Как вы думаете, – что может быть общего между человеком и двигателем автомобиля? Когда человек маленький, он не может говорить и пожаловаться на то, что его беспокоит. Вырастая, мы начинаем говорить и сообщать о проблемах в организме.
Когда двигатель автомобиля новый, то ему не о чем нам сообщать. Он работает «как часы», но с возрастом двигатель начинает сообщать нам о проблемах «внутри себя». Как? Первое, что мы можем услышать – это стук двигателя. Вернее, стук деталей, расположенных внутри головки блока цилиндров или в самом блоке цилиндров.
Стук в двигателе может происходить по разным причинам, возникать при заводке, и пропадать после прогрева. Это может стучать и распредвал, и коленвал и т.д. Одной из причин появившегося стука может являться зазор между поршнем и цилиндром. Вот именно об этом сегодня и речь.
Важно помнить, как бы мы не хотели услышать стук в двигателе, он, рано или поздно, появится, и нужно быть готовым к этому неприятному явлении.
- Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром
- Результат нарушения зазора между поршнем и цилиндром
- Как проверить зазор между поршнем и цилиндром
- Дефектовка деталей двигателя
- Как меняется зазор между поршнем и цилиндром в процессе эксплуатации?
- Как снять головку блока цилиндров?
- Какие существуют нормы зазоров между поршнями и цилиндрами
- Видео – Как правильно замерять поршень
Почему изменяется зазор между поршнем и цилиндром
Да, а почему? Вроде бы и эксплуатация двигателя проходит в штатных условиях. И моторное масло заливаем в соответствие с рекомендациями производителя. То есть не жалеем денег, лишь бы двигатель был «накормлен» тем, что сказали давать производители.
- даже процесс правильной эксплуатации двигателя не сможет снять с повестки дня объективных причин увеличения зазора между поршнем и цилиндром. Не забывайте, что все детали двигателя работают в условиях экстремальных, а именно, в постоянно высоком температурном режиме. Естественного изменения свойств металла никак не избежать. Отодвинуть по времени можно, а избежать нельзя. У поршня происходит естественный износ канавок для колец, отверстия под палец, юбки поршня;
- неисправности, возникающие в процессе эксплуатации. Незафиксированный перегрев двигателя, нарушение регулировки движущихся деталей, перекос цилиндров, некачественное масло, попадание топлива или охлаждающей жидкости в масло и т.д.
Эти и другие причины подводят нас к тому, что зазор между поршнем и цилиндром отклоняется от заданных параметров.
Результат нарушения зазора между поршнем и цилиндром
Увеличившийся зазор между поршнем и цилиндром приводит к стуку, ухудшению компрессии двигателя, перерасходу масла, и к выходу из строя двигателя. Уменьшение зазора между цилиндром и поршнем ведет к появлению задиров на зеркале цилиндра, перегреву деталей блока.
И в том и в другом случае требуется ремонт поршневой группы. Без вариантов. Или, если есть желание, подумайте о покупке нового двигателя. Но, всё же, дешевле вовремя провести ремонт цилиндров и поршней. А ремонт будет заключаться в замене цилиндров и расточке или хонинговке цилиндров.
Как проверить зазор между поршнем и цилиндром
Естественно, всё начинается с разборки головки блока цилиндров. По – большому счёту вы приступаете к капитальному ремонту двигателя. Ведь в результате диагностики, обязательно «выползут» проблемы с распредвалом, коленвалом, замена прокладок, подшипников, вкладышей и т.д. работы хватит. Но, начнём с того, с чего начали – замер зазора между поршнем и цилиндром.
Нам понадобятся два измерительных инструмента: нутромер – для измерения внутреннего диаметра цилиндра, и микрометр – для измерения диаметра поршней. Не станем распылять наше внимание на структуру материалов и технологию изготовления поршней. Перейдём к замеру зазора.
Как и цилиндры, поршни по своему наружному диаметру распределены на 5-ть классов: A, B, C, D, E. Замер диаметра поршня проводится в районе цилиндрической части юбки, на расстоянии от днища плоскости в 52,4 мм. Класс нашего поршня вы увидите на днище. Клеймо с соответствующей буквой.
Измерение диаметра цилиндра производится в четырёх поясах и в двух плоскостях, перпендикулярных друг другу (вдоль и поперек блока цилиндров). Если измерив, вы получаете зазор между поршнем и цилиндром выше 0,15 мм, то нужно приступать к подбору ремонтных поршней.
При условии, что зеркало цилиндра никоим образом не нарушено, подбираем поршни. Если же на зеркале цилиндра существуют механические повреждения, то вначале производится расточка или хонингование цилиндров. При этом не следует забывать, что расточка проводится до размера к ближайшему ремонтному размеру поршня.
После проведенного ремонта цилиндров, подбираем поршни соответствующего ремонтного размера. Для классических моделей двигателей отечественного производства, существует норма монтажного зазора между поршнем и цилиндром: 0,06 – 0,08мм (для 05 и 06 двигателей) и 0,05 – 0,07 (для 01 и 03двигателя).
Немаловажно, чтобы при подборе поршней вы обратили внимание и на их вес. Масса поршней одного двигателя не должна отклоняться на 2,5 грамма. Этот показатель важен для того, чтобы уменьшить вибрацию двигателя при разности масс возвратно-поступательного движения.
Ремонтные размеры поршней и цилиндров, а также нормы производителя к зазорам именно для вашего двигателя нужно уточнять в Руководстве по эксплуатации и ремонту именно вашей модели двигателя.
Удачи вам при измерении зазора между поршнем и цилиндром, и правильном подборе ремонтных деталей.
Дефектовка деталей двигателя
Детали шатунно-поршневой группы показаны на рис. 1.
Рис. 1. Детали шатунно-поршневой группы:
1 – поршень; 2 – поршневой палец; 3 – шатун; 4 – вкладыши; 5 – крышка шатуна; 6 – болты крепления крышки шатуна; 7, 9 – маслосъемные кольца; 8 – расширитель маслосъемных колец; 10 – нижнее компрессионное кольцо; 11 – верхнее компрессионное кольцо
Вам потребуются: переносная лампа, набор плоских щупов, линейка, штангенциркуль, нутромер, микрометр, шабер.
1. Очистите головку поршня от нагара. Если на поршне есть задиры, следы прогара, глубокие царапины, трещины, замените поршень. Прочистите канавки под поршневые кольца. Это удобно делать обломком старого кольца.
2. Подходящим куском проволоки прочистите в поршне отверстия для стока масла.
3. Проверьте на поршне зазоры между кольцами и канавками, предварительно очистив кольца от нагара. Зазоры должны быть следующими:
- 0,04–0,075 мм для верхнего компрессионного кольца;
- 0,03–0,07 мм для нижнего компрессионного кольца;
- 0,03–0,13 мм для маслосъемного кольца.
Так расположены кольца на поршне:
А — верхнее компрессионное кольцо;
Б — нижнее компрессионное кольцо;
В — маслосъемное кольцо.
4. Наиболее точно зазоры можно определить замером колец и канавок на поршне. Для этого замерьте микрометром толщину колец в нескольких местах по окружности, затем с помощью набора щупов замерьте ширину канавок также в нескольких местах по окружности. Вычислите средние значения зазоров (разница между толщиной кольца и шириной канавки). Если хотя бы один из зазоров превышает предельно допустимое значение, замените поршень с кольцами.
5. Осмотрите цилиндры с обеих сторон. Царапины, задиры и трещины не допускаются.
При осмотре рекомендуем освещать зеркала цилиндров переносной лампой, так дефекты видны значительно лучше.
6. Измерьте зазоры в замках колец, вставив кольцо в специальную оправку. При отсутствии оправки вставьте кольцо в цилиндр, в котором оно работало (или будет работать, если кольцо новое), продвиньте поршнем как оправкой кольцо в цилиндр, чтобы оно установилось в цилиндре ровно, без перекосов и измерьте щупом зазор в замке кольца.
Зазоры в замках колец должны быть следующими:
- 0,25–0,50 мм для верхнего и нижнего компрессионных колец;
- 0,25–0,75 мм для маслосъемного кольца.
Для того чтобы установить кольцо без перекоса, продвиньте его вглубь цилиндра поршнем.
7. Измерьте диаметр цилиндра в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (X — вдоль, Y — поперек блока цилиндров) и в трех поясах (А, Б и В), как показано на рис. 2. Для этого необходим специальный прибор — нутромер. Номинальные размеры цилиндров приведены в табл. 1. Овальность не должна превышать 0,015 мм, конусность – 0,01 мм. Если максимальное значение износа больше 0,2 мм или овальность и конусность больше указанных значений, расточите цилиндры до ближайшего ремонтного размера поршней, оставив припуск 0,03 мм на диаметр под хонингование. Затем отхонингуйте цилиндры, выдерживая такой диаметр, чтобы при установке поршня расчетный зазор между ним и цилиндром был 0,03–0,05 мм. Дефектовку, расточку и хонингование блока проводите в мастерских, располагающих специальным оборудованием.
Рис. 2. Схема измерения цилиндра
Табл. 1. Размеры цилиндров и поршней двигателя A16 XER
| Класс | Диаметр цилиндра, мм | Диаметр поршня, мм |
| Номинальные размеры | ||
| 00 | 78,992–79,008 | 78,833–78,847 |
| 05 | 79,042–79,058 | 78,883–78,997 |
| Ремонтный размер | ||
| 00+0,5 | 79,492–75,508 | 79,433–79,447 |
8. Проверьте отклонение от плоскостности поверхности разъема блока с головкой блока цилиндров. Приложите штангенциркуль (или линейку) к поверхности:
- в продольном и поперечном направлениях;
- по диагоналям поверхности.
В каждом положении плоским щупом определите зазор между линейкой и поверхностью. Это и есть отклонение от плоскостности. Если отклонение больше 0,1 мм, замените блок.
9. Проверьте зазоры между поршнями и цилиндрами. Зазор, определяемый разностью замеренных диаметров цилиндра и поршня, должен быть в пределах 0,03–0,05 мм.
Если зазор не превышает предельно допустимый, можно подобрать поршни из следующего класса, чтобы зазор был как можно ближе к номинальному. Если зазор превышает предельно допустимый, расточите цилиндры и установите поршни ремонтного размера.
Диаметр поршня измеряйте на расстоянии 19 мм от нижнего края юбки поршня в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу.
10. При замене деталей шатунно-поршневой группы необходимо подобрать поршни к цилиндрам по классу и одной группы по массе, поршневые пальцы к поршням по классу и шатуны по массе. Для подбора поршней к цилиндрам вычислите зазор между ними. Для удобства подбора поршней к цилиндрам их делят в зависимости от диаметров на два класса (через 0,05 мм): 00, 05 (см. табл. 1).
В запасные части поставляют поршни номинального размера двух классов и ремонтного размера, увеличенного на 0,5 мм.
Для поршней ремонтных размеров в запчасти поставляют кольца ремонтных размеров, увеличенных на 0,5 мм.
11. Поршневые пальцы с трещинами замените. Палец должен легко входить в поршень от усилия большого пальца руки. Вставьте палец в поршень. Если при покачивании пальца ощущается люфт, замените поршень. При замене поршня подберите к нему палец по зазору. Для этого измерьте диаметры отверстий в бобышках поршня…
12. …и диаметр поршневого пальца. Рассчитайте зазор как разницу диаметров отверстий и пальца. Зазор между поршневым пальцем и отверстиями в поршне должен составлять 0,009–0,015 мм.
