Замена поршня: когда и как ее проводить?
- Какие детали поршневой группы изнашиваются быстрее?
- Что нужно знать, приобретая новые поршни?
- Можно ли заменить поршень самостоятельно и как это сделать?
Цилиндры, поршни, кольца и другие детали ЦПГ во время работы двигателя подвержены колоссальным нагрузкам и экстремально высоким температурам.
Поршни являются основным преобразователем энергии ДВС, при этом они постоянно контактируют с внутренними стенками цилиндра и испытывают негативные последствия трения. Степень их износа увеличивается при недостаточной смазке, слишком малых зазорах в цилиндро-поршневой паре или деформации элементов.
Если неисправности возникли впервые, ограничиваются установкой нового комплекта колец. Сами поршни могут прослужить еще несколько таких замен, однако в дальнейшем также потребуют обновления.
Рассмотрим некоторые технологические нюансы, связанные с износом и заменой поршней.
Какие детали поршневой группы изнашиваются быстрее?
Износу подвергаются прежде всего поршневые кольца, юбка и отверстия под палец.
В результате трения о внутреннюю поверхность цилиндра кольца изнашиваются по наружному диаметру, вследствие трения о торцы канавок поршней – по высоте.
Быстрее всех изнашивается первое поршневое кольцо и первая канавка поршня, так как это сочленение работает в самых тяжелых температурных, абразивных и нагрузочных условиях, зачастую при недостаточной смазке. Кольца обычно изнашиваются быстрее канавок. Они теряют свою упругость и постепенно разрушаются.
В канавках поршня больше всего изнашивается нижний торец, так как эта поверхность почти постоянно контактирует с кольцами и подвергается усиленному давлению с их стороны.
Концы поршневого пальца работают внутри бобышек, а его средняя часть – в верхней головке шатуна. Степень износа этих элементов определяется величиной фактического зазора между ними и пальцем. Для этого измеряют их диаметр в местах сопряжения с отверстиями. Если результаты выходят за допустимые пределы, поршень и палец подлежат замене.
Отверстия в бобышках поршня изнашиваются неравномерно, поэтому со временем приобретают овальную форму. Если их размер не превышает установленную норму, форму исправляют разверткой под размер ремонтного пальца большего диаметра. Диаметр втулки верхней головки шатуна также увеличивают.
Об износе юбки свидетельствуют многочисленные задиры на ее боковых поверхностях, увеличенный зазор между нижней частью тронка и стенками цилиндра (более 0,5 % диаметра гильзы).
Величину зазора измеряют с помощью щупа или индикаторного нутромера в разных частях цилиндра – в менее изношенной нижней и более изношенной средней. Делают это, отступая на 5-10 мм от нижнего края передней или задней стороны юбки поршня.
Поршень подлежит замене, если наблюдаются следующие явления:
- Большой зазор между поршнем и гильзой цилиндра
- Многочисленные задиры на юбке поршня
- Повреждения (царапины, трещины) на днище и жаровом поясе поршня, вызванные нарушением процесса сгорания топливно-воздушной смеси
- Неравномерный износ и деформация канавок для поршневых колец (в результате кольца интенсивно вибрируют, наблюдается повышенный расход масла и прорыв картерных газов)
Что нужно знать, приобретая новые поршни?
При подборе нового поршня обязательно проверяйте его форму – она должна быть конусной. Расширение поршня при нагреве происходит неравномерно (больше всего на днище, меньше – на юбке), поэтому под воздействием высоких температур конус превращается в правильный цилиндр.
Степень конусности зависит от теплового режима двигателей – чем он выше, тем больше разница диаметров в верхней и нижней части поршня.
На днище поршня указан его диаметр в районе поршневых колец. Однако при выборе новой детали лучше ориентироваться на другую величину – диаметр нижней части юбки. В таком случае обкатка пройдет быстрее и безопаснее.
Зазор между нижней частью юбки поршня и стенками цилиндра должен составлять от 0,05 до 0,1 мм. Точное значение зависит от объема цилиндра и указано в мануале двигателя.
Правильность зазора между поршнем и цилиндром проверить несложно: после нагрева деталей до 150 С поршень опускают в гильзу и следят за его положением. При нормальном зазоре поршень не падает и не заклинивает, а плавно опускается под тяжестью собственного веса.
Выбирая поршни, обращайте внимание на фирму и материал. Дешевые алюминиевые комплекты от неизвестных производителей – вряд ли хороший вариант. Недорогие сплавы, из которых изготавливают такие поршни, не содержат кремния, придающего им прочность, а также не имеют должного теплового расширения.
Поршни из качественных износостойких материалов обеспечат отличные рабочие характеристики двигателя и позволят существенно увеличить межсервисные интервалы.
В целях максимального увеличения ресурса поршней некоторые производители наносят на их юбки антифрикционные покрытия. Сегодня сделать это может не только предприятие, но и любой автовладелец, так как такие составы начали выпускаться в удобных аэрозольных фасовках.
Для обработки деталей двигателя существует специальное твердосмазочное покрытие – MODENGY Для деталей ДВС. Он подходит как для промышленного применения, так и для частных случаев нанесения.
Состав с высокодисперсным дисульфидом молибдена и графитом предотвращает появление задиров на юбках поршня, может использоваться как для создания нового защитного слоя, так и для восстановления изношенного заводского покрытия.
Применение MODENGY Для деталей ДВС способствует уменьшению шума при работе двигателя, повышению его КПД и снижению расхода топлива.
Аэрозольный баллон позволяет наносить состав быстро и равномерно. Покрытие высыхает при комнатной температуре, что очень удобно для гаражных условий.
Перед использование материала поверхности необходимо подготовить с помощью Специального очистителя-активатора MODENGY – он гарантирует отличную адгезию покрытия и долгий срок его службы.
Можно ли заменить поршень самостоятельно и как это сделать?
Осмотр и замену поршней можно производить без снятия двигателя с автомобиля. Разборка ГБЦ осуществляется следующим образом:
- После слива остатков масла головка демонтируется вместе с прокладкой ГБЦ
- С верхней части цилиндра снимается нагар (в противном случае не будет возможности вытащить поршень и определить его возможные неисправности)
- Диаметр цилиндра замеряется нутромером
- Поддон полностью разбирается, оставшееся масло сливается
- Дно осматривается на предмет наличия металлических обломков (колец, успокоителей цепи и пр.)
- Масляная пленка осматривается на свету: если она не начинает искриться, значит, вкладыши изношены и их нужно заменить
- Поршень аккуратно вытаскивается вместе с шатуном и кольцами; если на юбке имеются глубокие задиры, наблюдается прогар днища и поверхности в зоне верхнего компрессионного кольца, проводится замена поршня
Поршень, палец и бронзовая втулка верхней головки шатуна работают в тесном контакте, поэтому, как правило, подлежат замене вместе.
Чтобы отделить поршень от шатуна, нужно вынуть стопорные кольца из отверстий в бобышках, а затем с помощью пресса достать поршневой палец. При необходимости тем же прессом снимается бронзовая втулка.
Приступая к сборке комплекта «поршень-палец-шатун» необходимо убедиться, что они имеют одинаковые диаметры отверстий. Т.е. маркировка, нанесенная на один из бобышек поршня, торцы пальца и верхнюю головку шатуна, должна быть выполнена краской одного цвета.
Перед соединением поршень и шатун проверяются на параллельность осей с помощью контрольного приспособления с индикаторными головками.
Палец запрессовывается в отверстия бобышек поршня и верхней головки шатуна без использования ударной техники. Стопорные кольца вставляются в канавки бобышек. Готовые поршни с шатунами устанавливаются в гильзы цилиндров.