Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

Дефектовка деталей!

После разборки двигателя тщательно очистите, промойте и просушите все детали.

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 поршневого кольца.

2. Прочистите отверстия для стока масла подходящим куском проволоки.

3. Проверьте зазоры между кольцами и канавками на поршне.
Номинальный зазор поршневых колец, мм:
верхнее компрессионное кольцо 1 — 0,04-0,075;
нижнее компрессионное кольцо 2 — 0,03-0,065;
маслосъемное кольцо 3 — 0,02-0,055.
Предельно допустимый зазор для всех поршневых колец — 0,15 мм.

4. Наиболее точно зазоры поршневых колец можно определить промером колец и канавок на поршне. Для этого замерьте микрометром толщину поршневого кольца в нескольких местах по окружности, затем…
5. …с помощью набора щупов измерьте ширину канавок также в нескольких местах по окружности. Вычислите средние значения зазоров (разница между толщиной поршневого кольца и шириной канавки). Если хотя бы один из зазоров превышает предельно допустимый, замените поршень с кольцами.

6. Измерьте зазоры в замках поршневых колец, вставив поршневое кольцо в специальную оправку. При отсутствии оправки вставьте поршневое кольцо в цилиндр (в котором поршневое кольцо работало), продвиньте поршнем как оправкой поршневое кольцо в цилиндр, чтобы поршневое кольцо установилось в цилиндре ровно, без перекосов и…
7. …щупом измерьте зазор в замке поршневого кольца. Номинальный зазор поршневого кольца должен быть 0,25-0,45 мм, предельно допустимый (в результате износа) -1,0 мм. Если зазор превышает предельно допустимый, замените поршневое кольцо.

8. Если зазор меньше 0,25 мм, аккуратно сточите надфилем торцы поршневого кольца.

9. Проверьте зазоры между поршнями и цилиндрами. Зазор между поршнями и цилиндрами определяется как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор между поршнями и цилиндрами равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый — 0,15 мм. Если зазор между поршнями и цилиндрами не превышает 0,15 мм, можно подобрать поршни из последующих классов, чтобы зазор между поршнями и цилиндрами был как можно ближе к номинальному. Если зазор между поршнями и цилиндрами превышает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный размер и установите поршни соответствующего ремонтного размера. Измерьте диаметр поршня на расстоянии 55 мм от его днища в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу.

Рис. 4.9. Места измерения зазоров цилиндра

10. Затем измерьте диаметры цилиндра в двух перпендикулярных плоскостях (см. рис. 4.9.) (вдоль В и поперек А блока цилиндров) и в четырех поясах (1, 2, 3 и 4). Для этого необходим специальный прибор — нутромер.
11. При замене деталей шатунно-поршневой группы необходимо подобрать поршни к цилиндрам по классу и одной группы по массе, а также 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 цилиндры и поршни в зависимости от диаметров делят на пять классов: А, В, С, D, Е (табл. 4.1).
В запасные части поставляются поршни номинального размера трех классов А, С, Е и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный — увеличенный на 0,4 мм, второй — на 0,8 мм.
По массе поршни разбиты на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5 г. На двигателе автомобилей ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 должны устанавливаться поршни одной группы. Для поршней ремонтных размеров в запчасти поставляются кольца ремонтных размеров, увеличенных на 0,4 мм и на 0,8 мм. На кольцах первого ремонтного размера выбито число «40», на кольцах второго ремонтного размера — «80».

Таблица 4.1 Номинальные размеры цилиндров и поршней
Класс Диаметр, мм
цилиндра поршня
А 82,00-82,01 82,00-82,01
В 82,01-82,02 82,01-82,02
С 82,02-82,03 82,02-82,03
D 82,03-82,04 82,03-82,04
Е 82,04-82,05 82,04-82,05

12. На блоке цилиндров группа цилиндров выбивается на нижней плоскости блока (привалочная плоскость под масляный картер) напротив каждого цилиндра. 13. На днище поршня выбиваются следующие данные:
1 — класс поршня по отверстию под поршневой палец;
2 — класс поршня по диаметру;
3 — стрелка, показывающая направление установки поршня;
4 — ремонтный размер (1-й ремонтный — треугольник, 2-й ремонтный — квадрат);
5 — группа по массе (нормальная «Г», увеличенная на 5 г «+», уменьшенная на 5 г «-»).