13. Замените сломанные кольца и расширитель маслосъемного кольца.
14. Замените шатуны, если они деформированы.
15. Замените шатун, если при разборке двигателя обнаружено, что шатунные вкладыши провернулись в шатуне.
Шатуны обрабатывают совместно с крышками, поэтому их нельзя разукомплектовывать.
16. Осмотрите вкладыши. Если на их рабочей поверхности обнаружены риски, задиры и отслоения антифрикционного слоя, замените вкладыши новыми. Все шатунные вкладыши одинаковы и взаимозаменяемы.
17. Измерьте микрометром толщину шатунных вкладышей (табл. 2).
Табл. 2. Параметры шатунных вкладышей двигателя A16 XER
| Размер вкладыша | Толщина, мм | Цветная маркировка | Код |
| Номинальный | 1,485–1,497 | – | 264 N |
| 1-й ремонтный | 1,610–1,622 | Синяя | 265 A |
| 2-й ремонтный | 1,735–1,747 | Белая | 266 B |
На торцовую поверхность шатунных вкладышей ремонтных размеров нанесена цветная маркировка…
…а на нерабочую поверхность всех вкладышей нанесен код.
18. Измерьте микрометром диаметр Dн шатунных шеек коленчатого вала.
Диаметры шатунных шеек коленчатого вала указаны в табл. 3.
Табл. 3. Диаметры шатунных шеек коленчатых валов двигателя A16 XER
| Размер шейки | Диаметр, мм | Цветная маркировка |
| Номинальный | 42,971–42,987 | – |
| 1-й ремонтный | 42,721–42,737 | Синяя |
| 2-й ремонтный | 42,471–42,487 | Белая |
19. Установите вкладыши в шатун и его крышку, затяните болты крепления крышки моментом 25 Н·м и последовательно доверните болты сначала на 30°, а затем на 15°.
20. Измерьте нутрометром диаметр Dп шатунного подшипника в трех местах по ширине вкладыша и определите средний диаметр шатунного подшипника.
21. Рассчитайте зазор подшипника шатуна как разность Dп и Dн. Допустимый зазор подшипника шатуна составляет 0,019–0,071 мм.
Наиболее точно зазор подшипника шатуна можно определить, используя специальную деформируемую полосу Plastigage из синтетического волокна. Комплект Plastigage состоит из набора нескольких полосок и шкалы.
22. Для измерения зазора подшипника шатуна с использованием калибровочной проволоки Plastigage положите отрезок проволоки на шатунную шейку коленчатого вала, смажьте шатунные подшипники моторным маслом и установите шатун на шейку коленчатого вала.
23. Затяните болты крепления крышки моментом 25 Н·м и последовательно доверните болты сначала на 30°, а затем на 15°. При этом нельзя поворачивать шатун относительно коленчатого вала (если измерения проводятся на снятом валу) или вращать коленчатый вал (если вал установлен в двигатель).
24. Снимите крышку шатуна и сравните ширину деформированной проволоки с делениями шкалы. Величине каждого деления шкалы соответствует определенный зазор в подшипнике.
Если фактический зазор меньше предельно допустимого, можно снова использовать вкладыши, которые были установлены.
Если зазор больше предельно допустимого, можно заменить вкладыши на этих шейках новыми номинальной толщины, подходящего класса.
Если шейки коленчатого вала изношены и перешлифованы до ремонтного размера, замените вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).
Шейки шлифуют, помимо наличия общего износа, если на них есть забоины и риски или если овальность и конусность составляют более 0,005 мм.
25. Измерьте микрометром толщину коренных вкладышей (табл. 4).
