какое кольцо ставится первым на поршень
Правильная установка поршневых колец
Рано или поздно ваш мотор износится и потребует либо смены поршневых колец, либо поршневой в целом.
Вроде поменять поршневые кольца – это рядовая задача, доступная каждому, кто мало-мальски знаком с устройством и принципом работы примитивного четырехтактного мотора. Но, к сожалению, люди страшатся потратить 15 минут своего невероятно драгоценного времени на прочтение литературы и запихивают все в мотор по принципу (а так и стояло. наверное, работать будет). Ну, флаг вам в руки и скорейшего обращения в сервис.
Ну, а для тех, кому не все равно, как их мотор будет работать после переборки, следует прочитать данную статью.
Итак, берем поршень и видим 3 проточки под установку поршневых колец. Никаких ограничительных стопоров на 4-тактных моторах нет, как на 2-тактных двигателях, например.
На 4-тактных моторах есть два вида поршневых колец. Первые два, которые устанавливаются в две верхние проточки, являются компрессионными. Исходя даже из названия понятно, что они отвечают за наличие компрессии в вашем моторе и должный удерживать собой газы, образовывающиеся в момент вспышки за счет горения топлива в камере сгорания.
Следующие три кольца являются маслосъемными. Тут тоже сразу ясно их предназначение. Они отвечают за снятие масла, которое покрывает стенки цилиндра в тот момент, когда поршень возвращается вниз. Если эти кольца будут пропускать, то масло будет оставаться на стенках цилиндра, а это чревато тем, что мотор начнет поджирать масло, и, естественно, появится дым.
Как устанавливать первично? Да, в принципе, как и стояли с завода, в том же порядке, но во избежание ошибок показываем еще раз.
Первоначально ставим главное маслосъемное кольцо: то, которое имеет волнообразную структуру. Установить его проще некуда, так как оно самое эластичное из всех.
Дальше ставим верхнее и нижнее ТОНКИЕ маслосъемные кольца. Они немного тверже, но с их установкой тоже не должно возникнуть проблем.
Теперь ставим поршневые компрессионные кольца: те, которые более толстые и «твердые». Первоначально устанавливаем нижнее, затем верхнее. Поставить их немного сложнее, так как они менее эластичны и более твердые. Сломать вам их вряд ли удастся, но вот при совершенно кривых руках погнуть их проще некуда.
Думаете, на этом все? Нет!
Дело в том, что кольца еще нужно правильно расположить на поршне, чтобы замки колец (место пропила) не попадали друг на друга. Проще говоря, нужно, чтобы пропил нижнего кольца не был расположен прямо над пропилом верхнего кольца.
Начинаем с верхних поршневых колец.
Замок нижнего кольца располагаем посередине над полостью клапана, например, впускного (можно и выпускного, тут разницы нет).
Замок же верхнего кольца располагаем строго в противоположной стороне от нижнего кольца. Соответственно, если замок нижнего кольца над полостью под впускной клапан, то замок верхнего над полостью под выпускной клапан.
Теперь переходим к маслосъемным кольцам. Эти кольца точно так же нужно расположить, чтобы ни один замок не совпал. Поэтому верхнее кольцо располагаем над отверстием под поршневой палец, с правой стороны.
Второе же (то, которое нижнее) располагаем с противоположной стороны, также примерно посередине отверстия под поршневой палец.
Последнее же волнообразное маслосъемное кольцо ставим в любую из четырех получившихся секций между отверстием под палец и полостью под клапан.
А теперь к вашему вопросу: что за ерунду нам тут втирает автор? И зачем так кропотливо выставлять положение всех 5 колец?
Объясняем. Все это мы делали, чтобы не получилось так, что когда один замок располагался над другим, через эти замки не проходят газы (в случае с поршневыми кольцами) и не оставалось на стенках масло (в случае с маслосъемными кольцами).
Если брать во внимание поршневые кольца, то это потеря компрессии и пропуск раскаленных рабочих газов до маслосъемных колец, которые не рассчитаны на такие внезапно появившиеся высокие рабочие температуры. Как итог, кольца после определенного времени могут сгореть.