14. Поршневые пальцы с трещинами замените. Поршневой палец должен легко входить в поршень от усилия большого пальца руки. Вставьте поршневой палец в поршень. Если при покачивании поршневого пальца ощущается люфт, замените поршень. При замене поршня подберите к нему поршневой палец по классу

Таблица 4.2 Классы поршневых пальцев, поршней и шатунов
Размерная группа Модель двигателя ВАЗ 2108
Диаметр цилиндра, мм Диаметр поршня, мм
А 76,00-76,01 75,965-75,975
В 76,01-76,02 75,975-75,985
С 76,02-76,03 75,985-75,995
D 76,03-76,04 75,995-75,005
Е 76,04-76,05 75,005-75,015

Размерная группа Модель двигателя ВАЗ 21083
Диаметр цилиндра, мм Диаметр поршня, мм
А 82,00-82,01 81,965-81,975
В 82,01-82,02 81,975-81,985
С 82,02-82,03 81,985-81,995
D 82,03-82,04 81,995-82,005
Е 82,04-82,05 82,005-82,015

(табл. 4.2). Поршневые пальцы разбиты по диаметру на три класса (1-, 2-, 3-й) через 0,004 мм. Класс поршневого пальца маркируется на его торце краской. Класс поршня по пальцу выбивается на днище поршня, класс шатуна по пальцу — на крышке шатуна.

15. Замените сломанные поршневые кольца и расширитель маслосъемного кольца.

16. Замените сломанные или треснувшие стопорные кольца, удерживающие поршневой палец. Концы стопорных колец должны находиться в одной плоскости. Погнутые кольца замените.

17. Замените погнутые шатуны. Замените шатун, если во втулке 1 верхней головки есть задиры и глубокие царапины. Замените шатун, если при разборке двигателя было обнаружено, что шатунные вкладыши провернулись в шатуне.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Шатуны обрабатывают совместно с крышками, поэтому их нельзя разукомплектовывать.

18. Вставьте поршневой палец в верхнюю головку шатуна. Если при покачивании поршенвого пальца ощущается люфт, замените шатун. Шатуны в сборе с крышками по массе верхней и нижней головки разделены на классы (табл. 4.3).

Таблица 4.3 Класс шатуна по массе верхней и нижней головки
Масса головок шатуна, г Маркировка
верхний нижний буквой краской
184+2 489±3 Ф Красный
495+3 Л Зеленый
501±3 Б
188+2 489+3 X
495±3 М
501+3 В
192+2 489±3 Ц
495±3 Н
501+3 Г Голубой

19. В двигателе автомобилей ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 должны устанавливаться шатуны одного класса. Маркировка шатуна наносится на крышке шатуна: 1 — класс шатуна по массе (буква или краска), 2 — класс шатуна по поршневому пальцу.

20. Если на поверхностях, по которым работают сальники, есть глубокие риски, царапины, забоины, коленвал необходимо заменить.

21. Промерьте коренные и шатунные шейки коленвала.
Номинальные диаметры шеек коленвала, мм:
коренных-50,799-50,819;
шатунных-47,830-47,850.
Если износ или овальность шеек коленвала превышает 0,03 мм, нужно прошлифовать шейки коленвала до ближайшего ремонтного размера.
Существует четыре ремонтных размера с уменьшением диаметра шеек коленвала:
первый — 0,25 мм;
второй — 0,5 мм;
третий — 0,75 мм;
четвертый -1,00 мм.

22. Если на коренных и шатунных шейках коленвала 1 есть незначительные задиры, риски, царапины, нужно прошлифовать шейки коленвала до ближайшего ремонтного размера. Работу по шлифовке шеек коленвала рекомендуется выполнять в специализированной мастерской. После отполируйте шейки коленвала и притупите острые кромки фасок масляных каналов 2 абразивным конусом. Промойте коленвал и продуйте сжатым воздухом масляные каналы. Овальность и конусность всех шеек коленвала после шлифовки не должна превышать 0,005 мм. После шлифовки шеек коленвала установите вкладыши ремонтных размеров. 23. Если на рабочих поверхностях упорных полуколец есть задиры, риски и отслоения, замените полукольца. На полукольцах запрещается проводить любые подгоночные работы.

24. Измерьте осевой зазор коленвала. Для этого установите коленвал и упорные полукольца в блок цилиндров и затяните болты крепления крышек коренных подшипников (см. «Сборка двигателя»).

25. Установите индикатор так, чтобы его ножка упиралась во фланец коленвала. Сдвиньте коленвал до упора от индикатора и установите стрелку индикатора на 0. Сдвиньте коленвал в обратную сторону. Индикатор покажет величину зазора. Номинальный осевой зазор коленвала равен 0,0б-0,26 мм, предельно допустимый осевой зазор коленвала — 0,35 мм. Если осевой зазор коленвала превышает предельно допустимый, замените упорные полукольца.
В запчасти поставляются упорные полукольца двух размеров: номинального -2,31-2,36 мм и ремонтного (увеличенного на 0,127 мм) — 2,437-2,487 мм.

26. Осмотрите шатунные и коренные вкладыши. Если на шатунных и коренных вкладышах есть трещины, задиры, выкрашивание — замените вкладыши. На вкладышах запрещается проводить любые подгоночные работы.
Номинальная толщина коренных и шатунных вкладышей, мм:
коренных-1,824-1,831;
шатунных -1,723-1,730.
Вкладыши поставляются в запасные части четырех ремонтных размеров, увеличенной толщины:
первый — на 0,25 мм;
второй — на 0,5 мм;
третий — на 0,75 мм;
четвертый — на 1,00 мм.

27. Проверьте зазоры между вкладышами коренных подшипников и шейками коленвала. Эту работу рекомендуется выполнять в специализированной мастерской. Измерьте диаметр шеек и диаметры коренных подшипников, установив крышки с вкладышами на блок и затянув их соответствующими моментами. Вычислите зазор.
Зазоры между вкладышами и шейками коленвала равны:
коренные подшипники (номинальный) -0,026-0,073 мм, предельно допустимый -0,15 мм;
шатунные подшипники (номинальный) -0,02-0,07 мм, предельно допустимый -0,1 мм.
Если зазор превышает предельно допустимый, коленвал необходимо прошлифовать под следующий ремонтный размер.
28. В специализированной мастерской можно замерить биение шеек коленвала. Биение шеек коленвала должно составлять:
коренные шейки и посадочная поверхность под ведущую шестерню масляного насоса — не более 0,03 мм;
посадочная поверхность под маховик — не более 0,04 мм;
посадочная поверхность под шкивы и сальники — не более 0,05 мм.

29. Тщательно прочистите и промойте масляные каналы коленвала.

30. Не рекомендуется выпрессовывать заглушки самостоятельно, для этого обратитесь в специализированную мастерскую.

31. Тщательно очистите поверхности блока цилиндров от остатков старых уплотнительных прокладок. Внимательно осмотрите блок. Если обнаружите трещины, блок надо заменить в сборе с крышками коренных подшипников.

32. Проверьте герметичность рубашки охлаждения блока цилиндров. Для этого заглушите отверстие под водяной насос (установив водяной насос с прокладкой) и залейте Тосол-А40 в рубашку охлаждения. Если в каком-нибудь месте заметна течь, значит, блок цилиндров негерметичен и блок цилиндров надо заменить.

33. Осмотрите цилиндры. Если на зеркале цилиндров есть царапины, задиры, раковины и пр., расточите цилиндры под ремонтный размер (эту работу рекомендуется выполнять в специализированной мастерской) или замените блок цилиндров. При различных дефектах глубиной более 0,8 мм блок цилиндров ремонту не подлежит и блок цилиндров надо заменить.

34. Очистите нагар в верхней части цилиндров. Если там образовался поясок вследствие износа цилиндров, снимите его шабером. Проверьте износ цилиндров, замерив диаметры цилиндров.

Какой зазор должен быть на поршневых кольцах

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.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно менять поршневые кольца. Из этой статьи вы узнаете об особенностях замены поршневых колец своими руками.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому правильно подбирать поршневые кольца по размерам. Из этой статьи вы узнаете об особенностях подбора материала изготовления и нужных размеров поршневых колец.

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

Подбор поршневых колец по размеру Как правильно подбирать поршневые кольца. Правильный подбор колец по размерам и материалам изготовления, как выбрать оригинальные кольца. Полезные советы.

Замена поршневых колец Когда необходимо производить замену поршневых колец. Как устанавливать кольца на поршень при замене своими руками. Ресурс, колец, притирка и обкатка.

Залегание поршневых колец Почему залегают поршневые кольца. Основные признаки для самостоятельного оределения неисправности, диагностика. Раскоксовка поршневых колец своими руками.

Поршневые кольца Назначение, конструктивные особенности и принцип работы поршневых колец двигателя внутрннего сгорания. Типы колец, величина зазора, основные неисправности.

Поршень двигателя внутреннего сгорания Назначение поршня в конструкции ДВС. Особенности и устройство поршня, маслосъемные и компрессионные кольца.

Что такое ЦПГ? | Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) Назначение цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания. Особенности конструкции, поршень, кольца, гильза цилиндра. Износ и ремонт ЦПГ.

Как промерить зазоры на кольцах и какими они должны быть

Когда производится ремонт двигателя, владельцы авто часто спрашивают, какой зазор должен быть на поршневых кольцах. Этот вопрос распадается на два отдельных. Как для компрессионных, так и для маслосъёмных поршневых колец нормируются два параметра – вертикальный (осевой) зазор и величина зазора в замке. Оба параметра должны находиться в определённых пределах, но заметим сразу, что слишком большой осевой зазор, равно как чрезмерный зазор в замке – это ерунда по сравнению с тем, что будет, если установить кольцо с очень малым концевым зазором. В последнем случае, конечно, речь шла о зазоре в замке – по-другому его называют «концевым», и об этой величине мы должны рассказать подробней.

Зачем на поршне три кольца?

Два верхних кольца, устанавливаемых в канавки поршней, нужны для поддержания компрессии. На рисунке эти элементы обозначены цифрами «1» и «2». А нижнее кольцо, обозначенное как «3», является маслосъёмным:

Меньше, чем 3 кольца на поршне, в 4-тактных ДВС не используется

При работе двигателя происходит разогрев деталей, от нагрева металл расширяется, а величина всех зазоров уменьшается. Если зазор между концами кольца будет меньше, чем рекомендовано изготовителем, то после прогрева такое кольцо царапает стенки цилиндра. Замеры нужно производить без разогрева детали, причём само кольцо обязательно помещают в цилиндр:

Промер зазора нельзя выполнить, не имея доступа к блоку цилиндров

Чтобы узнать величину зазора, используют специальные щупы (планки). Обычно рекомендуемые величины находятся в следующих пределах: 0,2-0,5 мм. И всё же, обязательно сверьтесь с документацией!

Все знают, какой зазор является рекомендуемым для двигателей ВАЗ: на поршневых кольцах, создающих компрессию, он должен быть равен 0,25-0,4 мм (не меньше 0,25 мм). Для маслосъёмных колец подходят другие значения – 0,25-0,5 мм. Как видите, нижний предел здесь является одинаковым, но это верно не для всех ДВС.

Техника промера

Выше не было сказано, что такое вертикальный или осевой зазор. Суть этого параметра станет ясна в ходе выполнения действий:

1. Поднесите кольцо к боковой поверхности цилиндра;
2. Установите кольцо внешней стороной в ту прорезь, которая для него предназначена;
3. При помощи комплекта щупов определите величину зазора (см. рис.).

На схеме показано, как нужно измерять вертикальный зазор.

Именно так всегда промеряют осевой зазор колец

Теперь определим, какой зазор остаётся на поршневых кольцах между концами, если они, то есть кольца, находятся внутри цилиндра. Само кольцо погружают в моторное масло, а затем его нужно сдвигать по стенкам одного из цилиндров – того же, где оно будет «трудиться»:

Зазор промеряют, когда кольцо зажато стенками цилиндра

Для выполнения этой операции обычно используют поршень, если последний уже был демонтирован. Смысл в том, чтобы довести кольцо примерно до того уровня, на котором оно находится при работе мотора. Допустим, расточка блока производилась недавно. Тогда кольцо перемещают вниз на 3-5 мм (этого достаточно). А дальше, используя комплект щупов, операцию доводят до завершения.

Моторное масло, используемое для смазки колец, может быть любым. В двигателе успешно сгорает всё!

Номиналы для разных ДВС Lifan

При установке новых моторных колец, не имеющих внешних дефектов, промер осевых зазоров проводить не обязательно. Как раз потому в литературе по ремонту значения этих зазоров не приводят. А вот зазор в замке кольца нужно измерять и оценивать, пользуясь рекомендациями изготовителя. Ниже перечислены предельные значения зазоров в замке.

Solano 620

Мотор седана Solano 620-й модели – это аналог двигателя Toyota 4A-FE, объём которого равен 1,6 л. Так что будем пользоваться рекомендациями этой компании (Toyota):

• Верхнее компрессионное: 0,250 – 0,450 (1,050);
• Нижнее компрессионное (AE-92, AT-180): 0,150 – 0,400 (1,000);
• Нижнее компрессионное (AE-101, AT-190): 0,350 – 0,600 (1,200);
• Маслосъёмное: 0,100 – 0,500 (1,100).

В скобках указано предельное максимальное значение. При его превышении нужно проводить капремонт – растачивать блок и так далее.

Кроссовер X60

Здесь у нас находится двигатель, как в кроссовере Toyota RAV4 (1,8). Поэтому снова воспользуемся рекомендациями фирмы Toyota:

• Верхнее компрессионное: 0,250 – 0,450 (1,050);
• Нижнее компрессионное: 0,350 – 0,600 (1,200);
• Маслосъёмное: 0,150 – 0,500 (1,050).

Надеемся, вопросов здесь не возникнет. Значения подходят для двигателя 1ZZ-FE (1,8 л).

Зазор в замке поршневых колец

Принцип действия ДВС достаточно прост – сгорание топлива в нужное время в нужном цилиндре обеспечивает высвобождение энергии и ее преобразование в механическую. Но вот для его реализации требуются материалы с заданными свойствами, сложное оборудование, позволяющее получать детали требуемой формы и с заданными размерами и допусками, учет изменений характеристик узлов при различных режимах работы мотора. Одним из факторов, обеспечивающих функционирование ДВС, является необходимость выдерживать тепловой зазор поршневых колец.

Зачем нужен зазор в замке поршневых колец?

Первоначально давайте определимся, о чем идет речь. Внешний вид поршневого кольца показан на фото ниже:

Конструктивно у ДВС внутри цилиндра перемещается поршень. Именно он воспринимает избыточное давление, возникающее при сгорании топлива, и передает его на коленвал. В этом обманчиво простом описании заложены, как минимум, несколько особенностей:

1. между стенкой цилиндра и движущимся поршнем надо выдержать зазор, позволяющий полностью использовать величину возникающего избыточного давления в камере сгорания;
2. при этом необходимо обеспечить их минимальный контакт для снижения износа деталей;
3. масло, используемое для смазки, должно создавать нормальные условия работы отдельных деталей, и в то же время надо исключить его попадание в камеру сгорания;
4. необходимо обеспечить отвод тепла от поршня на стенки блока цилиндров.

Вот все эти задачи и решают поршневые кольца. Условия, в которых им приходится работать, очень сложные – значительный нагрев и механические нагрузки. Для компенсации воздействия температуры и предусматривается зазор поршневых колец.

Как работают и зачем нужны тепловые зазоры поршневых колец

Существует два типа колец – уплотнительные (компрессионные) и маслосъемные, оба показаны на приведенном рисунке

Само название говорит об их назначении:

• уплотнительные служат для обеспечения герметичности камеры сгорания, предупреждая проникновение из нее продуктов сгорания в картер двигателя;
• маслосъемные предназначены для удаления излишней смазки со стен цилиндра.

На старых, малооборотистых двигателях их стояло по пять-шесть штук (в зависимости от марки мотора), но на современных ДВС обычно используется три кольца – одно маслосъемное и два компрессионных.

Несмотря на различие в конструкции и назначении, у них есть одно общее – замок. Фактически так называется имеющийся промежуток между концами незамкнутой окружности. Говоря о замке, стоит помнить, что одно из его назначений – компенсировать тепловые расширения, возникающие в кольцах во время их работы.

Большинство материалов при нагревании удлиняется. При монолитной конструкции кольца, установленного в цилиндр двигателя, будут возникать напряжения, вызывающие его деформацию. Избежать этого позволяет свободное пространство между концами на кольцах.

Каким может быть допустимый зазор? При установке на поршень его величина в замке должна составлять от 0,6 до 0,3 мм.

Кроме того, надо знать, что требуется выдерживать допустимый боковой зазор между кольцом и стенкой. Необходимо обеспечить его значение в диапазоне от 0,08 до 0,04 мм.

Зачем это нужно? Для понимания того, как работает уплотнительное кольцо, приведен рисунок ниже.

Под воздействием давления отработанные газы, проходя в канавке между поршнем и кольцом, воздействуют с его внутренней стороны и увеличивают усилие прижима к цилиндру. Именно для подобной цели нужен зазор, в том числе тепловой, разделяющий боковые поверхности этих элементов.

Таким образом, обеспечив в замке допустимый зазор при установке колец (между их концами, а также боковой поверхностью и поршнем), будут созданы условия для нормальной работы мотора в значительном интервале температур. Кроме того, этому способствует и правильная взаимная их установка, показанная на рисунке ниже. Главное – обеспечивается разнесенное положение замков между собой.

Маслосъемные кольца ставятся ниже компрессионных. Их назначение – удалять со стенки цилиндра излишки масла. Его недостаток приведет к повышенному износу деталей, а избыток – к попаданию в камеру сгорания и образованию там нагара. Как работает такое кольцо, показано ниже.

Излишки масла снимаются со стенок цилиндра и отводятся в картер двигателя.
Таким образом, поршневые кольца создают оптимальные условия для сгорания топлива в ДВС, что во многом обеспечивается их конструкцией. Кроме того, во время установки в замке создается допустимый зазор, что сохраняет их работоспособность при значительном изменении условий работы ДВС.

Конструкция современного бензинового или дизельного мотора такова, что только совместная согласованная работа отдельных узлов и механизмов позволяет получить ожидаемые характеристики. И если рассматривать сгорание топлива, то обеспечение для этого оптимальных условий зависит от поршневых колец, а также от того, насколько выдержаны тепловые зазоры в замке при установке на поршень.