Табл. 4. Параметры коренных вкладышей двигателя A16 XER
| Размер вкладыша | Толщина, мм | Цветная маркировка | Код |
| 1, 2, 4 и 5-й подшипники | |||
| Номинальный | 1,987–1,993 1,993–1,999 |
Коричневая Зеленая |
256 N 257 N |
| 1-й ремонтный | 2,112–2,118 2,118–2,124 |
Коричневая/синяя Зеленая/синяя |
258 A 259 A |
| 2-й ремонтный | 2,237–2,243 2,243–2,249 |
Коричневая/белая Зеленая/белая |
260 B 261 B |
| 3-й подшипник | |||
| Номинальный | 1,987–1,993 1,993–1,999 |
Коричневая Зеленая |
859 N 860 N |
| 1-й ремонтный | 2,112–2,118 2,118–2,124 |
Коричневая/синяя Зеленая/синяя |
861 A 862 A |
| 2-й ремонтный | 2,237–2,243 2,243–2,249 |
Коричневая/белая Зеленая/белая |
863 B 864 B |
26. Измерьте микрометром диаметр Dн коренных шеек коленчатого вала (табл. 5). Фактический зазор между вкладышами коренных подшипников и коренными шейками коленчатого вала определяется по методикам, изложенным для шатунных вкладышей. Допустимый зазор коренного подшипника коленчатого вала составляет 0,005–0,059 мм.
Табл. 5. Диаметры коренных шеек коленчатого вала двигателя A16 XER
| Размер шейки | Диаметр, мм | Цветная маркировка |
| Номинальный | 54,980–54,997 | Коричневая, зеленая |
| 1-й ремонтный | 54,730–54,747 | Коричневая, зеленая |
| 2-й ремонтный | 54,482–54,495 | Коричневая, зеленая |
Если фактический расчетный зазор меньше предельно допустимого, можно снова использовать вкладыши, которые были установлены.
Если зазор больше предельно допустимого, можно заменить вкладыши на этих шейках новыми номинальной толщины, подходящего класса.
Если шейки коленчатого вала изношены и перешлифованы до ремонтного размера, замените вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).
При перешлифовке шатунных и коренных шеек коленчатого вала на ремонтный размер необходимо поставить на первой щеке коленчатого вала соответствующее клеймо, например «Ш 0,25» и «К 0,25» соответственно.
Если утром, когда вы запустили холодный двигатель, был слышен металлический стук, который исчез при прогреве мотора, то это говорит только о том, что был нарушен зазор между поршнем и цилиндром. Почему он нарушается, и какие допустимые нормы применяются для зазоров между поршнем и цилиндром? Ответ вы найдете ниже.
Как меняется зазор между поршнем и цилиндром в процессе эксплуатации?
Уменьшение зазора происходит из-за естественного износа рабочих частей поршня и цилиндра. Такое изменение формы металла связано с его свойством поддаваться влиянию перепадов температур.
Помимо этого, уменьшение зазора может произойти и при неправильной сборке двигателя. Например, нарушена установка шатунов или появился перекос цилиндров. Не в стороне остается и перегрев двигателя, так как большие температуры имеют свойство расширять материалы. Особенно это касается алюминия, который, в отличие от чугуна, имеет высокий коэффициент расширения.
Как и любой другой дефект, нарушение зазора между поршнем и цилиндром оказывает негативное влияние на работу двигателя. Соприкосновение поршня и цилиндра под неправильным углом приводит к возникновению сухого трения, которое осуществляется без смазочного материала и повышает температуру деталей. Последствием такого трения почти во всех случаях становится появление различных царапин на рабочих поверхностях цилиндров.
После этого, любой двигатель обязательно подвергнут ремонту. Для проведения диагностики необходимо полностью снять головку блока цилиндров и как только поршневая группа будет на виду, то можно приступать к соответствующим замерам. В процессе замеров вам понадобятся микрометр, который покажет зазор поршней и нутромер для определения диаметра цилиндра.
Как снять головку блока цилиндров?