Если же обратиться к маслосъемным кольцам и совпадению замков на них, то у нас не будет полностью сниматься масло: оно будет доходить до поршневых колец, что приведет к закоксовыванию канавок колец, и как итог они залягут, а потом сгорят.
Как результат, вы получите сгоревшие кольца и износ поршневой.
Итог: выставить замки колец перед установкой – это дело 2 минут, а срок службы мотора данная операция может продлить на десятки часов.
Собираем низ, часть 1
В этой записи я расскажу о некоторых тонкостях при сборке поршневой в мотор.
Когда все подготовлено, можно собирать все в одно целое.
Немного повторюсь с прошлых записей.
Так как гильзы у меня получаются тонкостенные то при расточке-хонинговке они немного деформируются, и поршни в одном положении ходят чуть чуть потуже. Поэтому гильзы надо ориентировать так, что бы поршень был в самом свободном положении. Это положение нужно определить когда гильзы сняты и потом пометить как то для себя где перед, для ориентации в блоке. Так же может быть и со стандартными гильзами. Так что при сборке нужно все хорошо проверять…
Выступание гильз над блоком должно быть 0,1-0,15мм (по камасутре 0,05-0,1мм). 0,1мм маловато. Между 0,1мм и 0,15мм само то. Разница в высоте выступания между гильзами не должна быть больше 0,05мм. Иначе прокладка плохо обжимает гильзы и газам проще пробить прокладку при перегревах.
Далее что бы собрать поршня с шатунами их нужно подогреть, а пальцы охладить. Погода как раз позволяет охладить пальцы =)
Посадка пальцев на моторах ЗМЗ плавающая и в поршнях и в шатунах. Поэтому греть сильно нет необходимости. Достаточно до 70-80градусов. На вазах, где посадка пальца в шатун осуществляется внятяг, шатуны нужно греть очень сильно.
Поршни и шатуны положил на тен.
А пальцы вынес на улицу
После минут пяти ожидания, собрал. Палец смазал маслом. Так же нужно не перепутать ориентацию поршня относительно шатуна. В основном на отечественных моторах это выглядит так. Если смотреть на поршень спереди, где есть надпись — «перед» или буква П, или стрелка на днище, то замок на вкладышах шатуна будет расположен справа.
Если все подогрето а палец охлажден, то палец заходит от руки без лишних усилий. Можно конечно и выколоткой собрать, но тогда неизбежно с поршня будет содран алюминий и появятся царапины — а это не есть хорошо. Ну и стопорные кольца пальцев не забываем.
Вот они, все в сборе =) красавчики на 100,5мм =)
Далее нужно одеть кольца.
Кольца взял типа SM, сейчас они называются NPREurope. Маслосъемные кольца у них наборные.
Каталожный номер 9-5660-50. У колец диаметром 100мм номер 9-5660-00
Раньше в бж я подробно их описывал.
На вид кольца очень высокого качества. Верхнее чем то покрыто. С торца же покрыто хромом, как и положено. Второе кольцо чугунное.
Проверяем зазор в замках внутри цилиндров.
Что бы проверить зазор, нужен плоский щуп. Вставляем кольцо в цилиндр и выравниваем его засовывая поршень в цилиндр до середины юбки. Кольцо должно стоять ровно, плотно к цилиндру. Если есть просветы между кольцом и стенкой гильзы, то такие кольца в мусор, если конечно заведомо известно что цилиндр не яйцом. С наборными же маслосъемными просветы будут, так как они должны распираться сепаратором.
Зазор в замках нормальный. Около 0,45мм компрессионные, и 0,35мм наборные маслосъемные. В предыдущей записи я писал что зазор в маслосъемных очень маленький и их нужно подпилить, но это не так =). Расжав кольцо к гильзе зазор стал около 0,35. В сборе это делает сепаратор. Так что все ок.
Теперь непосредственно одеваем на поршня. Начинать нужно с сепаратора, а затем тонкие маслосъемные. И уже потом второе компрессионное и затем первое компрессионное.
Но прежде нужно сделать следующее.
Очень важный момент! Который почему то почти ни где не описывают. Не в мануалах, не с инструкцией к кольцам.
