Проверка износа цилиндров и коленвала
При осмотре рабочей поверхности гильз была видна и на ощупь чувствовалась ступенька от износа в верхней части гильзы, на границе работы поршневых колец. Спецы, конечно, на ощупь могут сказать величину этого износа, но я решил довериться измерительным инструментам.
Проверка износа гильз осуществлялась с помощью индикаторного нутромера. Предварительно нутромер был выставлен в «0» на величину 82 мм в микрометре, который также был проверен на эталонном стержне (мере), входящем в его комплект.
Далее измерены отклонения от «0», т.е. от 82 мм диаметров гильз на различной глубине по продольной и поперечной оси двигателя. Установил, что наибольший износ имеет 3-й цилиндр (-0,11 мм), наименьший — 4-й (-0,07). Первый и второй по -0,09-0,10 мм. Разумеется в нижней части гильзы износ минимальный, в максимальный износ как раз под буртиком в верхней части. По книжкам предельный допустимый износ: овальность 0,05 мм, конусообразность 0,07 мм. Для себя сделал вывод, что двигатель не убит, но достаточно изношен и требует замены гильз. Гильзы есть, но нужно разобраться с их происхождением.
Для контроля сделал еще пару измерений микрометрическим нутромером. Но пользоваться им в данном случае очень не удобно, да и шпильки мешают. Но для контроля вполне сгодится.
При проверке коленвала выявил также не критичный износ, о чем и свидетельствовала гладкая поверхность шеек и вкладышей. Тем не менее полученные диаметры меньше номинальных в т.ч. с учетом допуска.
Шейки измерены в 2-х направлениях для определения овальности. Предельная овальность 0,03 мм, у меня максимальная получилась 0,02 мм. По конусообразности тоже в норме.
Отмечу, что измерения проводил при температуре порядка +5 градусов, что, конечно, не соответствует требуемой температуре +20 и допустимых отклонений от нее. Это были предварительные измерения. Отнесу коленвал домой (жена обрадуется). Думаю, что реальные размеры в «правильных» условиях будут побольше.
Еще… после очистки отложений необходимо будет проверить поверхность шейки под задний сальник.
Есть новый коленвал, возможно буду ставить его после проверки. В любом случае проверка коленвала сделана еще не вся.
Впереди проверка шатунов. Может быть еще поршни проверю, хотя конечно нацелился на полную замену цилиндро-поршневой группы.
Износ поршней и цилиндров двигателя.
Каждый владелец автомобиля с пробегом наивно полагает, что именно его мотор в полном порядке, именно с ним не может случиться поломка. При этом он даже не видел, что творится внутри и в каком реальном состоянии находятся трущиеся пары. Утверждать, что мотор с пробегом за 50 000 абсолютно в порядке равносильно утверждению, что 40 летний организм абсолютно здоров.
Износ цилиндров, поршней и всего двигателя в целом можно определить только двумя способами. 1 – вскрытие. Чем не брезгуют в любом сервисе и с удовольствием берут хорошую денежку за такую работу. Что нас, как разработчиков, вводит в дикий стопор. 2-самый простой способ это диагностика износа Анализатором Герметичности Цилиндров (АГЦ). Сама диагностика не сложнее замера компрессии, а данные, которые Вы получите, полностью раскрывают картину по износу Вашего мотора. Но самое смешное, что Вы не найдете где сделать диагностику даже в Москве и Санкт-Петербурге. Хотя прибор этот и вид диагностики появились в далеком и добром СССР. Вы уже разочаровались в квалификации современного автосервиса? Чтобы окончательно понять какие «специалисты» работают в сервисах, позвоните в первые 10 сервисов по ремонту моторов и спросите, есть ли у них диагностика АГЦ. Скорей всего Вы услышите что-то на подобии «… что-что. Какая диагностика. А что это такое. » Про диагностику АГЦ можно почитать в нашем блоге по ссылке.
Попробуем наглядно показать с помощью подборки фото с разных форумов что происходит с самыми важными узлами при пробеге всего 50 000 – 100 000 пробега. И это моторы, за которыми владельцы ухаживали, как они думали.
Вы все еще верите, что эти фото не про Ваш мотор? Тогда встретимся на разборке или аукционах по продажам контрактных двигателей.
Что нужно знать про износ двигателя? Не забываем, что составы AWS решают проблему именно связанные с износом пар трения БЫСТРО И НАДОЛГО.
Основной % износа приходится на момент пуска мотора после стоянки. Именно в этот момент пары трения находятся без смазки, чего не происходит у обработанных моторов составами AWS. При запуске мотора в минусовую температуру, износ равен 600-1000 км пробега.
Так же сильный износ происходит после того, как масло теряет свои свойства. Супер масел у нас на рынке не существует. Все они примерно одинаковые, что бы Вам не говорили с экранов телевизора. На нашем опыте, какое бы масло не использовалось, результаты у всех одинаковые. От износа с помощью частой замены масла тоже не уйти. Как бы не считали дилетанты, которые пишут об этом в интернете, а другие принимают их слова за истину. Тут никуда не деться, ведь не зря бытует пословица про две русские беды. Первая беда слишком активно ведет свою деятельность в интернете. Некоторые даже становятся блогерами. Частая замена масла не избавит мотор от износа в те моменты, в которые износ происходит сильнее всего.
Износ цилиндров и поршней двигателя предугадать невозможно. Особенно когда владелец понятия не имеет как эксплуатировался автомобиль прежним владельцем. Стоит столкнуться всего с одним из критичных факторов, подвергающем к мгновенному износу двигателя, которых не мало, как пить боржоми будет уже поздно.
Ну и на последок еще немного правды о состоянии Вашего мотора в виде подборки фото с форумов.
Цилиндропоршневая группа. Износ. Способы проверки износа
И что бы далее понимать друг друга, давайте определимся с некоторыми понятиями, терминами и определениями.
Работа двигателя складывается из совокупности процессов, протекающих в цилиндрах двигателя с определённой последовательностью. Эти процессы называют рабочим циклом. Рабочий цикл четырёхтактного двигателя осуществляется за два оборота коленчатого вала и состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода (расширения) и выпуска.
Поршень, движущийся в цилиндре, проходит расстояние равное расстоянию между верхней и нижней мёртвыми точками.
Это расстояние называется ходом поршня . Двигатели, у которых ход поршня меньше его диаметра, носят название «короткоходных». За один ход поршня кривошип коленчатого вала проходит расстояние равное двум его радиусам, т.е. совершает полуоборот (180°)
Объем цилиндра , заключённый между крайними положениями поршня в цилиндре (между мёртвыми точками) называют рабочим объёмом цилиндра (Vр). Сумма рабочих объёмов всех цилиндров двигателя, равняется рабочему объёму двигателя, называемому иначе как «литражом двигателя».
Сумма рабочего объёма цилиндра (Vр) и объёма камеры сгорания (Vксг) равняется полному объёму (Vп).
Литраж двигателя (рабочий объём) указывается в технической характеристике автомобиля.
Чем больше литраж двигателя, тем выше его мощность и удельный расход топлива.
Камерой сгорания называют объём цилиндра над поршнем, при положении поршня в верхней мёртвой точке. Топливно-воздушная смесь в цилиндре сжимается поршнем как раз до этого объёма и сгорает в этом объёме после воспламенения. Отношение объёма смеси, поступившей в цилиндр на такте впуска, к объёму смеси, сжатой до объёма камеры сгорания при такте сжатия, называют степенью сжатия двигателя. Степень сжатия показывает, во сколько раз в цилиндре сжимается смесь и определяется по формуле n = Vп/Vксг.
Степень сжатия бензиновых двигателей лежит в пределах 8 – 12, дизельных – в среднем 18 – 22. От степени сжатия зависит топливная экономичность и мощностные характеристики двигателя. Степени сжатия двигателей ограничиваются, у бензиновых двигателей – свойством применяемого топлива (бензина), у дизельных – конструктивными особенностями применяемых материалов, из которых изготавливаются детали двигателя и которые с повышением степени сжатия должны выдерживать большие нагрузки. Свойства бензинов описываются октановым числом бензина, характеризующим его антидетонационную стойкость. Антидетонационная стойкость топлива тем выше, чем больше его октановое число (А –80, 93, 95, 98 и др.). Конструкция двигателя предполагает применение бензина со строго заданным октановым числом (регламентируется заводом изготовителем). Применение бензина с меньшим октановым числом приведёт к работе двигателя с детонацией и, как следствие, к преждевременному износу, или поломке двигателя. Высокооктановые бензины при сгорании выделяют больше тепла.
Детонационное сгорание рабочей смеси (детонация) предполагает нехарактерно быстрое сгорание (взрыв) топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя, приводящее к повышению нагрузок, в первую очередь на детали цилиндропоршневой группы. Скорость распространения фронта пламени, сгорающего в цилиндре топлива, может возрастать с 40 м/сек. до 2000 м/сек. и более. Признаком работы двигателя с детонацией являются характерные и хорошо прослушиваемые стуки, получившие название детонационных стуков. Детонационные стуки возникают вследствие вибрации стенок цилиндра и других деталей ЦПГ под воздействием «ударной волны». Причиной детонации может быть:
применение топлива с октановым числом ниже рекомендованного инструкцией производителя перегрев двигателя , перегрузка двигателя по оборотам или крутящему моменту чрезмерно раннее зажигание, а также та или иная совокупность перечисленных явлений.
Работа двигателя с детонацией может сопровождаться перегревом двигателя, падением его мощности и высоким расходом топлива.
Следствием работы двигателя с детонацией могут быть поломки перемычек между кольцами на поршнях, поломки самих колец, оплавление кромки и/или прогорание днища поршня.
Калильное зажигание — самопроизвольное и несвоевременное воспламенения смеси от сильно нагретых деталей двигателя (юбки свечи, кромки поршня, кромки клапана, тлеющего нагара и т.п.).
Причиной появления калильного зажигания может быть: повышенное нагароотложение на днищах поршней несоответствие свечей зажигания данному типу двигателя
На работающем двигателе, при движении поршня к нижней мёртвой точке силы, действующие на поршень, прижимают его к правой стенке цилиндра, а при движении к верхней мёртвой точке, к левой. При переходе поршня через мёртвые точки происходит изменение опоры поршня (перекладка поршня) с одной стенки цилиндра на другую.
Изменение направления действия сил в цилиндре приводит к неравномерному износу цилиндр а (под овал и под конус с образованием износного уступа в верхней части цилиндра).
Давление, создаваемое поршнем в цилиндре в конце такта сжатия называется компрессией .
Величина компрессии зависит от: степени сжатия двигателя состояния деталей цилиндропоршневой группы и клапанов.
Измеряя компрессию в цилиндрах двигателя, мы только косвенно можем судить о степени изношенности соответствующих деталей или об их неисправности.
Фазы газораспределения
Это моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленчатого вала относительно мёртвых точек.
Как видите, существует достаточно много нюансов, из-за которых может происходить износ ЦПГ и снижаться свойства работы камеры сгорания и, значит, свойства двигателя в целом.
Он перестает «работать нормально», как обычно говорят.
О способах проверки износа ЦПГ говорилось уже много, но это не значит, что сказано уже всё и говорить больше не о чем.
Говорить о чем есть.
Например, о «степени сжатия».
Одни говорят, другие повторяют, что «степень сжатия двигателя не меняется на протяжении всей эксплуатации двигателя».
Неправильно . Меняется. Пусть по-разному, больше или меньше, но меняется.
Например, от величины нагара в камере сгорания и на клапанах.
И после пробега автомобиля в сто или двести тысяч километров, после эксплуатации и обслуживании автомобиля «по-русски», степень сжатия будет отличаться от той, которая была вначале, когда автомобиль сошел с конвейера.
И если уж мы заговорили о нагаре, то надо обязательно упомянуть о другой его отрицательной стороне – уменьшении теплоотвода в стенки.
По этой причине температура топливо-воздушной смеси и давление в конце такта сжатия повышается, что может провоцировать возникновение детонации.
Косвенно наличие нагара в камере сгорания можно определить при помощи т.н. «калильного теста».
Это когда отключаем катушку зажигания (и не забываем про обязательные условия безопасного отключения) и запускаем двигатель.
Если завелся или сделал попытки завестись, то можно предположить о наличии нагара в камере сгорания.
Более точную проверку по нагару можно провести при помощи автомобильного эндоскопа, например, такого: http://www.autodata.ru/autodata.ru/endoscope.pdf. Или других, коих существует великое множество.
На этом рынке приборов цена = качеству и возможностям устройства.
Состояние цилиндро-поршневой группы обычно проверяют при помощи компрессометра.
Однако эта проверка является весьма относительной, так как на её показания влияют разного рода причины, например:
— насколько сильно она может «раскрутить» двигатель при проведении теста
— разряженная или «полумертвая» батарея не даст возможность провести тест правильно
Неточные выводы
Невозможность установления точной причины пониженной или увеличенной компрессии: если компрессию измерить на холодном и горячем двигателе, то её величина будет разной. На «холодном» двигателе – меньше, на «горячем» больше. И причина здесь не только в величине сжатия холодного или горячего воздуха поступающего в цилиндры, а и в клапанах, имеющих разный коэффициент расширения при разных температурах.
Состояние дроссельной заслонки: при открытой или закрытой показания будут разными.
Состояние «обратного» клапана самого компрессометра: если он «пропускает», то показания будут неверными.
Нельзя провести тест, если стартер неисправен или двигатель снят с автомобиля для ремонта.
Нельзя определить состояние деталей группы поршня: поршень, поршневые кольца (компрессионные и масляные), стопорные кольца и заглушки. Эти детали определяют герметичность рабочей полости.
Кроме того, неточные показания компрессометра могут быть вызваны не только износом гильз цилиндров, поршней, компрессионных колец, но и другими причинами:
нарушение тепловых зазоров в клапанном механизме износ направляющих втулок клапанов
прогорание клапана или поршня негерметичность впускных и выпускных клапанов дефекты прокладки ГБЦ закоксовывание поршневых колец или их физическое разрушение
И не стоит забывать, что при проведении теста при помощи компрессометра, надо опираться не на «количественные» показания прибора ( цифры на шкале ), а обращать внимание на разность показаний между цилиндрами и выводы делать только из этих данных.
Что бы избежать таких погрешностей измерения и более точно определить состояние цилиндро-поршневой группы, применяется пневмотестер – « индикатор утечек в надпоршневом пространстве » .
 |
 |
Надо сразу отметить, что пневмотестер не заменяет компрессометр , это совершенно другой прибор с другими целями и задачами.
Устройство и принцип работы замечательно простой:
два манометра соединенных между собой через каллибровочное отверстие (стрелка на фото вверху) регулятор давления на входе соединительные шланги
При проведении измерений надо обращать внимание на инструкцию в прибору: каждый производитель делает свое каллибровочное отверстие и полученные данные необходимо интерпретировать через инструкцию к устройству.
Далее и обязательно:
прогреваем двигатель до рабочей температуры фиксируем коленчатый вал от проворачивания выставляем поршень проверяемого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия
Если показания двух манометров одинаковые – утечек нет.
Если разные – есть.
По разности давлений (показаний прибора), можно судить о состоянии ЦПГ.
Можно косвенно определить состояние ЦПГ по звуку, назовем это — «по шипению», что будет означать утечку в том или ином месте, к примеру, если мы слышим звук из: клапанной крышки: неплотное прилегание поршневых колец, прорыв газов в картер выхлопной трубы: негерметичность выпускного клапана пузыри в расширительном бачке охлаждающей жидкости: прокладка ГБЦ перетекание воздуха в соседний цилиндр – прокладка между цилиндрами
Вот так или приблизительно так звучал ответ на вопрос по износу ЦПГ и способах его проверки на курсах обучения автомобильной Диагностике преподавателем Козырой Андреем Николаевичем .
Информационный отдел компании BrainStorm
ФОРУМ МОТОРИСТОВ
Николай Грязев Технический директор Сообщения: 1799 Зарегистрирован: 09 янв 2012, 20:53 Откуда: Нижегородская обл.
Re: Признаки износа цилиндров
Сообщение Николай Грязев » 20 авг 2014, 12:08
А по какому поводу беспокойство?
Признаки:
1. Падение компрессии.
2. Неимоверный расход масла.
3. Стук поршней.
4. Стук колец ( по Механикусу ).
5. Снижение тяги.
6. Неуверенный запуск.
mexhanicus Вечный водитель Сообщения: 4466 Зарегистрирован: 17 янв 2012, 19:26 Откуда: Москва , МО
Re: Признаки износа цилиндров
Сообщение mexhanicus » 20 авг 2014, 20:57
Добавлю , что если вы имеете ввиду ТОЛЬКО износ ЦИЛИНДРА , то кроме упомянутого выше ( что тока относится к цилиндру ) данные признаки ( угар масла , стук , сапунение ) будут иметь место как на ХОЛОДНОМ моторе , так и на ПРОГРЕТОМ и даже увеличение некоторых признаков только на горячую/холодную . В то время как отдельный износ поршней , колец и т.п. имеет ограниченные условия проявления признаков по температурному режиму двигателя и его нагрузки .
Всем хорошего настроения!
С Уважением mexhanicus.
Серёга Технический директор Сообщения: 2368 Зарегистрирован: 10 май 2006, 20:08 Откуда: Тула
Re: Признаки износа цилиндров
Сообщение Серёга » 20 авг 2014, 21:20
mexhanicus писал(а): Добавлю , что если вы имеете ввиду ТОЛЬКО износ ЦИЛИНДРА , то кроме упомянутого выше ( что тока относится к цилиндру ) данные признаки ( угар масла , стук , сапунение ) будут иметь место как на ХОЛОДНОМ моторе , так и на ПРОГРЕТОМ и даже увеличение некоторых признаков только на горячую/холодную . В то время как отдельный износ поршней , колец и т.п. имеет ограниченные условия проявления признаков по температурному режиму двигателя и его нагрузки .
Короче: никаких особых признаков, указывающих на износ цилиндров на работающем двигателе не существует. Цилиндр не работает сам по себе, всегда учавствует в работе сопряжение поршень-цилиндр или кольца-цилиндр. ухудшение состояния сопряжения может быть из-за износа как одной, так и другой детали, или нарушения подвижности, напр. колец. Компрессия вообще зависит от состояния как ЦПГ, так и ГРМ, расход масла соответственно. Затрудненный запуск вообще имеет очень много разных причин, от подачи топлива, зажигания.
Вобщем вопрос некорректный, в чем собственно проблема?