- В первую очередь, необходимо обездвижить автомобиль. Под колеса устанавливаются противооткатные упоры, а рычаг КПП устанавливается в положение «первая передача». Откройте капот автомобиля и найдите место расположения ГБЦ.
- Вначале, снимаются все части, которые мешают свободному доступу к головке. Таковыми могут быть: воздушный фильтр, карбюратор (или инжектор), «штаны», а также различные тросы, приводы педалей и проводка электрических датчиков. С ГБЦ выкручиваются свечи, при необходимости, снимается трамблер.
- Слейте масло из двигателя и охлаждающую жидкость. Откройте крышку привода ГРМ и демонтируйте ремень. Это нужно для того, чтобы освободить распределительный вал. После этого, открутите гайки крепления крышки ГБЦ и снимите ее вместе с прокладкой. Перед сборкой рекомендуется установить новую прокладку.
- Теперь можно приступать, непосредственно, к демонтажу головки блока цилиндров. Открутите специальные болты крепления и демонтируйте головку вместе с прокладкой. После этого, вы получите открытый доступ к блоку цилиндров.
Какие существуют нормы зазоров между поршнями и цилиндрами
Перед проведением соответствующего ремонта поршневого механизма, необходимо знать, что существуют определенные нормы зазоров, которые расписаны по таблицам и должны соблюдаться в строгой форме.
Диаметр поршней разделяется всего на пять классов: A B C D E. Каждый новый класс определяет увеличение диаметра на 0,01 миллиметра. Кроме того, имеются специальные категории, которые определяют диаметр отверстия под поршневой палец. Они меняются на каждые 0,004 миллиметра. Все эти цифры и маркировка, в обязательном порядке маркируется на нижней части поршня.
Для различных деталей существуют соответствующие нормы. Так, например, новые поршни должны устанавливаться с зазором 0,06 миллиметров по всей его окружности. Если же деталь уже прошла достаточно внушительный километраж, то ее зазор не должен быть больше 0,15 миллиметров.
В случаях, когда зазор начинает превосходить установленные нормы, то следует подобрать и приобрести те поршни, которые обеспечат требуемую зазорность. Совсем необязательно подгонять поршень с высокой точностью. Достаточно лишь иметь образец с приблизительными размерами.
Предварительно, необходимо в обязательном порядке расточить цилиндры до ремонтных размеров и оставить запас, примерно, в 0,03 миллиметра. Он необходим для дальнейшего хонингования поверхности. Во время хонингования обязательно выдерживайте точность диаметра, чтобы при монтаже нового поршня зазор соответствовал требованиям, предъявляемым к установке новых деталей.
Диаметр цилиндра замеряется в четырех поясах, а также в двух перпендикулярных плоскостях. Нутромер необходимо устанавливать строго перпендикулярно блоку цилиндров. Таким образом, можно исключить любые отклонения от правильности измерений.
Видео – Как правильно замерять поршень
Помимо размеров поршней, немало важным показателем является и их масса. Масса поршней бывает нормальная, или с изменением на плюс (минус) 5 грамм. Кроме того, к поршням необходимо правильно подобрать маслосъемные кольца, которые должны быть ремонтных размеров.
После того, как поршни будут подобраны и установлены, необходимо еще раз проверить величину зазоров. Если она находится в пределах нормы, то можно приступать к обратной сборке двигателя. Устанавливается ГБЦ, затем привод газораспределительного механизма. После этого, прикручивается крышка ГБЦ с новой прокладкой и все навесные элементы. Не забудьте залить масло, ОЖ и отрегулировать механизм газораспределения. После этого, скорее всего, придется выставить угол опережения зажигания. Теперь автомобиль полностью готов к работе.
На этом проверка зазора между поршнем и цилиндром завершена. Какой бы простой вам не казалась эта сложная процедура, ее, все же, рекомендуется производить только в специализированных станциях технического обслуживания, так как сборка блока цилиндров – дело ответственное и лучше доверить его профессионалам. Удачи на дорогах!
Источник: