Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт поршней двигателя: основные причины неисправностей и способы их устранения

Ремонт поршней двигателя: основные причины неисправностей и способы их устранения

Причины выхода поршней из строя

Большинство современных двигателей внутреннего сгорания сконструированы таким образом, что ремонт поршней не представляется возможным. Поэтому при их поломке существует два варианта действий: приобретение нового блока цилиндров с кривошипно-шатунным механизмом (КШМ) или полная замена силового агрегата.

Чтобы двигатель работал как можно дольше, следует своевременно проводить его диагностику и замену расходников. Кроме того, важно знать и учитывать все факторы, которые способствуют сокращению срока службы поршней.

Поршни работают под воздействием высоких температур, и именно это чаще всего становится основной причиной их поломки. При перегреве происходит уменьшение зазора между поршнем и стенками цилиндра, что усиливает трение. Сами поршни нагреваются и увеличиваются в размерах. В результате на юбках и взаимодействующих с ними поверхностях появляются задиры.

Характер и положение задиров позволяет определить причины их возникновения. Например, если они появились по всей поверхности юбки поршня, то это свидетельствует об общем перегреве двигателя.

Причинами перегрева двигателя могут быть:

  • Нарушение циркуляции охлаждающей жидкости или моторного масла
  • Нерабочий термостат
  • Засорение радиатора
  • Уменьшение уровня антифриза из-за утечки
  • Повреждение помпы
  • Неисправность вентилятора охлаждения и т.д.

При недостаточной смазке поршневой палец становится синим, а в зоне бобышек возникают зазоры. В зависимости от конструкции двигателя пальцы могут быть плавающими (независимыми) или неподвижно установленными в верхней части шатуна. При заклинивании первого типа пальцев во втулке шатуна происходит перегрев бобышек, из-за чего на юбке образуются задиры в области их расположения.

При перегреве головки поршня задиры образуются между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца. В бензиновых двигателях это происходит из-за детонации или калильного зажигания, когда происходит преждевременное воспламенение топливной смеси.

Причинами появления задиров, помимо перегрева двигателя, могут быть:

  • Неисправность датчика детонации
  • Использование низкооктанового топлива
  • Нарушение регулировки топливных форсунок в дизельных двигателях
  • Несоответствие калильного числа свечей зажигания параметрам двигателя
  • Неправильно выставленный угол опережения зажигания
  • Слишком обогащенная/обедненная топливная смесь

Из-за перегрева на отдельных участках нижней части поршней могут образовываться трещины, а также может оплавиться металл, из которого изготовлены детали.


При несвоевременном обнаружении детонации или калильного зажигания внутри цилиндров двигателя стоит готовиться к ремонту цилиндро-поршневой группы. Из-за подобных проблем разрушаются поршневые кольца и их посадочные места, оплавляются кромки днища, возникают прочие повреждения, которые полностью выводя из строя поршни.

В дизельных двигателях повреждения поршневых колец и их посадочных мест свидетельствует о жестком сгорании топливной смеси. То же самое может происходить из-за применения некачественного топлива, большого количества различных присадок, некорректной работы форсунок или перебоев в работе системы зажигания.

Повышенный износ поршней может возникать из-за смывания защитной масляной пленки с их стенок. Часто это происходит по причине некорректной работы зажигания, загрязнения сажевого фильтра, постоянных запусков холодного двигателя и нарушения процесса воспламенения топливной смести внутри цилиндров.

Если отсутствует механический износ цилиндро-поршневой группы, определить, нуждаются ли рабочие элементы в замене можно по состоянию поршневых колец и их посадочных мест. На практике наиболее частой причиной срочного ремонта ЦПГ является обрыв ремня или цепи ГРМ.

Существуют и другие причины, которые свидетельствуют о срочной необходимости ремонта поршневой части двигателя.

При повреждении поршневых кольцах на этих элементах, поршнях и стенках цилиндров начинается образовываться нагар. Компрессия снижается либо полностью пропадает, внутрь картера начинают попадать отработанные газы, увеличивается расход масла, повышается вероятность его коксования.

Значительное снижение подвижности колец влечет за собой проблемы с запуском двигателя, появление дыма в выхлопных газах.

Ремонт поршней

Обобщая вышеописанное, можно выделить следующие дефекты, которые могут возникать на поршнях в процессе эксплуатации:

  • Износ отверстий в бобышках
  • Износ канавок для поршневых колец
  • Износ по диаметру
  • Трещины и задиры на стенках
  • Нагар на днище и в канавках под кольцами

С днища нагар счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Предварительно загрязненный участок обрабатывается керосином.

Для удаления нагара из канавок используется специальное приспособление.

Наличие в поршне трещин определяется на слух. Для этого деталь берут за головку, а по юбке наносят легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук – признак присутствия трещин.

Поршни с трещинами, глубокими царапинами и большим износом по диаметру ремонту не подлежат. Изношенные канавки можно проточить на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, который равен внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволит установить кольца с увеличенным размером по высоте. Канавки протачивают с учетом ремонтных размеров поршневых колец.

Износ отверстий в бобышках устраняют при помощи их развертывания под увеличенный диаметр. Делается это при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Нельзя использовать короткие развертки, так как они легко нарушают перпендикулярность оси пальца с осью поршня. Именно поэтому после операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.

Делается это следующим образом. Поршень надевают на палец устройства и придвигают вплотную к стойке. Штифт индикатора, который закреплен на стойке, должен соприкасаться с поршнем. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение. Зафиксировав ее показания, поршень снимают и надевают на палец другой стороной. Разница в измерениях не должна превышать 0,05 мм. Если она больше, поршень забраковывается.

Читать еще:  Чем опасна поломка поршня авто?

Восстановление антифрикционного покрытия на юбках поршней

Юбки поршней современных двигателей производители покрывают специальными антифрикционными покрытиями. Они снижают коэффициент трения, способствуют дополнительному охлаждению поверхностей и уменьшают износ деталей. Однако со временем заводское покрытие разрушается и нуждается в восстановлении.

Для создания нового защитного слоя на поршнях или восстановления нарушенного используется антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Рассмотрим, как происходит процедура нанесения этого материала.

Первым делом поверхность юбки поршня тщательно очищается от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия доступным механическим или химическим способом. Затем те участки детали, на которые попадание покрытия нежелательно, закрываются.

Далее поршни обрабатываются Специальным очистителем-активатором MODENGY. Он полностью испаряется за 10-15 минут, после чего наносится само покрытие.

Предварительно аэрозольный баллон встряхивается не менее 3 минут после появления стука шариков.

Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедуру следует производить быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут, когда покрытие приобретет матовый оттенок, можно нанести второй слой при необходимости. Общая толщина покрытия должна составлять 10-20 мкм.

В случае неаккуратного нанесения и образования подтеков неотвержденный состав можно удалить с поверхностей при помощи очистителя-активатора MODENGY.

После нанесения покрытия поршни нельзя перемещать. Их следует оставить на 12 часов при комнатной температуре или высушить в печи при +170 °C в течение 20 минут до полной полимеризации защитного слоя.

После завершения работ необходимо прочистить сопло распылительной головки баллона. Для этого баллон переворачивают вверх дном и нажимают на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. В таком положении его удерживаютдо тех пор, пока из сопла не начинает выходить чистый газ.

Как подбирать новые поршни?

Подбор поршней необходимо осуществлять в соответствии с ремонтным размером цилиндров. Цифра, на которую увеличивается диаметр детали, выбивается на ее днище. Каждый поршень подбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется путем протягивания специальной ленты-щупа между цилиндром и поршнем. Делается это при помощи динамометра с противоположной от разреза юбки стороны. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.

Более простой способ – это подбор поршня с расчетом на то, чтобы деталь свободно проходила по всей глубине цилиндра при легком нажиме руки, но не перемещалась под тяжестью собственного веса при вертикальном расположении цилиндра.

Помимо зазора, при подборе поршней нужно учитывать их вес. Максимальная разница в весе поршней одного комплекта не должна превышать 5 грамм.

Гильзовать или растачивать

Чаще всего изношенные моторы растрачивают или гильзуют. Оба эти варианта возможны на большинстве двигателей.

В случае расточки необходимо приобрести ремонтные поршни. Стоимость работ небольшая. Самым большим минусом является то, что не на все автомобили можно приобрести качественные ремонтные поршня.

На некоторых двигателях ремонтные поршня стоят немыслимых денег.

В случае гильзовки поршня остаются родные, однако необходимо будет приобрести гильзы.

С гильзами могут возникнуть такие же проблемы как и с ремонтными поршнями.

Однако гильзовку более ответственный процесс. Если специалист допустит оплошность, то весь капремонт будет на смарку!

Как подбирать поршневые кольца?

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их размер должен соответствовать ремонтному размеру цилиндра и поршня.

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, деталь помещают в него и выравнивают поршнем. Затем при помощи щупа замеряют зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, стык отпиливают (например, напильником) до нормальной величины. Если зазор превышает нормальный, то кольцо непригодно для данного цилиндра.

Чтобы подобрать кольцо по поршню, его «прокатывают» по канавке детали, а затем замеряют зазор в канавке поршневого кольца щупом. Если кольцо заедает или зазор маленький, его торцевая часть подлежит шлифовке. Делается это вручную при помощи наждачной бумаги, укрепленной на ровной деревянной плите.

Упругость новых колец проверяется на специальном приборе. Величина нагрузки при этом должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Покупка и установка шорт блока

Далеко не все двигатели можно гильзовать и растачивать. В этом случае лучшим на мой взгляд решением будет покупка шорт-блока.

Состояние шорт-блока видно сразу, в отличии от контрактника. Чаще всего на шорт блок предоставляется гарантия несколько месяцев (у контрактных моторов обычно несколько недель).

Если ГБЦ не повреждена и все навесное оборудование рабочее, то покупка шорт блока может быть даже выгоднее (дешевле) гильзовки, расточки и тем более контрактного двигателя.

Кроме того после сборки у вас будет практически новый мотор, способный прослужить не один десяток тысяч километров.

Обязательно прощитывайте все варианты и выбирайте лучший на свое усмотрение.

Оценивайте статью и подписывайтесь на канал.

Главное меню

Полезное


Нужен экспорт новостей от представительства?
Возьми новостной информер!

Публикация новостей

Cтатьи от представительств / Прочее

Где разместить свою новость, статью или пресс-релиз?

Наш сайт позволяет завести полнофункциональное WEB-представительство бесплатно!
Не нужно беспокоиться о разработке собственного сайта! Все включено!

Разрушение канавок поршневых колец

Причины
Причина данных повреждений – механические перегрузки. Поршень на фото 1 успел поработать очень мало. Установлен он был на двигателе , настроенном на спортивный режим работы. Источником разрушения кольцевого пояса поршня стало высокое давление в камере сгорания, созданное с целью получения больших мощности и крутящего момента.

Повреждение канавки второго компрессионного кольца происходит при прорыве большого количества газов через верхнее кольцо, не обеспечившее достаточного уплотнения. Верхняя перегородка (участок между канавками) при этом чаще всего остается неповрежденной.

Читать еще:  Чугунные поршни: особенности и преимущества

Причиной характерных изломов, показанных на фото 1 и 2, может быть также нарушение технологии сборки двигателя, когда кольца устанавливают, не используя специальных инструментов, а поршень не вставляется в цилиндры, а забивается с помощью подручных средств. В ходе такой сборки посадочные канавки деформируются, что в процессе работы двигателя приводит к их разрушению. При такой сборке могут также быть повреждены поршневые кольца.

Подобные повреждения возникают и в случаях неправильно подобранной прокладки (очень тонкой) головки блока или при износе вкладышей шатунных шеек. В обоих случаях поршень может ударяться о головку, получая вышеописанные повреждения. Такие неприятности могут возникнуть и при вибрации колец вследствие износа посадочной канавки. У дизеля разрушить поршень может гидроудар, происходящий в результате попадания в камеру сгорания воды.

Меры предосторожности
Нельзя устанавливать кольца и поршни в цилиндры, не используя при этом специального инструмента. Использовать следует только те поршни, которые соответствуют конструкции данного двигателя.

Повреждение поршня вследствие неправильного сгорания

Характер повреждения
Сколы кромок посадочных канавок поршней на фото 1 — 3 проходят по направлению сверху вниз. Одновременно по краям днища поршня (фото 4) или в области верхнего кольца (фото 5) заметны следы эрозии металла.

Причины
У бензиновых двигателей источник характерных повреждений – детонационное сгорание топлива. Детонационная ударная волна вызывает резкое увеличение давления до 300 бар на 1 градус поворота коленчатого вала (нормальная величина 3-5 бар на 1 градус поворота к.в.) и вибрации, близкие к ультразвуковым. В дополнение к этому из-за нарушения процесса сгорания температура в камере сгорания повышается до опасных пределов. Возникающие вибрации и высокая температура способствуют появлению трещин в перегородках между кольцами, а в дальнейшем и к их излому. Особенно опасно детонационное сгорание горючей смеси при работе двигателя на высоких оборотах, когда головка поршня нагревается наиболее сильно. Причин появления детонации может быть несколько – установлено раннее зажигание, в камеру сгорания подается обедненная горючая смесь, используется низкооктановый или некачественный бензин, из-за большого количества нагара в камере сгорания повышается давление. Появлению детонации может способствовать и повышенная температура всасываемого воздуха. В последнем случае для компенсации разогрева воздуха следует использовать бензин с более высоким октановым числом.

В отличие от бензиновых двигателей у дизелей большие ударные нагрузки, вызывающие повреждения поршней, возникают вследствие большого периода задержки воспламенения топлива. Происходит это в случаях неисправности или неправильной регулировки форсунок или топливного насоса высокого давления (ТНВД), а также при использовании некачественного или несоответствующего сорта дизельного топлива (низкое цетановое число).

Меры предосторожности
Чтобы избежать вышеописанных повреждений, систему питания и зажигания у бензиновых двигателей следует поддерживать в исправном состоянии. Эксплуатировать автомобиль нужно на предписанном производителем сорте топлива. Не регулируйте карбюратор с целью снижения расхода топлива, что достигается обеднением горючей смеси – источника детонации. В дизельных двигателях угол опережения впрыска и давление должны быть выставлены в соответствии с характеристиками двигателя.

Нет информации

СЛУЧАЙНЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДАННОЙ ТЕМЕ ДЛЯ ОЗНАКОМЛЕНИЯ

Повреждения деталей ЦПГ и их причины

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ.

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

Повреждения гильзы цилиндра

Деформация цилиндра

  • Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
  • Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
  • Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
  • Несоответствующая прокладка головки блока
  • Отложения в системе охлаждения
  • Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
  • При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
  • В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
  • Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов.

Отрыв бурта гильзы цилиндра

  • Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
  • Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
  • Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

  • Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
  • Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
  • Пониженное давление в системе охлаждения
  • Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости

Повреждения поршня

Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель)

  • Неисправная форсунка
  • Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
  • На форкамерных двигателях — дефект форкамеры

Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)

  • Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, дизельное топливо в бензине, масло в камере сгорания
  • Ненадлежащее калильное число свечей, ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
  • Значительное количество нагара в камере сгорания
  • Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня

  • Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
  • Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
  • Неисправность системы охлаждения
Читать еще:  Алюминиевые поршни: особенности и преимущества

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель)

  • Неисправная форсунка
  • Низкая компрессия в цилиндре
  • Дефект форкамеры
  • Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
  • Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар)

Разрушение перемычек между канавками поршневых (бензиновый двигатель)

  • Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, дизельное топливо в бензине, масло в камере сгорания
  • Увеличена степень сжатия из-за несоответствующей прокладки или фрезерованной на большую величину головки блока цилиндров
  • Раннее зажигание, бедная смесь
  • Общий перегрев двигателя

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне

  • Неисправность системы питания
  • Дефект форкамеры
  • Перегрев двигателя
  • Неисправность моторного тормоза

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания

  • Избыток топлива в камере сгорания в бензино­вом двигателе и в дизеле из-за неисправности топливной системы, в бензиновом двигателе из-за неисправности системы зажигания
  • Пониженная компрессия
  • На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром

  • Ненадлежащая обработка блока при ремонте — диаметр цилиндра меньше допустимого размера
  • Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
  • Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
  • Некачественная прокладка головки блока
  • Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения — накипь или грязь в системе охлаждения
  • Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева
  • Деформация цилиндра при перегреве двигателя
  • Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня

Сухой прихват на юбке (недостаток масла)

  • Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
  • Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

Задиры на поршне только с одной стороны

  • Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват)

  • Неисправности системы охлаждения

Повреждения поршней и их причины

В случае выхода из строя двигателя бензопилы стоит обратить внимание на поршни. Анализ внешнего вид поршня может много сказать о настоящей причине выхода из строя двигателя.
Новый поршень выглядит как показано на рисунке 1.

Рисунок №1.
Новый поршень с впускной стороны.
Рисунок №2.
Рабочий поршень при нормальных
условиях эксплуатации.

Заклинивание из-за недостаточной смазки

Заклинивание может происходить из-за перегрева двигателя при работе на бедной смеси или неправильным соотношением бензина и масла в топливной смеси, неправильным типом используемого масла или полным его отсутствием.
В некоторых случаях нагрев может быть так велик, что материал поршня становится пластичным, сдирается вдоль поршневой юбки и прилипает к поверхности цилиндра. При этом, из-за быстрого теплового расширения поршня, задиры могут появится и на впускной стороне.

Малые задирыСредние задирыГлубокие задиры

Поршневое кольцо обычно не повреждается и свободно ходит по кольцевой канавке.

При появлении малых задиров желательно проверить и отрегулировать карбюратор, а также перейти на свежее топливо.

Если на поршне бензопилы вы обнаружили средние или даже глубокие задиры, тогда необходимо провести комплекс действий:

  • Перейти на правильно приготовленную топливную смесь
  • Перейти на свежее топливо с более высоким октановым числом
  • Заменить поврежденные детали
  • Заменить текущие прокладки и сальники
  • Прочистить ребра охлаждения и воздухозаборник
  • Прочистить экран искрогасителя.

Превышение допустимых оборотов двигателя

Еще одним типичной причиной повреждения поршневых колец, стопорных колец поршневого пальца и неисправности подшипников являются слишком большие обороты двигателя.

Разрушение поршневого кольца, обычно происходит при превышении допустимых оборотов двигателя. Повышенная температура приводит к застреванию при движении кольца в канавке поршня, что не позволяет поршневому кольцу полностью уходить в канавку. В следствие этого происходит выступание острой кромки кольца, которая может начать цепляться за неровности и зажиматься в цилиндре, приводя к его поломке.

Кроме того, слишком высокие обороты двигателя могут привести к постукиванию концов поршневого кольца по штифту, когда кольцо двигается по своей канавке. Если этот стук примет интенсивный характер, он может выбить штифт из поршня, нанеся значительные повреждения и цилиндру и поршню.

Заклинивание по причине скопления нагара

Повреждения из-за излишнего скопления нагара по симптомам напоминают повреждения из-за недостаточности смазки. Но скопление нагара происходит на верхней части поршня и в камере сгорания цилиндра. Юбка поршня имеет более темный оттенок за счет прохождения более горячих газов, образующихся при сгорании и пробивающихся под поршневое кольцо.

В таком случае необходимо сменить используемый бензин и отрегулировать карбюратор бензопилы.

Повреждения, вызываемые пылью и грязью

Любое вещество, кроме чистого воздуха и топлива, попадающее в двигатель через впускной канал, может вызвать повышенный износ и повреждение поршня.

Такие повреждения проще всего увидеть на впускной стороне поршня, в нижней части его юбки, где она проходит мимо впускного канала.
В первую очередь необходимо убедится в правильности установки, отсутствии деффектов или повышенного износа воздушного фильтра.

Кроме того, при значительных повреждениях, необходимо проверить крепление частей карбюратора или системы впуска.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector