на углубление между верхним и вторым кольцами на поршне справа. Это создано для увеличения объема в этой области и минимизации повышения давления.

Во-первых, давайте посмотрим, почему существуют разные спецификации зазоров.Проблема, которая добавляет сложности, заключается в том, что производитель двигателя должен учитывать определенное количество тепла в цилиндре. Когда тепло воздействует на металл, например на поршневое кольцо, он расширяется. Поскольку кольцо находится в цилиндре, начальный холодный зазор закрывается при подаче тепла. Если присутствует достаточно тепла, концы кольца могут даже соприкоснуться. Как только это происходит, кольцо перестает выдерживать дальнейшее расширение и начинает затягиваться в отверстии.

При достаточном расширении кольцо действительно может захватить поршень.Мы лично были свидетелями того, как верхняя часть совершенно нового заэвтектического поршня отломилась в прорезях для возврата масла от заедания верхнего кольца из-за недостаточного торцевого зазора. Даже в легком случае, когда концы кольца едва соприкасаются, результатом могут быть сильные зазубрины на стенке цилиндра и серьезное повреждение поршневого кольца из-за этой чрезмерной нагрузки.

Одним из ключей к успешной сборке двигателя является предотвращение этого. Среднестатистический строитель, безусловно, может выбрать стандартные производственные кольца с зазорами, чтобы избежать этой проблемы.Хотя это работает, имейте в виду, что большинство производителей придерживаются консервативных взглядов и увеличивают зазор в верхнем кольце.

Вы можете приобрести такой инструмент для квадратного кольца или сделать его самостоятельно, поместив второе кольцо на старый поршень с плоским верхом немного меньшего размера. Плоская верхняя часть поршня будет квадратным сечением кольца в отверстии, и, что самое приятное, этот инструмент ничего не стоит.

В качестве примера, на недавней сборке 5,7-литрового LS с использованием штатных сменных колец на свежем, стандартном 3.Диаметр отверстия 898 дюймов, мы измерили зазор верхнего кольца 0,025 дюйма. Согласно Wiseco, для уличного двигателя без наддува он рекомендует 0,004 дюйма на дюйм диаметра отверстия.

Умножение 3,898 x 0,004 дюйма дает минимальный зазор верхнего кольца 0,01559 или 0,016 дюйма. Это огромная разница в зазоре по сравнению с серийным кольцевым пакетом. Есть ли измеримая разница в мощности между этими двумя промежутками? Если да, то он будет очень маленьким — в диапазоне от 1 до 2 фунт-фут крутящего момента.Но очевидно, что есть некоторые преимущества в дополнительных шагах по созданию нестандартных кольцевых зазоров.

Задавать зазоры между кольцами следует только на чистом отверстии. Даже увеличение диаметра отверстия на 0,001 дюйма создаст разницу в концевом зазоре примерно на 0,003 дюйма. Как только кольцо станет квадратным в отверстии, начните с щупа, который подходит с небольшим сопротивлением, и увеличивайте его с шагом 0,001 дюйма, пока не добьетесь плотного прилегания.

Heat — это основная переменная для настройки концевых зазоров верхнего и второго колец.Уличный двигатель без наддува, работающий на газовом насосе, будет генерировать гораздо меньшую температуру сгорания и давление, чем полностью подготовленный двигатель X275, работающий с наддувом 25 фунтов на квадратный дюйм. Этот гоночный двигатель будет выделять гораздо больше тепла при каждом сгорании, которое будет передаваться непосредственно на поршни и кольца.

Важное замечание при опиливании колец с помощью ручной шлифовальной машины — всегда поворачивать ручку так, чтобы абразив врезался внутрь. Обычно это против часовой стрелки. Это делает разрез снаружи внутрь кольца и сводит к минимуму повреждение лицевой поверхности кольца.Облицовка из молибдена иногда может отслаиваться, если разрезать ее изнутри к внешнему краю. Это древний инструмент Чайлдса и Альберта, который мы до сих пор время от времени используем.

Двигатели с ременным приводом и наддувом нуждаются в еще больших зазорах, чем двигатели с турбонаддувом или закись азота. Основная причина этого в том, что мощный двигатель с наддувом должен генерировать значительную мощность только для того, чтобы приводить в действие нагнетатель. Эта мощность не отображается на динамометрическом листе, но для ее создания потребуется больше топлива.

Согласно техническим источникам в Vortech, двигатели Pro Mod с центробежным наддувом требуют от 900 до 950 лошадиных сил только для привода нагнетателя.Это означает, что двигатель должен сжигать дополнительное топливо на 900 л.с. только для того, чтобы приводить в действие вентилятор. Это, конечно, увеличивает тепло в камерах сгорания и, следовательно, требует более широких зазоров между верхними кольцами.

Другая переменная вступает в игру при использовании алюминиевого блока. Поскольку алюминий растет гораздо быстрее, чем железо, он может оказывать более сильное влияние на зазор между поршнем и кольцом. По словам Кейта Джонса из Total Seal, строитель может выдержать более жесткие допуски на алюминиевый блок. Это связано с тем, что блок расширяется больше, чем его железный аналог.Всегда лучше пользоваться рекомендациями компании-производителя используемых колец.

📲 𝕋𝔼ℂℍ 𝕍𝕀𝔻𝔼𝕆𝕊 𝔸ℝ𝔼 𝔹𝔸ℂ𝕂 📲 ••• Вы говорили, а мы слушали. Наша техническая команда по продажам начала собирать 𝘜𝘱-𝘛𝘰-видео, в которых можно найти ответы на вопросы, которые могут возникнуть у наших клиентов. 📹Сначала Кевин Стадакер покажет вам основы работы с нашим Power Ring Filer. 💻Еще есть вопросы? Есть предложение? 📧 Напишите нам по адресу [email protected], и один из наших специалистов рассмотрит и поможет с вашим конкретным запросом.🖥Следите за новостями 𝕋𝔼ℂℍ 𝕍𝕀𝔻𝔼𝕆𝕊 предоставлено вам TOTAL SEAL PISTON RINGSSPREAD THE WORD📢 LIKE.COMMENT.SHARE

Размещено пользователем Total Seal Piston Rings в пятницу, 4 октября 2019 г.

Как мы видели, характеристики концевого зазора кольца даны как зазор на дюйм отверстия. Для малоблочного Chevy 350 с атмосферным двигателем с диаметром отверстия 4,00 дюйма и диаметром верхнего кольца 0,004 дюйма потребуется только зазор между верхним кольцом размером 0,016 дюйма. Но безнаддувный Chevy 540ci с двигателем 4.Для 50-дюймового отверстия потребуется больший зазор на 0,018 дюйма для верхнего кольца. Отверстие большего диаметра разметает кольцо с большей окружностью, что означает, что оно будет больше расти при воздействии того же тепла, что и кольцо меньшего диаметра.

Наш опыт работы с электрическим режущим инструментом заключается в том, чтобы обращаться с ним как с ручным инструментом и подкрадываться к процессу резки, а не снимать весь материал за один проход.

Есть также специальные зазоры для второго кольца. Если вернуться в 70-е, то можно найти книгу S-A Design The Chevrolet Racing Engine, , написанную Биллом Дженкинсом.Он указал меньший зазор между вторым кольцом по сравнению с верхним кольцом. Некоторое время спустя производители двигателей обнаружили, что расширение концевого зазора второго кольца фактически снижает давление между двумя кольцами.

С увеличенными зазорами на втором кольце уплотнение верхнего кольца усиливается с минимальным давлением под верхним кольцом. В этом причина увеличенного клиренса. Также указаны минимальные зазоры в зазоре для верхнего и нижнего колец для набора маслосъемных колец, состоящего из трех частей.

Обрежьте кольцо только с одной стороны и убедитесь, что при шлифовании сохраняется перпендикулярный угол. Кольцо очень легко разрезать под углом, чего следует избегать. Посветите под кольцо светом, чтобы лицо было ровным.

Теперь, когда мы установили технические характеристики, мы можем погрузиться в процедуры. Для этого нам понадобятся специализированные инструменты. Среднестатистический строитель справится с этой задачей с помощью ручного кольцевого фильтра, и на рынке есть несколько по цене менее 50 долларов.

Вы, возможно, видели, как парни опиливают кольца, проталкивая кольцо через напильник, зажатый в тисках. Если вы живете на необитаемом острове и вынуждены собирать двигатель, это может быть приемлемо. Если вы не хотите покупать кольцевой фильтр, либо одолжите подходящий инструмент у друга, либо просто пропустите эту часть, посвященную индивидуальной подшивке зазоров в кольцах. Шансы правильно опилить кольцо с помощью напильника Барни Руббла не в вашу пользу. Вам также понадобится инструмент для квадратного квадрата, чтобы каждое кольцо было квадратным в отверстии по размеру.Прямолинейность влияет на точность зазора.

Все наборы колец увеличенного размера имеют размер на 0,005 дюйма больше диаметра отверстия. Например, для отверстия диаметром 4,030 дюйма набор колец увеличенного размера будет иметь размер 4,035 дюйма. Первое, что нужно сделать, это измерить существующий зазор. Даже при увеличении размера на 0,005 дюйма в кольце должен быть небольшой зазор.

Начните с щупа, который легко соответствует зазору. Затем используйте более толстые размеры, чтобы немного расширить кольцо в отверстии. Работая со все более крупными щупами, мы получили 0.002 — повышение точности до 0,003 дюйма.

После каждой резки всегда обрабатывайте все четыре края обрезанной стороны точильным камнем. Это предотвратит повреждение стенки цилиндра, а также поршня при установке кольца. Также неплохо снять фаску с противоположной стороны, так как нередко встречаются острые края.

Нам нравится начинать процесс с подачи второго кольца. Таким образом, если вы сделаете небольшую ошибку и увеличите зазор на 0,002 дюйма, вы не потеряете сон из-за ошибки.Небольшой перестрелок на верхнем кольце тоже не повод для беспокойства. Джонс посоветовал нам не переживать из-за небольшого превышения разрыва.

Если мы вернемся к стандартному набору колец для LS1 с зазором 0,025 дюйма для отверстия диаметром 3,889 дюйма, то отклонение даже на 0,005 дюйма на отверстии диаметром 4,030 дюйма все равно будет в пределах разумного. Этот больший зазор может немного повредить кольцевое уплотнение, но оно все равно будет работать должным образом и не обязательно будет обнаруживаться при испытании на утечку.

После каждого разреза проверяйте зазор, чтобы убедиться в правильности разреза.MAHLE обращает внимание на чрезмерную фаску. В этом примере мы увеличили фаску, чтобы показать, чего следует избегать. Чрезмерная фаска может иметь тот же эффект, что и увеличение зазора.

При использовании ручного кольцевого фильтра начните с шести-десяти оборотов диска, слегка надавливая на кольцо, а затем еще раз проверьте зазор. На первых двух или трех кольцах может потребоваться несколько измерений, чтобы получить относительно точное количество оборотов машины.

Если вы уверены в количестве, было бы разумно начинать каждое новое кольцо примерно с 80% этого общего количества.Поэтому, если требуется 15 оборотов, чтобы установить надлежащий зазор для второго кольца, начните с нового кольца примерно с 12 оборотов и измерьте зазор. Подкрадывание на просвет занимает больше времени, но обеспечивает точность.

После каждой операции опиливания необходимо обработать конец кольца, чтобы удалить заусенцы, которые могут поцарапать стенку цилиндра. В техническом видео от MAHLE они тратят на это значительное количество времени, показывая, что чрезмерная фаска, нанесенная на внешний край кольца, эквивалентна увеличению размера зазора.На демонстрации MAHLE они показали, где чрезмерная фаска шириной 0,030 дюйма эквивалентна увеличению зазора на концах кольца с 0,018 дюйма до 0,045 дюйма.

Мы поэкспериментировали со старым набором колец и обнаружили, что стальное верхнее кольцо требует гораздо больше усилий для обработки и снятия фаски, в то время как железные кольца намного мягче и их легко повредить. Это также относится к зазорам врезных колец. Нарезать железо намного проще, чем стальные верхние кольца, поэтому счет будет разным для верхнего кольца и второго кольца, если они сделаны из разных материалов.

Заэвтектические поршни Keith Black предназначены для размещения верхнего кольца очень близко к верхней части поршня. Это приводит к большему нагреву кольца, что требует большего зазора между верхним кольцом по сравнению с другими поршнями того же размера. Например, для заэвтектического поршня 4,030 KB требуется 0,0065 дюйма на дюйм внутреннего диаметра, или 4,03 x 0,0065 = 0,026 дюйма.

Скорее всего, это больше информации, чем вы ожидали, для установки концевых зазоров кольца. Но ясно, что правильное выполнение этой работы может окупиться и окупится в производительности двигателя.Для производителя двигателей это может быть всего лишь небольшой шаг, но он очень важен.

Руководство по установке колец

Поршни 2618

ПЕРЕД БАЛАНСИРОВКОЙ , установкой штифтов, стержней или замков, пожалуйста, проверьте номер детали и описание на этикетке коробки, чтобы убедиться, что у вас есть правильные компоненты. Измененные, поцарапанные или поврежденные поршни полок возврату не подлежат. Поршни, изготовленные по индивидуальному заказу, подлежат возврату только в случае производственных дефектов.

Зазор между поршнем и стенкой цилиндра

1. Диаметр поршня должен быть измерен в точке измерения, которая в большинстве случаев имеет место.На высоте 500 дюймов от нижней части юбки (см. Рис. 1). Указанные размеры измерены при температуре 68 градусов по Фаренгейту. Примечание: алюминий расширяется и сжимается при колебаниях температуры.
2. Ваши поршни изготовлены из аэрокосмического алюминиевого сплава с низким содержанием кремния 2618.
3. Зазор установлен в поршне на основе чистового отверстия для нормальных условий эксплуатации. (См. Табл. 1).
4. Указанные ниже зазоры являются минимальными. Для некоторых приложений, таких как наддув, турбо, закись азота и износостойкость, может потребоваться.001 «-. 003» необходимо добавить к минимальным зазорам, указанным в таблице 1. Для морских систем водозабора холодной воды может потребоваться дополнительный зазор 0,002–0,004 дюйма.

Таблица 1	Диаметр цилиндра	мин. Клиренс
Компактный Спорт	от 2,500 до 3,625 дюйма	от 0,0030 до 0,0035 «
Компактный Спорт	от 3,626 до 3,999 дюймов	от 0,0035 до 0,0040 «
SB Applications	4.000 до 4.200 «	от 0,0035 до 0,0045 «
BB Приложения	от 4.200 до 4.600 дюймов	от 0,0040 до 0,0050 «

Зазор между поршнем и клапаном

Зазор между поршнем и клапаном определяется подъемом кулачка, расстоянием между кулачками, продолжительностью, зазором клапана, конструкцией головки и послепродажным фрезерованием головки блока цилиндров. Минимальный рекомендуемый зазор для впускного и выпускного клапана должен быть 0,100 дюйма в глубину и 0,050 дюйма в радиальном направлении. Проверьте с помощью пластилина или следуйте рекомендациям производителя кулачков для проверки зазора, убедившись, что кулачок имеет такую ​​же степень смазки, как и во время работы.

Подготовка цилиндра / гильзы / блока

Мы настоятельно рекомендуем снять фаску или слегка облегчить нижние края ваших цилиндров / гильз / блоков. Наличие острого края приведет к чрезмерному износу юбки поршня. Это очень важно при работе с ходовыми двигателями, когда юбка поршня проходит за нижнюю часть цилиндра.

Зазор между поршнем / куполом и головкой и свечой зажигания

Из-за большого выбора доступных на вторичном рынке головок цилиндров и большого разнообразия камер сгорания вам всегда следует проверять зазор между поршнем / куполом и головкой, а также зазор свечи зажигания, чтобы обеспечить надлежащий зазор (см. инжир.2). Минимальный зазор для стального стержня = 0,040 дюйма, алюминия = 0,060 дюйма. Проверьте с помощью глины с поршнем, установленным на штоке в ВМТ, качните поршень, чтобы получить минимальный зазор.

Противовес кривошипа относительно зазора поршня

Всегда проверяйте противовес относительно зазора поршня или НМТ. Рекомендуемый минимум 0,060 дюйма.

Зазор между шатуном и поршнем

Из-за большого различия в ширине штока и толщине материала над штифтом всегда проверяйте наличие надлежащего зазора между поршнем и концом пальца шатуна.Рекомендуемый зазор составляет мин. 0,050 дюйма с каждой стороны и мин. 0,050 дюйма от верха штока до поршня. Установив поршень на шток, покачивайте поршень из стороны в сторону и вращайте вперед и назад, чтобы обеспечить надлежащий зазор. (рис. 3)

Замки Spiro

Для установки замков Spiro возьмитесь за каждый конец замка и потяните в стороны (прибл. 3/8 дюйма — 7/16 дюйма). Замок будет напоминать небольшую катушку (рис. 4). После этого замок можно закрутить на место по спирали, как если бы вы ввинчивали их в паз (рис. 5). Когда замки установлены правильно, только половина замка будет видна над пазом.Для большинства поршней SRP, для которых требуются спиральные замки, потребуется 4 фиксатора на поршень, по 2 на каждом конце пальца. ВНИМАНИЕ: Важно, чтобы на каждом поршне было установлено правильное количество замков, иначе может произойти серьезное повреждение двигателя. ВНИМАНИЕ: Не перетягивайте спиральные замки и не используйте их повторно!

Проволочные замки

Установите конец одного замка под углом 90 градусов от канавки замка отмычки. Используйте жесткую отвертку с маленьким лезвием и вставьте наконечник в паз замка отмычки, одновременно вставляя замок в паз, не перегибая и не деформируя замок.После того, как первый фиксатор будет установлен, установите его, плотно ударяя по булавке на запястье латунной выколоткой. Теперь установите шатун и второй фиксатор. Установите второй замок так же, как и первый. В качестве меры предосторожности мы рекомендуем ударять латунным выколотым штифтом с каждой стороны запястья еще раз. Выполняйте эти действия на тканевом полотенце или мягкой резиновой подушке, чтобы не повредить поршень.

Очистка

Тщательно очистите поршни и стенки цилиндров с помощью растворителя для очистки автомобильных деталей или горячей воды с мылом перед установкой.JE рекомендует нанести тонкий слой монтажного масла (Marvel Mystery Oil или аналогичное) на юбку поршней, кольца и стенки цилиндра для первоначальной установки и запуска. МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ СИНТЕТИЧЕСКОЕ МАСЛО ИЛИ ЛЮБЫЕ ДОБАВКИ К МАСЛАМ, ПОКАЗЫВАЕМЫЕ С ПРОДАЖИ ПРОДАЖИ ПРОДАЖИ, пока кольца не сядут должным образом. Обязательно тщательно смажьте поршневые пальцы и отверстия для поршневых пальцев монтажным маслом, чтобы предотвратить истирание при первоначальном зажигании. Также рекомендуется дважды проверить принудительные отверстия масленки поршневого пальца на предмет посторонних предметов или мусора перед установкой кольца.Во время пробной сборки или макета убедитесь, что купол и карманы клапанов на поршнях соответствуют диаметрам камеры сгорания и клапанов головок цилиндров. Выхлопные карманы четырехклапанного поршня, как правило, расположены над логотипом JE на нижней стороне поршня. Многие поршневые конструкции JE / SRP имеют специальные смещенные купола и / или специальные карманы клапана «влево» или «вправо». Изготовитель двигателя несет ответственность за то, чтобы поршни с несимметричным (левым или правым поршнем) гнездами клапана были установлены в правильном месте цилиндра.

Инструкции по установке колец

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: ПЕРЕД НАПИРАНИЕМ КОЛЬЦ — Проверьте каждое отдельное кольцо в соответствующей канавке поршневого кольца, чтобы убедиться в правильности глубины канавки (радиальный задний зазор) и бокового зазора (толщины) (рис. 6). Правильная чистовая обработка цилиндра (хонингование), зазор между кольцами и смазка имеют решающее значение для достижения оптимального кольцевого уплотнения.

Торцевая крышка

Торцевой зазор — это зазор между двумя концами поршневого кольца, установленного в цилиндре (рис.7). Большинство производителей высокопроизводительных и гоночных двигателей покупают поршневые кольца немного завышенного размера, чтобы подогнать их к точным торцевым зазорам. Испытания показали заметное увеличение мощности и уменьшение прорыва в результате правильной подгонки торцевого зазора кольца к условиям эксплуатации. Такие факторы, как наддув, турбонаддув, закись азота, гонки на выносливость и различные виды топлива, определяют надлежащий торцевой зазор кольца. Правильный торцевой зазор кольца может увеличиваться более чем вдвое от одного двигателя к другому в зависимости от вышеуказанных факторов.

Точная обработка отверстий цилиндров имеет решающее значение, и по этой причине кольца следует устанавливать на цилиндр, в который они должны быть установлены. Разница в диаметре от одного цилиндра к другому изменяет торцевой зазор колец в этом цилиндре на коэффициент пи (3,1416). Например, цилиндр большего диаметра на 0,001 дюйма увеличит зазор торца кольца на 0,001 x 3,1416 = 0,003 дюйма, округляя. Торцевой зазор второго кольца всегда должен быть больше, чем концевой зазор верхнего кольца.

Комплекты колец, содержащие направляющую с выступом

При установке в двигатель с горизонтальной оппозицией зазоры масляной направляющей следует устанавливать, как показано ниже (рис.9). Направляющая с выступом должна быть установлена ​​под расширителем масляного кольца так, чтобы выступ был направлен в сторону дна кольцевой канавки, проходящей в разделенные задние отверстия для слива масла (рис. 8). Будьте осторожны, чтобы не вставить язычок направляющей в масляное отверстие для штифта на запястье.

Установка опорной рейки маслосъемного кольца

1. Установите опорные рейки маслосъемного кольца на дно канавки маслосъемного кольца так, чтобы стопорный фиксатор, предотвращающий вращение, был обращен вниз.
2. Вращайте опорную планку маслосъемного кольца до тех пор, пока стопор, предотвращающий вращение, не окажется между отверстием на пересечении канавки кольца и отверстием под палец.(рис.10)
3. Установите масляное кольцо в сборе как обычно.

ДАННОЕ РУКОВОДСТВО МОЖЕТ ПОМОЧЬ В ПРОЦЕССЕ УСТАНОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЯ ПРАВИЛЬНУЮ РАБОТУ И МАКСИМАЛЬНУЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, НО НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА В КАЧЕСТВЕ ПОЛНЫХ ИНСТРУКЦИЙ ПО УСТАНОВКЕ.

Как проверить зазор между поршнем и стенкой

Проверка зазора между поршнем и стенкой является критически важным измерением, которое должна включать каждая сборка двигателя. Вот подробное описание того, как измерить зазор между поршнем и стенкой.

Щуп больше не используется при определении зазора поршня до стенки на высокопроизводительном или гоночном двигателе. Несмотря на то, что фотографии, на которых производители двигателей проверяют этот размер с помощью тонких лопастей, можно найти в учебных пособиях и в Интернете, точность чисел ненадежна — и современные ведущие производители двигателей требуют точных допусков для обеспечения надежности и производительности.

Таким образом, точные измерения диаметров поршня и цилиндра имеют решающее значение для расчета зазора между поршнем и стенкой, что важно по двум причинам.Если зазор слишком велик, поршень может раскачиваться взад и вперед внутри цилиндра и повредить кольца, стенки цилиндра или юбки. Если зазор слишком мал, поршень может заедать в цилиндре, поскольку он расширяется из-за тепла сгорания.

Diamond тщательно определяет зазор между поршнем и стенкой для каждого продаваемого поршня, но проверка его по отношению к отверстию является обязательной частью процесса сборки. Видите ли, такие вещи, как износ канала ствола и допуск на хонингование, — все это необходимо проверять, чтобы гарантировать успешность сборки двигателя.Diamond устанавливает контрольную точку для своих поршней, измеряя расстояние от дна канавки для масляного кольца, и на приведенной ниже последовательности фотографий мы покажем вам все, что вам нужно знать, чтобы проверить зазор между поршнем и стенкой при следующей сборке. .

Все начинается с чтения спецификации и инструкций, предоставленных производителем поршня. В спецификации будет указан рекомендуемый зазор, а в инструкциях очень конкретно указано, где должен измеряться диаметр поршня. В нижнем графике также приведены корректировки предлагаемого зазора в зависимости от различных применений и сплава поршня. Поршни конические; то есть диаметр верха или тульи чуть меньше юбки. Это помогает компенсировать повышенное количество тепла, поглощаемого днищем поршня во время сгорания. Отверстие цилиндра должно быть идеально круглым, и проверить его с помощью стрелочного индикатора в двух или трех местах. Отверстие цилиндра также должно быть прямым и не иметь внутреннего конуса. Дважды проверьте размеры отверстия посередине и внизу цилиндра. Для этого поршня Diamond точка измерения находится на 0,700 дюйма ниже канавки масляного кольца и под углом 90 градусов к отверстию под палец. Если у вас нет конкретных инструкций от производителя, безопасная точка измерения находится в середине юбок под углом 90 градусов к средней линии отверстия под палец. Himley использует маркер для точного определения точки измерения на обеих сторонах поршня. Внешний микрометр подходящего размера используется для измерения всех поршней в рекомендованных местах.Поскольку алюминий мягкий, может потребоваться небольшой опыт, чтобы получить точную технику измерения. Вначале обратитесь за помощью к опытному машинисту. Рекомендуемый зазор для этого поршня из сплава 2618 был 0,008 дюйма, но в таблице приложений сказано, что для сумматора мощности добавляется 0,001 дюйма к 0,003 дюйма (этот малоблочный двигатель будет иметь сильный турбонаддув). Также сказано, что нужно вычесть 0,002 дюйма для твердого анодированного покрытия, которое имеет этот поршень. Итак, Химли остановился на разрешении 0,007. Если есть небольшие различия между отверстиями и диаметрами поршней, всегда совмещайте большие поршни с большими отверстиями для более равномерного зазора между поршнем и стенкой.

Как и почему устанавливают зазор поршневых колец

Хорошие производители двигателей должны уметь разбираться в деталях. Малейшая ошибка может иметь трагические и дорогостоящие последствия в мире, где оставление лошадиных сил на столе из-за несоблюдения каких-то мелких требований может считаться трагедией. В выпуске серии EngineLabs Blueprinting этого месяца мы углубимся в настройку зазоров на концах поршневых колец.

Концепция достаточно проста; Поршневые кольца помогают герметизировать давление сгорания в цилиндре, а верхнее и второе кольца должны иметь соответствующий торцевой зазор, когда двигатель холодный, чтобы компенсировать расширение при повышении температуры сгорания.Идея состоит в том, чтобы создать зазор между концами верхнего и второго колец, чтобы они не стыковались при расширении. Это может показаться неважным, но это так.

Хотя в центре внимания этой истории находится установка зазоров между кольцами для кованых поршней, важно отметить, что заэвтектические поршни марки Keith Black требуют гораздо более широкого торцевого зазора верхнего кольца, чем традиционные кованые поршни. Спецификация KB составляет 0,0065 дюйма на дюйм для уличного двигателя. Для поршня с внутренним диаметром 4,00 дюйма это зазор в торце верхнего кольца равный 0.028 дюймов. Для легкого закиси азота спецификация перемещается до 0,0080 дюйма на дюйм внутреннего диаметра.

Mind The Gap

Пример того, что может случиться, имел место пару лет назад, когда мы доставили некоторые детали в наш механический цех. На прилавке магазина было то, что выглядело как совершенно новый поршень — за исключением того, что он сломался надвое прямо под масляным кольцом, в результате чего головка поршня и пакет колец остались нетронутыми. Когда мы подняли его, владелец механического цеха рассказал нам эту историю.

«Заказчик принес это вчера.Он утверждал, что мы слишком сильно обработали зазор стенки цилиндра, что сломало его поршень. Я знал, что он собрал двигатель, поэтому спросил его: «На что вы установили зазор торца верхнего кольца? Он сказал, что установил его на 0,018 дюйма », — сказал владелец магазина. «Именно тогда я сказал ему, что это заэвтектические поршни, которым нужен гораздо больший торцевой зазор. Вы должны были установить их примерно на 0,028 дюйма. Поэтому, когда кольца нагреваются до температуры, они застревают в канале ствола, и из-за этого верхняя часть поршня ломается ».

Торцевой зазор верхнего кольца подвержен воздействию тепла из камеры, которое может значительно измениться по мере приближения кольца к верхней части поршня.Если верхнее кольцо сдвинуть ближе к головке поршня, следует ожидать небольшого увеличения зазора, чтобы учесть повышенный нагрев.

Хотя это крайний пример с несколько хрупким материалом поршня, суть сформулирована с тревожной ясностью. Концевые зазоры поршневых колец имеют решающее значение.

Мы рассмотрим не только то, как проверить торцевой зазор, но и как настроить правильные зазоры. Стандартные пакеты колец имеют несколько более широкие концевые зазоры, так как производитель не знает, как кольца будут использоваться.Большинство производителей поршневых колец с высокими эксплуатационными характеристиками предлагают комплекты колец с диаметром на 0,005 дюйма больше, поэтому производитель двигателя может настроить зазоры на концах верхнего и второго колец по индивидуальному заказу.

Мы воспроизвели рекомендательную таблицу зазоров между торцами колец от JE Pistons, в которой перечислены несколько зазоров между верхним и вторым кольцами в зависимости от того, как будет использоваться двигатель. Они основаны на различных пользовательских приложениях. Например, рекомендация по зазору двигателя для умеренной улицы в 0,0045 дюйма на дюйм внутреннего диаметра поставила бы малый блок диаметром 4,030 дюйма на 0.018-дюймовый зазор верхнего кольца. Однако, если в будущем этот двигатель будет иметь закись азота или серьезный турбо-наддув, рекомендуемый зазор изменится до 0,006 дюйма на дюйм внутреннего диаметра, что даст зазор верхнего кольца 0,024 дюйма — значительное увеличение, чтобы компенсировать более высокий цилиндр. температура.

Это минимальные рекомендуемые зазоры на концах колец на дюйм внутреннего диаметра, рекомендованные JE Pistons. Другие производители поршней или колец могут предложить несколько иные рекомендации. Согласно этой диаграмме, 4.Для Chevy с большим блоком диаметром 500 дюймов, в котором будет наблюдаться умеренная закись азота, потребуется зазор верхнего кольца (4,50 x 0,005) = 0,0225 дюйма и зазор второго кольца (4,50 x 0,0055) 0,02475 дюйма, округленный до 0,025 дюйм.

Вы также можете заметить, что рекомендуется, чтобы зазор второго кольца был немного больше, чем зазор верхнего кольца. Не так давно общепринятой практикой было затягивать зазор второго кольца над верхним кольцом. Однако испытания показали, что увеличение второго кольцевого зазора снижает нарастание давления между верхним и вторым кольцами, которое может частично разгружать верхнее кольцо и вызывать утечку.

Имейте в виду, что основная задача второго кольца заключается не в уплотнении сжатия, а в удалении остатков масла со стенок цилиндра, оставшихся от масляных колец. Это вторичная работа второго кольца , которая помогает герметизировать давление в цилиндре.

После того, как правильный зазор рассчитан, необходимо выполнить несколько шагов для правильного выполнения этой работы. Раньше производители двигателей использовали плоский напильник, закрепленный в тисках, для подпиливания колец. Если вы застряли на необитаемом острове без инструментов, это неплохая идея.Но сегодня есть гораздо лучшие способы решить эту задачу.

Самая дешевая кольцевая шлифовальная машина — это ручной инструмент, очень похожий на эту старинную версию Чайлда и Альберта (слева). Всегда поворачивайте круг против часовой стрелки (чтобы вращать шлифовальный круг с лицевой стороны кольца внутрь), чтобы предотвратить возможное скалывание молибденового покрытия с лицевой стороны кольца. Наш электрический кольцевой фильтр (справа) намного быстрее, чем руководство, но опыт показал, что нам все еще нужно работать до окончательного зазора, включая несколько опилок и измерений с каждым кольцом.Это обеспечивает наиболее точные результаты.

Ничего другого, кроме как делать это

Самыми дешевыми кольцевыми шлифовальными машинами являются ручные устройства, в которых оператор вручную вращает абразивный круг. Мы даже видели фотографии одного предприимчивого магазина, который приспособил небольшую ручную дрель для вращения абразивного круга. Для случайного сборщика двигателей ручные шлифовальные машины недороги и отлично подойдут. Конечно, есть и более дорогие электрические шлифовальные машины от Proform и действительно хорошие от Total Seal для профессионального производителя двигателей.

Есть несколько ключевых моментов при шлифовке торцевого зазора. Во-первых, всегда нужно устанавливать начальную точку кольца. Во многих случаях кольцо увеличенного размера на 0,005 дюйма почти не имеет зазора. Это важно для определения количества удаляемого материала. Измерение концевого зазора также имеет решающее значение, поскольку кольцо должно располагаться перпендикулярно отверстию с использованием инструментов и методов, показанных на фотографиях и подписях.

Для точного измерения торцевого зазора поршня вам понадобится инструмент для прямоугольной формы поршня, который точно поместит кольцо в отверстие.Этот конкретный инструмент (слева) похож на инструменты ProForm, который предлагает двусторонние шаги для более широкого диапазона использования. Для наших сборок Chevy с малым блоком (справа) мы используем старый поршень диаметром 4,00 дюйма с использованным вторым кольцом на месте, которое смещает кольцо на 0,500 дюйма вниз от платформы. Это должен быть плоский или выпуклый поршень для правильной прямоугольной формы нового кольца.

После начала шлифования мы предпочитаем начинать с более тонкого щупа на 0,003–0,008 дюйма и работать с более толстым калибром, чтобы установить окончательный зазор.Мы обнаружили, что это постепенное изменение нагружает кольцо в отверстие и делает измерение истинного зазора более точным.

При установке кольца на шлифовальный инструмент убедитесь, что оно идеально ровно и параллельно шлифовальному кругу. Если он не параллелен, зазор станет конусным, чего следует избегать. Всегда шлифуйте только одну сторону кольца и сначала удаляйте только небольшое количество, чтобы довести до желаемого зазора. Всегда слегка очищайте кольцо от заусенцев при каждой заточке, чтобы не порезать стенку цилиндра.Также как можно легче удаляйте заусенцы, поскольку чрезмерная работа может также сузить конец колец, что существенно увеличивает рабочий зазор.

Как только кольцо будет вставлено в квадратную форму в отверстии, щуп покажет зазор. Нам нравится работать с более мелким щупом, чтобы помочь протолкнуть кольцо в отверстие.

Как уже упоминалось, наилучшим подходом является доведение конечного зазора на концах каждого кольца. Используя ручную шлифовальную машинку, лучше всего отслеживать количество оборотов, так как это поможет набрать оставшиеся кольца, которые нужно опилить.Еще один важный момент для ручных машин — всегда поворачивать ручку против часовой стрелки, так как это приведет к шлифовке кольца внутрь, а не наружу. Это предотвращает возможное расщепление или отслаивание молибдена с лицевой стороны кольца.

Хотя для удаления заусенцев можно использовать небольшой плоский напильник или даже наждачную бумагу, мы предпочитаем использовать легкий точильный камень, который часто используется для заточки ножей. Все, что нужно, — это всего лишь пара световых проходов с камнем.

Слегка очистите конец кольца от заусенцев, чтобы удалить все острые края, которые могут поцарапать отверстие.Делайте это после каждого сеанса заточки, чтобы не повредить канал ствола. Вы можете использовать небольшой напильник или наждачную бумагу, но мы предпочитаем использовать небольшой нож для заточки или точильный камень.

Существуют и другие измерения, относящиеся к чертежу колец, такие как зазоры на задней стороне, вертикальный зазор кольца до площадки для кольца и другие, но мы оставим их для более позднего рассказа. Установка зазоров на концах колец может занять около четырех или более часов.

Нам нравится следить за тем, чтобы кольцо было перпендикулярно шлифовальному инструменту, используя небольшой фонарик под кольцом, чтобы убедиться, что кольцо перпендикулярно шлифовальному кругу.

Да, процесс утомительный, но необходимый. Это цена, которую нужно заплатить, если вы хотите получить от этого двигателя максимум мощности. Так что в следующий раз, когда вы задаетесь вопросом, почему так дорого построить собственный двигатель, по крайней мере, теперь вы знаете, что нужно, чтобы просто настроить кольца. Это называется мастерством.

Технология поршня

High-Po: что нужно знать о посадочных местах и ​​канавках под кольца

Что касается поршней , наиболее распространенная конструкция , с которой вы столкнетесь, использует три поршневых кольца — компрессионное, второе и масляное.Сегодня мы сосредоточили свое внимание на областях поршня, которые больше всего связаны с кольцами: посадка кольца и канавки.

Контактные площадки поршневых колец — это области поршня между поршневыми кольцами . Большинство кольцевых земель круглые, хотя за последние годы были некоторые исключения. Общий диаметр контактной площадки кольца в обычном поршне меньше, чем общий диаметр поршня, и во многих случаях имеется небольшой вертикальный конус. Причина такой разницы в размерах заключается в том, что, когда поршень достигает верхней мертвой точки, он качается в отверстии.Если бы посадочная площадка поршневого кольца была того же диаметра, что и юбка, кольца потребовались бы для выдерживания осевой нагрузки. Работа по обработке осевых нагрузок лучше всего возложить на юбку поршня.

Еще кое-что, о чем вы услышите в связи с приземлением на ринге, — это «наклон». Некоторые (но не все) производители обрабатывают настоящие кольцевые канавки с положительным «наклоном». Это немного наклоняет пакет колец вверх, чтобы облегчить посадку колец. Также стоит отметить, что наклон входит во все кольцевые канавки — верхнюю, вторую и масляную.(К вашему сведению, некоторые поршни сомнительного качества могут иметь отрицательный наклон. Это скорее ухудшит производительность, чем поможет.)

Расположение контактных площадок и канавок в поршне определяется высотой сжатия поршня, размером и глубиной канавок клапана, а также общими размерами пакета колец. Большинство двигателей, построенных в Детройте, имеют верхнее кольцо на расстоянии от 0,300 до 0,400 дюйма от поверхности палубы. В гонках на выносливость обычно используется верхнее кольцо.От 125 до 0,150 дюйма вниз. А в сильно модифицированных гоночных двигателях расположение верхнего кольца может варьироваться от 0,060 до 0,100 дюйма от палубы. Есть веские причины для того, чтобы переместить верхнее кольцо ближе к поршневой платформе. Поскольку количество «мертвого воздуха» между площадкой верхнего кольца и платформой поршня уменьшается, количество захваченных газов сгорания также уменьшается. Процесс сгорания значительно улучшается, а мощность увеличивается по мере перемещения колец вверх.

Размышляя о расположении колец, мы также должны учитывать, сколько материала находится между кольцами.Хотя расположение второго кольца не так важно, как расстояние от колоды до верхнего кольца, оно все же важно. Второе кольцо не имеет температур, близких к температурам верхнего кольца, но зона контакта кольца между двумя верхними кольцами также должна выдерживать давление сгорания, оказываемое на верхнее кольцо. Из-за этого ширина первой контактной площадки обычно составляет от 0,150 до 0,180 дюйма в высокопроизводительном поршне и часто намного больше в стандартном приложении.Что касается площади контакта между вторым и третьим кольцами, многие высокопроизводительные и гоночные поршни имеют ширину от 0,070 до 0,125 дюйма. Это уже, чем площадка первого кольца, но давления сгорания нет (по крайней мере, не должно быть), а общие температуры, которые видят эти кольца, намного ниже.

В зависимости от производителя некоторые кольцевые пазы имеют особую конструкцию. Например, у некоторых поршней есть «ступенчатые» земли. Это означает, что площадь контакта между верхним и вторым кольцами немного меньше в диаметре по сравнению с площадью между вторым и масляным кольцами.Другие поршни с высокими рабочими характеристиками и гонками изготавливаются с канавкой, фрезерованной в области контакта между верхним и вторым кольцами. Это называется «аккумуляторной канавкой», и она предназначена для уменьшения нарастания давления между парами колец и максимального уплотнения колец.

При осмотре канавок поршня вы обнаружите, что регулярно используются несколько различных типов обратных отверстий для слива масла: просверленные и продольные. Просверленные сливные отверстия в задней части поршня в большинстве случаев делают поршень более прочным, но они пропускают больше тепла в область юбки.Подавляющее большинство гоночных поршней сконструированы с просверленными сливными задними отверстиями, поскольку прорезанные сливные задние отверстия могут обеспечить больший изгиб юбки поршня.

Еще одним соображением является фактический зазор кольца в канавке. Для достижения надлежащего зазора кольца, особенно в отношении компрессионного кольца, канавки кольца должны быть гладкими. Это связано с тем, что кольцо опускается на дно канавки во время такта сжатия, в конечном итоге уплотняясь на обработанной поверхности. Во время рабочего хода поршень опускается в отверстии, заставляя кольцо подниматься в канавке и уплотняться на верхней части обработанной поверхности.Плохая обработка канавки не позволит кольцу плотно прилегать, и давление будет просачиваться через заднюю сторону кольца. Результатом будет чрезмерное обесцвечивание под воздействием тепла или накопление нагара в области контакта между верхним и вторым кольцами.

Серийные уличные двигатели

часто имеют зазоры от 0,002 до 0,004 дюйма, но что-то вроде гоночного поршня никогда не должно превышать 0,002 дюйма по вертикали. Больший вертикальный зазор приведет к утечке кольца; меньший вертикальный зазор может привести к заеданию кольца в канавке.Имейте в виду, что кольцо, которое не может свободно вращаться в канавке, не будет удалять нагар из канавки и не будет свободно расширяться, когда в канавку поступает давление сгорания.

Обработка поршней играет важную роль, когда речь идет о характеристиках колец. Некоторые возможности обработки поршней могут вас удивить. CP-Carrillo использовало высокоточное контрольно-измерительное оборудование, чтобы определить, как методы обработки влияют на плоскостность таких вещей, как кольцевая канавка.Это исследование привело к тому, что допуски на обработку колец составляют одну миллионную дюйма. Это означает, что кольцевые канавки абсолютно плоские, что обеспечивает превосходное кольцевое уплотнение и повышенную мощность.

Если поршень имеет узкие вертикальные зазоры, значения зазора заднего кольца становятся еще более важными. Давление газа входит в область за кольцом во время сгорания и толкает кольцо наружу к стенке цилиндра. Если задний зазор слишком велик, давление нарастает слишком долго, и кольцо не выталкивается наружу.Меньший задний зазор увеличит скорость и силу, с которой кольцо будет оказывать давление на стенку цилиндра. Обычно поршень серийного двигателя имеет задний зазор от 0,040 до 0,050 дюйма. В гоночном или высокопроизводительном двигателе величина заднего зазора может быть уменьшена до 0,020 дюйма. Однако у этого есть предел, так как задний зазор не может быть настолько маленьким, чтобы кольцо выступало за площадку для кольца.

Единственное исключение из правила вертикального зазора — поршни с отверстиями для газа.Когда включены газовые порты, обычно имеется от двенадцати до шестнадцати отверстий от 0,040 до 0,060 дюйма, просверленных вертикально через поршневую деку. Они пересекаются с тыльной стороной канавки компрессионного кольца и подают давление сгорания непосредственно на тыльную сторону кольца. Это давление означает, что вертикальный зазор кольца может быть уменьшен, чтобы значительно уменьшить флаттер кольца, не влияя на уплотнение. Конечно, газовые порты подходят только для использования в тех комбинациях двигателей, которые часто ломаются.

В общем, посадочные места для колец и канавки в поршне намного сложнее, чем вы думаете.Современные возможности обработки и измерения сделали поршни и кольца самыми точными в истории. Лучше всего то, что эта поршневая технология доступна в таких компаниях, как Summit Racing.

Автор: Уэйн Скраба Уэйн Скраба — упорный автомобильный парень и постоянный автор OnAllCylinders. Он владел собственным скоростным магазином, строил гоночные автомобили, уличные удилища и нестандартные мотоциклы, а также реставрировал маслкары. Он является автором пяти книг с практическими рекомендациями и написал более 4500 технических статей, которые были опубликованы в шестидесяти различных автомобильных, мотоциклетных и авиационных журналах по всему миру.

Наконечники поршневых колец

Поршневые кольца будут вращаться в цилиндре, когда боковой зазор
кольца до контактной площадки кольца слишком большой. Новое кольцо в новой канавке имеет 1 1/2
тысячных зазора, встроенного в кольцо. Однажды поршень
канавки износ кольцо не удерживается должным образом и будет повернуть. В горизонтальном двигателе
сила тяжести проработает зазоры наверх.
При правильном зазоре этого не произойдет.Если ты видишь все зазоры
выровнены, вам лучше проверить на износ кольцевой канавки потому что
беда не за горами. Величайшие старые жены сказка про поршневые кольца
заключается в том, что большое значение имеет зазор будь то размер или ориентация
. Разрыв составляет всего около 5 процентов от уравнение
, которое включает зазор со стороны кольца. Когда есть утечка сжатия
через кольцо 95% проходит через стороны из
колец и никогда не входит в зазор.Если вы потрудитесь проверить торцевой зазор
почему бы вам не проверить самое главное — посадку кольцо на
проточка? Большинство людей этого не делает. Тогда, когда они не получат любое сжатие
они называют меня. Вы можете жить с 5
тысячными бокового зазора, но 6 или более означает, что вы не будет
доволен вашими результатами. Потребуются машинные работы. Штифты в пазах заставит кольцо сесть в одном месте, но снова там, когда изнашиваются кольцевые канавки печать будет неудача.Размер зазора должен составлять минимум 3 тыс. На дюйм расточить для легкого взломать. Двигатели, которые сразу же начнут интенсивно работать и будут горячими после капремонта требуется минимум 4 тыс. торцевых зазоров на дюйм внутреннего диаметра. В качестве 8 тысяч на дюйм внутреннего диаметра приемлемо. Хонингование

Другое, с чем люди перестараются отточен. Они хотят увидеть образец штриховки шевроле
или 350 шевроле, но это не так. необходимо в
наших старых двигателях.Вы шлифуете драгоценный цилиндр материал стены
.