Что бы масло мотор не расходовал с наборными кольцами, необходимо что бы кольца правильно работали их нужно правильно сориентировать на поршнях.
Постараюсь объяснить доступно =)
Нужно взять в руки «лапшу» и сжать, состыковав замок. Вот так.
Прогибаются такие кольца только в одну сторону, такая у них особенность конструкции.
Далее, нужно пометить одну из сторон, например маркером. Я помечал выпуклую сторону на всех маслосъхемных кольцах.
Относительно поршня кольца должно быть сориентированы таким образом
Для чего это нужно?
Сейчас попробую объяснить.
При ходе поршня вверх, верхнее наборное кольцо изгибается и не плотно прилегает к цилиндру, пропуская оставшееся масло на цилиндре к нижнему наборному кольцу. Нижнее же наборное кольцо при этом (при ходе поршня вверх) выпрямляется и соскребает масло со стенок в канавку поршня с отверстиями для дренажа масла в картер. При ходе поршня в низ, все происходит с точностью да наоборот.
Вот схематично накидал картинку для наглядности.
Если кольца установить не правильно, то возможно будет расход масла выше нормы. Так как кольца будут соскребать масло не в дренажные отверстия а в сторону камеры сгорания, либо в сторону юбки.
После того как кольца наборные установлены, устанавливаются вторые компрессионные кольца. Они чугунные, очень хрупкие, сильно разжимать нельзя — лопнут. Оно работает как компрессионное и частично как маслосъемное. Для этого у них бывает либо выточка, либо срез торца под углом. Так же обязательно присутствует надпись «ВВЕРХ» или «ТОР». Ее нужно ориентировать к днищу поршня, в сторону к камере сгорания. Для проверки можно еще ориентироваться на выточки. Если выточка внутренняя (по внутреннему диаметру кольца), то такой выточкой кольцо должно смотреть в сторону камеры сгорания, если выточка по наружному диаметру — то такой стороной ориентируем в сторону картера.
Верхнее кольцо стальное, я ставлю надписями вверх (обычно пишут че нить на кольцах), хотя разницы особой нет.
После того как кольца одеты, их нужно развернуть относительно друг друга на 180 градусов. Но не как попало.
Маслосъеные наборные относительно замков друг друга на 180гр, а относительно замка сепаратора на 90гр.
Замки всех колец нельзя ориентировать в сторону холодильника ( в сторону пальца).
Капиталка двигателя. Сборка. Немного полезных советов.
Первым делом хочу выразить огромную благодарность пользователю sega87
Позавчера наконец-то пришли кольца. Сегодня, после некоторых выяснений, вечером решил начать собирать двигатель.
Хочу дать несколько полезных советов тем, кто впервые разбирает и собирает двигатель:
1. На машинке поршневые кольца наборные. На форумах ни раз встречал вопрос о том, как же правильно ставить наборные кольца. Некоторые отвечали, что всё равно как. Это не правда. У наборных колец есть верх и низ, и их тоже нужно ставить правильно.
Как же определить где у наборного кольца верх? Всё очень просто, нужно взять кольцо двумя пальцами руки и сжать. Верх у кольца будет показан, когда края станут домиком
Как их ставить думаю поймут все. Ставятся тоненькие колечки, а между ними ставится пружинное кольцо.
Как правильно ставить. Ставим вначале пружинное кольцо, ставим так, чтоб разрез смотрел ровно на вас. Далее ставим узенькие кольца, но делаем так, чтоб разрез на одном кольце смотрел вправо, а на другом влево. Такая установка будет наиболее правильной!
С остальными кольцами проще, верх их там, где есть надписи (буквы или цифры)
Такие кольца ставятся всегда надписями вверх.
Если вдруг надписей не оказалось на кольцах, то ищем выточку. Если выточка внутренняя (по внутреннему диаметру кольца), то такой выточкой кольцо должно смотреть в сторону камеры сгорания, если выточка по наружному диаметру — то такой стороной ориентируем в сторону картера.
Для тех кто пропустил, напоминаю, что кольца я ставил оригинальные Mazda с вторым ремонтным размером (+0.50). Каталожный номер комплекта таких оригинальных колец FSY211SDXA. С не оригиналами экспериментировать не стал, хоть они и дешевле.
2. Как правильно выставить кольца перед тем, как запрессовать поршень?
Тут тоже всё просто. Посмотрите на рисунок ниже
Теперь немного расшифрую:
← эта стрелочка показывает где перёд у блока
I — верхнее (первое) компрессионное кольцо
II — второе компрессионное кольцо
III — масло съёмное (наборное) кольцо. и поскольку кольцо наборное, то нужно ориентироваться на везхнее тоненькое.
Где на рисунке видите положение этих цифр, соответственно на поршне в этих местах должны располагаться вырезы данных колец (вид сверху).
Вот ещё один наглядный пример
После этого при помощи оправки поршень запрессовывается в блок.
3. Теперь немного о вкладышах. Если с шатунными вкладышами всё просто, то у коренных есть небольшие различия. 5 вкладышей из 10 имеют так называемую прорезь посредине.
Так вот, запомните, вкладыши, которые имеют эту прорез, всегда вставляются в блок. Остальные, гладкие, нужно вставить в постель.
По скольку коленвал у меня был без выработки, то вкладыши я ставил стандартного размера (бывают ремонтные 2х видов). Оригинал ставить не стал, а нашёл хороший заменитель:
Шатунные вкладыши — Kolbenschmidt CB2018ASTD (комплект)
Коренные вкладыши — Kolbenschmidt MS2018ASTD (комплект)
Помните самое главное правило — всё смазываем маслом! Все трущиеся и движущиеся детали обязательно при сборке смазывать моторным маслом иначе рискуете при первом старте двигателя получить множество задиров (в моём опыте такое однажды было). Как говорится — «кашу маслом не испортишь!» )))
Когда будете ставить коренные или шатунные постели, то помните, что они всегда ставятся по правилу «замок к замку».
4. Немного о моментах затяжки болтов коренных и шатунных. Тех самых болтов, которые держат коленвал в блоке ДВС и которые держат поршни на том же вале. Скажу сразу, просто затянуть болты это крайне не правильно, можно или не дотянуть бот или наоборот, слишком сильно затянуть, что тоже не есть хорошо. У каждого автомобиля и двигателя свои моменты, я вам расскажу о двигателе FS (FP). На большинстве двигателей подобные болты затягиваются в один этап, но японцы решили сделать затяжку в 2 этапа (как на двигле FS (FP) так и на ZL, ZM исключение двигатель B3, там в один этап). Для данной процедуры нам понадобится метрический ключ, который показывает усилие затягивания в килограммах (далее Kg) или ньютонах на метр (далее H.m) и обычный вороток с достаточно длинной ручкой для удобства.
И так болты коренных вкладышей.
Первый этап затягивания: берём метрический ключ и затягиваем болты усилием в 2 Kg (или 20 H.m)
Второй этап затягивания: теперь берём вороток и подтягивам эти же болты на 90 градуссов. Тут необязательно точно мерить, можно делать просто на глаз, +-5 градусов роли не играют.
Теперь болты шатунов.
Тут такая же история и те же инструменты.
Первый этап затягивания: берём метрический ключ и затягиваем болты усилием в 2.5 Kg (или 25 H.m)
Второй этап затягивания: теперь берём вороток и подтягивам эти же болты на 90 градуссов. Тут необязательно точно мерить, можно делать просто на глаз, +-5 градусов роли не играют.
____________
Сегодня за вечер я собрал блок. Теперь его нужно вставить на его законное место и дальше обвязывать и сверху и снизу, ставить ГБЦ и т.д.
ПОДБОР И УСТАНОВКА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ НА ПОРШЕНЬ
Поршневые кольца — проверка зазора
Установка колец на поршень:
Поршневые кольца устанавливаются на поршень после соединения поршня с шатуном при помощи поршневого пальца.
Внимательно рассмотрите компрессионные кольца и определите, какое из кольцо верхнее, а какое второе. Найдите на кольцах метку, указывающую какой стороной кольца должны устанавливаться в сторону днища поршня (вверх).
Метки могут иметь вид: «ТОР», «Т», «•» или «?».
Поршневые кольца — метки
Обычно информация о метке и о способе определения верхнего кольца имеется на упаковке набора поршневых колец.
Первым устанавливается маслосъёмное кольцо.
При установке коробчатого маслосъёмного кольца с расширителем в виде спиральной пружины, замок пружины необходимо сместить на 180? относительно замка самого кольца.
При установке составного маслосъёмного кольца сначала установите расширитель (расширители). Убедившись, что расширитель встал правильно, установите нижнее пластинчатое кольцо и потом верхнее пластинчатое кольцо. Расположите замки пластинчатых колец под углом 180? относительно друг друга.
Детали составного маслосъёмного кольца устанавливаются руками, без применения специального приспособления.
Определите, какое из компрессионных колец является нижним, и какой стороной его необходимо устанавливать в сторону днища поршня.
Осторожно, при помощи специального приспособления, установите кольцо.
Внимание:
Не устанавливайте компрессионные поршневые кольца руками. Используйте для установки колец специальное приспособление. Установленное руками кольцо может быть безвозвратно испорчено, при этом не существует возможности достоверно убедиться в исправности кольца.
Не разжимайте концы компрессионных колец более чем это необходимо для установки колец на поршень.
Поршневые кольца — установка
Таким же способом установите верхнее компрессионное кольцо.
Убедитесь, что все кольца легко, без заеданий вращаются в своих канавках по всей окружности и при сжатии кольца полностью могут быть утоплены в канавки, без выступания за пределы поверхности поршня.
Еще раз проверьте зазор между боковой поверхностью компрессионных колец и стенкой канавки поршня (по вертикали).
Непосредственно перед установкой поршня с кольцами в цилиндр установите замки всех поршневых колец под углом 120?
Часто в руководстве по ремонту автомобиля указывается направление замков поршневых колец, в этом случае устанавливайте поршневые кольца в строгом соответствии с указаниями руководства. Но если подобные указания в руководстве по ремонту отсутствуют необходимо соблюдать общие правила.
Не располагайте замки поршневых колец посередине опорных поверхностей поршня, особенно основной поверхности. Не располагайте замки поршневых колец на стороне торцевых поверхностей поршневого пальца.
Поршневые кольца — установка
Непосредственно перед установкой собранной шатунно-поршневой группы ещё раз убедитесь, что замки поршневых колец расположены правильно.
Кольца компрессионные, маслосъемные, установка
Поршневые кольца
Поршневые кольца формируют уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем. Должны обеспечивать хорошее уплотнение по всей плоскости цилиндра в широком диапазоне температур. В четырех тактных двигателях чаще применяется три кольца, из них два компрессионных и нижнее маслосъемное.
Первое компрессионное кольцо
Предназначено исключительно для предотвращения прорыва расширяющихся газов в камере сгорания. Во время цикла «рабочий ход» нарастающее давление в камере сгорания прижимает первое компрессионное кольцо ко дну канавки поршня и сильнее прижимает к стенкам цилиндра, тем самым обеспечивая достаточную изоляцию камеры сгорания. Давление в канавке кольца сохраняется на последующих тактах не
успевая снизиться. Зазор между кольцом и канавкой составляет 0.04-0.08 мм
Защищает второе кольцо от высокой температуры сгорания и уменьшает нагрузку. Имеет наибольший теплоотвод от поршня к цилиндру, примерно 50-60% отводимого тепла от поршня к цилиндру приходится на компрессионные кольца. Некоторая часть газов прорывается, второе кольцо приступает к выполнению своих функций, об этом чуть позже.
Первое компрессионное кольцо изготавливается из высокосортного чугуна или стали, способного выдерживать высокие температуры и нагрузку при этом имея не большой коэффициент теплового расширения. Во время работы двигателя температура кольца достигает 180-210°C, в верхней мертвой точке где практически нет смазки из-за трения, достигается еще большая температура. На внешней рабочей поверхности кольца часто присутствует специальное покрытие для снижения трения. Это может быть плазменная наплавка молибдена, металлокерамики, керамики. Чаще встречается хромовое покрытие, имеющее серый матовый цвет (наносится гальваническим метолом) и своеобразную пористую структуру, позволяющую задерживать масло для большего снижения трения. Остальные поверхности имеют черный цвет в результате фосфатирования. Покрытие обеспечивает антифрикционные и антикоррозийные свойства.
Компрессионные кольца производятся не совсем круглыми, а имеют сложную форму дуги в свободном состоянии и достаточно большой концевой зазор. Когда кольцо займет свое место в поршне и будет вставлено в цилиндр, оно будет обеспечивать равномерную прижимную силу в любой точке окружности.
Второе компрессионное кольцо
Работает в более благоприятных условиях и выполняет функцию дополнительного уплотнения так же из-за специальной формы помогает маслосъемному снять излишки масла, оставляя только масленую пленку на поверхности цилиндра. Средняя температура кольца 150 — 170 °C в режиме работы. Зазор между кольцом и канавкой поршня немного ниже чем у первого 0.03-0.06 мм. Выполненно из чугуна и очень хрупкое. Разнообразие форм колец обуславливает выполнение определенных функций. Таких как распределение нагрузки в канавке, уменьшение трения юбки поршня методом аквопланирования по маслу, удаление излишек масла.
Фаска на внутренней стороне кольца определяет в какую сторону будет изгибаться кольцо. Если фаска снизу, то кольцо после нагрева будет выворачиваться наружной поверхностью вниз, как показано на картинке. И соответственно если фаска сверху, то и выворачиваться рабочая поверхность кольца будет вверх.
Маслосъемное кольцо
Под компрессионными кольцами располагается маслосъемное кольцо, выполняющее функцию удаления излишек масла со стенок цилиндра.
Большое количество масла, проникающее через компрессионные кольца в камеру сгорания, плохо сказывается на работе двигателя. В процессе работы сгорающее масло откладывается на стенках клапанов, камере сгорания, свечах, дне поршня. Большой нагар сильно разогревается, повышается вероятность детонации. Выпускные клапана подвергаются увеличенной температурной нагрузке.
Тонкий слой масленой пленки, оставляемый маслосъемными кольцами, снижает силу трения компрессионных колец, увеличивая их долговечность. В отличии от компрессионных маслосъемные не прижимаются рабочим давлением газа к плоскости канавки в поршне и стенкам цилиндра, поэтому имеют специальные осевые и радиальные расширители.
По конструкции можно выделить два типа колец: коробчатые и наборные те и другие могут иметь различные расширители.
При движении поршня вниз маслосъемные кольца соскребают со стенок цилиндра излишки масла направляя их по дренажным отверстиям в поршне обратно в картер. Масляный клин перед кольцом помогает эффективно смазывать скользящую юбку поршня. Стенки цилиндра имеют шероховатость, так называемый хон, который позволяет задерживать тончайший слой масла, для компрессионных колец.
Большее распространение получили наборные кольца, состоящие из двух тонких стальных пластин, (часто имеющих различные покрытия для снижения терния) и тангенциального расширителя, выполняющего одновременно осевое и радиальное расширение. Используются в современных двигателях.
Особенности установки маслосъемных колец
Хочу обратить ваше внимание на установку именно маслосъемных колец. С компрессионными не должно возникнуть проблем если соблюдать простые правила, устанавливать надписями вверх (надписи, точка) и пользоваться специальным инструментом.
При установки маслосъемных могут возникнуть трудности при отсутствии надписей, или правильность установки замка расширителя. Разберемся в этом подробнее. Если надписи отсутствуют, то не имеет значения какой стороной вы поставите кольцо и какое из них будет сверху, а какое снизу (наборные).
Часто ошибки возникают при установке поршня в цилиндр, даже если используется специальных хомут для стяжки колец на поршне. Особенность состоит в следующем. При сборке маслосъемного кольца стоит обратить внимание на замок расширителя и правильность его стыковки. Для наглядности смотрим изображение ниже.
Во время сжатия колец на поршне замок расширителя маслосъемного кольца может соскочить с правильного положения и лечь в нахлест собираясь по спирали, таким образом пластины проваливаются через расширитель и это приведет к задиру стенок цилиндра, и канавок поршня. Чтобы этого избежать стягивающий хомут следует располагать таким образок как показано на изображении.
Соблюдая простые правила, вы правильно установите кольца в цилиндре.