Признаки износа поршневых колец

Сердцем автомобиля является мотор, индивидуальный срок службы которого, складывается из множества показателей. От качества составляющих его деталей, своевременной замены масла, фильтров, от того в положенный ли срок проводится технический осмотр, зависят его производственные свойства.

В моторе, в первую очередь, изнашиваются кольца поршня. Вследствие игнорирования первых признаков износа таковых, из строя выходят поршня, а затем коленчатый вал, что приводит автомобиль к дорогостоящему ремонту. Возникает вопрос:

Как определить степень износа поршневых колец

Главное действие, которое необходимо предпринять в данном случае, посмотреть на выхлопные газы, выходящие их глушителя, при заведенной машине, на холостых оборотах.

• Появление черного дыма знаменует, что какая-то часть газов, вместо того, чтобы совершать толкательные моменты поршня, просочилась сквозь изношенные компрессионные кольца, в картер двигателя. В таком случае, падает давление в цилиндрах, и происходит потеря мощности двигателя.
• Возможность переобогащения зажигательной смеси, также проявляется наличием черного дыма в глушителе, но сопровождается хлопками.
• Дым белого цвета демонстрирует попадание влаги или образование конденсата, особенно при холодной погоде. На прогретом двигателе, появление белых облаков из глушителя, указывает на износ маслосъемных колпачков, направляющих клапанов, маслосъемных колец ПГ двигателя.
• Появление голубого дыма с сизым оттенком, является свидетельством попадания масла в камеры сгорания, просачивающиеся через маслосъемные колпачки, втулки клапанов или через изношенную поршневую группу.

Далее нужно обратить внимание на свечи зажигания, вернее на их состояние. Масляный нагар и наличие масла на резьбе свечи, показывают о нарушении в камере сгорания цикла смесеобразования, что является износом поршневых колец или цилиндров.

Затем необходимо проверить в каком состоянии находится воздушный фильтр, внимательно осмотреть на предмет выявления масла в его корпусе и отводящий воздух гофре. Наличие признаков его присутствия, указывает на износ ПГ.

Следует посмотреть места установления сальников, прокладок, уплотнителей агрегата. Нет ли там подтеков масла. Если такое явление обнаружилось, то это признак недопустимого износа ПГ, вследствие чего создается сильное давление картерных газов в двигателе, и происходит выброс масла.

Так же необходимо послушать работу двигателя при холостом ходе. Если двигатель работает не ровно, рычаг переключателя передач трясется, то это говорит о наличии разного давления в цилиндрах двигателя, вследствие явного износа ЦПГ. Посторонние шумы и стуки в рабочем двигателе свидетельствуют о явных неполадках аппарата, передвигаться на такой машине категорически запрещается.

Следует проверить систему вентиляции картера. Для этого нужно снять шланг выхода газов (сапун) с системы, и посмотреть, как выходят отработанные пары и газы из шланга. Если они выходят в такт работе цилиндров, то налицо залегание колец в поршне.

Все перечисленные особенности являются признаками изношенности ПГ двигателя, вследствие неправильного его использования, перегрева двигателя или длительной работы без надлежащей смазки.

Явными неисправностями поршневых колец являются

• Потеря мощности агрегата (проверяется измерением компрессии).
• Повышенный расход масла (выхлопы в глушителе, протекание уплотнителей).
• Увеличение расхода топлива.

Приложив чистый листок бумаги к выходному отверстию глушителя, на работающем автомобиле, затем посмотрев на отпечаток, можно составить картину исправности двигателя и его некоторых узлов.

Материалы: http://avto-kuplya.ru/tekhnicheskie-voprosy/proverka-dvigatelya/40-priznaki-iznosa-porshnevykh-kolets

Двигатель автомобиля иногда сравнивают с сердцем человека. Действительно, он работает постоянно, пока машина движется. Правда, такое сравнение не вполне корректно. Ведь сердце, как и всякий живой организм, непрерывно самовосстанавливается: в нём постоянно идут процессы отмирания старых клеток и замещения их новыми, молодыми. Чего никак не скажешь о неживом механизме — о автомобильном двигателе. Он, несмотря на все наши старания, изнашивается практически необратимо. Однако интенсивность такого износа, ресурс двигателя до капитального ремонта, как и долговечность всего автомобиля в целом, во многом зависят от того, насколько качественно он сделан и грамотно эксплуатируется.

Особенно подвержены износу главные детали двигателя — поршни с поршневыми кольцами, шатуны и цилиндры. Работа поршней двигателя наиболее впечатляет. Ведь, двигаясь возвратно-поступательно между верхней и нижней мёртвыми точками, они покрывают огромное расстояние. Так, при частоте вращения коленчатого вала 5000 об/мин и ходе поршня в 75 мм суммарный путь поршня в минуту составляет 375 м. За час работы это расстояние будет уже 2 км 250 м, а за месяц эксплуатации по 8 часов в день, исключая выходные, поршень переместится на 460 км. При интенсивной работе автомобиля за 5 лет (а именно такую продолжительность эксплуатации автомобиля до капремонта подтверждает статистика) поршень покроет расстояние в 24 000 км!

Итак, износ поршня и сопряжённых с ним деталей неизбежен. Однако величины износа поршневых групп (поршни-поршневые кольца) до капитального ремонта двигателей различных фирм весьма отличаются друг от друга. Так, предельный износ поршней и поршневых колец двигателей Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW, большинства американских и японских фирм наступает после пробега около 300 000 км. В то же время двигатели других, скажем, менее совершенных моделей, нуждаются в замене поршней и поршневых колец уже после 50 000 км пробега (почти в 10 раз меньше!).

В чём же тут причина? И как зависит долговечность этих деталей от условий эксплуатации? Для ответа на эти вопросы рассмотрим две типичные конструкции поршневых групп бензинового двигателя и дизеля. Напомним, прежде всего, что давление газов внутри цилиндров этих двигателей в начале рабочего хода отличается примерно в два раза. В карбюраторном двигателе или в двигателе с непосредственным впрыском бензина оно составляет 40-55 кг/см2 в дизеле — это 70-80 кг/см2 . Поэтому и поршни бензинового и дизельного двигателей отличаются один от другого, хотя главные конструктивные решения у них одинаковы. Типичный поршень карбюраторного двигателя отлит из алюминиевого сплава и покрыт снаружи слоем олова для улучшения прирабатываемости к зеркалу цилиндра. Его верхняя часть — головка — имеет меньший на 0,1 мм диаметр, чем внутренний диаметр цилиндра. Это сделано для предотвращения заклинивания головки в цилиндре при разогреве. В кольцевых канавках размещены два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Нижняя часть поршня — юбка — в поперечном сечении овальна, а по высоте имеет коническую форму: в верхней части — меньший диаметр, чем в нижней. Кроме того, внутри бобышек поршня с отверстиями под поршневой палец вплавлены две стальные терморегулирующие вставки. Все это сделано для предотвращения увеличения трения между юбкой и зеркалом цилиндра при нагревании поршня. Имея меньший, чем у алюминия, коэффициент теплового расширения, эти вставки стягивают юбку в направлении, перпендикулярном оси поршневого пальца. Отверстие под поршневой палец в современных двигателях обычно смещают от оси симметрии в правую сторону двигателя. Для правильной сборки поршня с шатуном и установки их в цилиндр двигателя около отверстия бобышки имеется метка, которая должна быть обращена в сторону передней части двигателя. Такое смещение делают для уменьшения боковой составляющей силы давления газов, прижимающей поршень к одной из сторон цилиндра на такте «рабочий ход». Шатун также должен быть правильно сориентирован в двигателе. На его передней стороне имеется отверстия для направленной струи масла на нагруженную сторону зеркала цилиндра (в некоторых двигателях это отверстие отсутствует). Вкладыши и крышка нижней головки шатуна также имеют соответствующие метки для правильной сборки. От точности изготовления поршня и верного подбора его к отверстию цилиндра существенно зависит его дальнейшая работоспособность и долговечность. Ведущие автомобилестроительные фирмы применяют сегодня систему, в соответствии с которой поршни по наружному диаметру разбиты обычно на пять или шесть классов через 0,01 мм. Кроме того, они разделены на 3-4 категории через 0,004 мм в соответствии с диаметром отверстия под поршневой палец. Цилиндры двигателя также имеют подобное же разделение на пять классов. Такая система позволяет наиболее точно подобрать поршень соответствующего класса к любому, даже изношенному цилиндру, и палец нужной категории к отверстию в бобышках и к шатуну.

Для капитального ремонта двигателей, заключающемся обычно в расточке цилиндров, фирмы выпускают ремонтные поршни увеличенных размеров. Поршень современного дизеля рассчитан на восприятие более высоких давлений, поэтому он имеет большую толщину днища и бобышек. Кроме того, конструкция поршня дизеля несколько отличается от рассмотренной ранее. Главное отличие — это размещение камеры сгорания непосредственно в головке поршня. Поскольку сгорание происходит при нахождении поршня вблизи верхней мёртвой точки, горячие газы сильней нагревают головку поршня, а стенки верхней части цилиндра нагреваются относительно меньше, чем в бензиновых двигателях. Для надёжного уплотнения поршня в цилиндре на его наружной поверхности сделаны пять канавок под поршневые кольца. В трёх верхних канавках установлены компрессионные кольца. В нижних канавках размещены два маслосъемных кольца. Многие фирмы изготавливают компрессионные кольца прямоугольного сечения, практически ничем не отличающиеся от колец бензиновых двигателей. Однако более прогрессивной, хотя и более дорогой, является конструкция с конусной верхней рабочей поверхностью. Угол наклона образующей конуса у таких колец делают обычно 10°. Применение конусных колец обеспечивает некоторое увеличение их долговечности, поскольку на такте «рабочий ход» составляющая силы давления газов на конусную поверхность кольца дополнительно прижимает его к зеркалу цилиндра. Особенностью обслуживания и ремонта поршней с конусными компрессионными кольцами является точный контроль зазоров. Зазоры между канавкой и маслосъемными кольцами контролируют так же, как и в бензиновых двигателях.

Силы трения между поверхностями юбки поршня и зеркала цилиндра у дизелей выше, чем в бензиновых двигателях. Для увеличения долговечности на поверхность юбки поршней в современных фирмах наносят слой специального коллоидно-графитового покрытия. Оно намного улучшает прирабатываемость поршня к цилиндру и удлиняет срок его работы до капитального ремонта. Подобную же обработку трущихся поверхностей поршней применяют сегодня и на бензиновых двигателях. Кроме износа поверхностей юбки, изнашиваются также канавки под компрессионные кольца поршня. Кроме того, изнашивается канавка под маслосъемное кольцо, хотя такой износ обычно куда меньше. При износе канавок кольца начинают все более интенсивно перемещаться вниз и вверх по высоте канавки, и все более ощутимым становится так называемое насосное действие колец. Это проявляется во все более увеличивающемся расходе картерного масла двигателя. Попадая в камеру сгорания, оно сгорает там, образуя сизый дым, выходящий из выхлопной трубы автомобиля. При значительном износе канавок замена колец на новые мало улучшает ситуацию. Наступает объективная необходимость в замене всей поршневой группы с весьма желательной расточкой цилиндров на ремонтный размер. Все описанные виды износа — это естественный и, к сожалению, неотвратимый процесс.

С естественным износом двигателя можно успешно бороться, продлевая его работоспособность. Америк тут открывать не следует. Просто нужно скрупулёзно выполнять требования по эксплуатации автомобиля, пользоваться качественным маслом и масляными фильтрами, грамотно регулировать топливную аппаратуру. Хорошие результаты даёт применение качественных модификаторов масла и топлива, препаратов, изменяющих микроструктуру поверхностных слоев трения двигателей. Наряду с этим износ двигателя, как и всего автомобиля в целом, во многом зависит от водителя, от его квалификации и технической грамотности. Ведь не зря же автомобили одной и той же марки у одних водителей служат долго и безотказно, у других — ремонтируются чуть ли не каждую неделю. Опытный водитель почти никогда не допускает работы двигателя с перегрузкой, а тем более — детонацией. Он постоянно слушает, как работает его двигатель, и немедленно реагирует на перегрузку, сопровождаемую гулким, низкотональным звуком на пониженной частоте вращения коленчатого вала. Режим разгона автомобиля также сопровождается повышенным износом двигателя. Здесь напрашивается аналогия с лошадью и наездником: заботливый хозяин не будет без особой нужды хлестать своего четвероногого друга, заставляя его бежать с места в карьер, особенно когда лошадь ещё не разогрелась. Конечно, в критических ситуациях водитель может себе позволить лихо, предельно резко разогнать автомобиль. Но если такой крутой стиль езды входит в привычку, ремонт двигателя у такого лихача наверняка обеспечен вдвое раньше, чем это предусмотрено техническими условиями.

Зачастую наблюдается и другой, не предусмотренный никакими инструкциями вид износа. Это аварийная поломка шатунно-поршневой группы и, прежде всего, колец и перемычек кольцевых канавок поршня. В бензиновых двигателях это связано прежде всего с детонацией. Напомним, что детонация — это взрывоподобное сгорание горючей смеси в цилиндре, сопровождаемое скачкообразным повышением давления в камере сгорания. Это равносильно резкому удару увесистой кувалдой по неподвижному поршню и кольцам. Детали, естественно, не рассчитаны на нагрузку и могут поломаться, повредив затем острыми осколками зеркало цилиндра. Причин детонации несколько. Однако главные из них — эта работа двигателя на бензине с более низким, чем это предусмотрено техническими условиями, октановым числом, а также перегрев и работа на богатой горючей смеси. Опытный водитель обязан слышать детонационные стуки при работе двигателя и немедленно уменьшать подачу топлива при разгоне, а затем устранять причины детонации. Звук детонации — это высокотональные металлические щелчки, совпадающие по частоте с оборотами коленчатого вала. Они могут быть еле слышны на фоне других звуков работающего двигателя, особенно — при слегка раннем зажигании, и пропадать при совсем незначительном уменьшении подачи топлива (газа). Такая еле заметная детонация свидетельствует о правильно отрегулированном угле опережения зажигания. но бывает и так, что детонационные стуки появляются сразу же при нажатии на педаль газа, что, конечно же, недопустимо, и продолжать движение в таком режиме равносильно разбиванию молотком внутренностей двигателя.

Дизельные двигатели не столь чувствительны к изменению состава дизельного топлива, хотя и в них случаются неприятности, ведущие к повышенному износу деталей кривошипно-шатунной группы. Это, прежде всего, перегрев двигателя и связанное с ним уменьшение вязкости масла, особенно, если оно невысокого качества. Повышенный износ может быть следствием и неправильной регулировки насоса высокого давлени, и ухудшения распыления топлива в камерах сгорания из-за нарушения работы форсунок. И, конечно же, многое зависит от самого водителя. Итак, из всего вышесказанного можно сделать такие обобщённые выводы. Долговечность вашего автомобиля, а равно как и всего транспортного средства в целом, зависит от двух факторов: от качества изготовления, за которое ответственна фирма-производитель, и от уровня технической эксплуатации, за который, в конечном счёте, ответственен водитель. Об этом нужно помнить как при покупке автомобиля, так и при подготовке и обучении водителей.

Материалы: http://www.sovets.ru/avto/autoadvices/3657.htm

Общий расход масла двигателя слагается в основном из расхода масла (сжигаемого в камере сгорания) и потерь масла (негерметичности). Вопреки господствующему и широко распространенному мнению расход масла, попадающего в камеру сгорания через поршни и поршневые кольца, сегодня играет лишь второстепенную роль.

Благодаря постоянному усовершенствованию двигателей удалось также усовершенствовать и оптимизировать конструкцию деталей, составы материалов и технологические процессы их производства. Износ цилиндров, поршней и поршневых колец и вытекающий из этого расход масла поэтому сегодня можно считать величиной, которую можно не учитывать. Достигаемый сегодня большой пробег и уменьшившееся число повреждений кривошипношатунного механизма являются доказательством этого факта. Расход масла, проникающего между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра в камеру сгорания, однако невозможно полностью исключить по техническим причинам, а лишь свести к минимуму. Сопряженные элементы скольжения, т. е., поршни, поршневые кольца и рабочая поверхность цилиндра, требуют постоянной смазки для беспрепятственной эксплуатации. Во время сгорания масляная пленка, остающаяся на стенке цилиндра, подвергнута высоким температурам процесса горения. В зависимости от мощности двигателя, нагрузки на него и температуры здесь испаряется или сжигается определенное количество моторного масла. Ориентировочно можно сказать, что нормальный расход масла колеблется от 0,2 до макс. 1,5 г/кВтч.

Причина износа поршня, поршневых колец и цилиндров и вытекающего из этого повышенного или чрезмерного расхода масла в большинстве случаев не связана с самими конструктивными элементами. Почти всегда износ элементов вызван внешними воздействиями. Нарушения режима сгорания из-за дефектов в системе приготовления смеси, загрязнения, попадающие в двигатель извне, недостаточное охлаждение двигателя, нехватка масла, масла неподходящих марок и неправильная сборка являются основными причинами преждевременного износа и вытекающего из этого повышенного расхода масла. Подробные описания повреждений, касающихся поршней и цилиндров, приведены на нижеследующих страницах. Aufgrund der Komplexitat des

Themas В связи со сложностью вопросов расхода масла на эту тему издана отдельная брошюра «Расход масла и потери масла» в серии «Сервис - Рекомендации и информация». Информацию для заказа мы привели в приложении. В этой брошюре обсуждаются такие темы как:

• слишком большой зазор подшипника в турбонагнетателе

• забитая обратная линия масла на турбонагнетателе

• выход масла в систему всасывания

• износ уплотнения стержня клапана и направляющих клапана

• ошибки сборки головки блока цилиндров

• избыточное давление в картере

• слишком высокий уровень масла

• нарушения режима сгорания и переполнение топливом

• неправильная выступающая длина поршня

• использование некачественных моторных масел

• ошибки обработки при сверлении и хонинговании

• слишком низкий процент вскрытия зерен графита

• поломанные/зажатые/ неправильно смонтированные поршневые кольца

(повышенный расход масла после ремонта двигателя)

На кольцах невидноявных или поддающихся измерению следов износа. На поршнях также не имеется признаков износа (рис. 1).

Маслосъемное кольцо в данном случае представляет собой так называемое трехсоставное кольцо, состоящее из расширителя и двух боковых пластин. Оба конца расширителя обычно имеют стыковое соединение. В данном случае, однако, расширитель был неправильно установлен и последнее звено соединено внахлест.

Из-за стыка расширителя внахлест сокращается окружная длина и напряжение для пластин теряется. Пластины больше не прилегают к стенке цилиндра плотно и не могут снимать масло. Масло попадает в камеру сгорания и сжигается там. Расход масла резко повышается!

Возможные причины повреждения

• Уже при сборке поршня и его вводе вместе с кольцами в отверстие цилиндра не было уделено должного внимания на правильный монтаж расширителя. Как правило концы расширителя имеют разные цвета, напр., левый конец стыка - зеленый цвет правый конец стыка - красный цвет.

После монтажа пластинчатых колец должны быть видны оба цвета расширителя. Поэтому всегда необходимо проверить это цветовое обозначение -также в предварительно собранных поршневых кольцах - перед вводом поршня в отверстие цилиндра (рис. 3).

Поршень (рис, 1) имеет молочно-серое пятно контакта на юбке с тонкими небольшими продольными рисками на жаровом поясе и на юбке поршня. Риски от токарной обработки поршня на юбке полностью сношены. На рис. 3 показано увеличение части юбки поршня, на котором этот абразивный износ четко виден. Осевая высота поршневых колец существенно уменьшилась в результате износа и тем самым понизилось также тангенциальное напряжение Боковые поверхности компрессионных колец, особенно первого кольца, и боковые поверхности канавок под кольца изношены (рис. 2). Острые маслосъемные кромки поршневых колец имеют повреждения (рис. 4). В микроскопическом увеличении на боковых поверхностях поршневых колец видны следы в результате качения. Цилиндры имеют бочкообразный износ. Максимальная величина диаметра находится приблизительно в середине поверхности перемещения колец.

Риски на поршнях и поршневых кольцах, матовое пятно контакта на юбке поршня, следы качения на боковых поверхностях колец (рис. 6 и 7), а также бочкообразный износ цилиндра (рис. 5) всегда являются следствием абразивных посторонних тел в масляном контуре. Изношенные на рабочих и на боковых поверхностях поршневые кольца больше не в состоянии достаточно уплотнять цилиндры от проникновения масла в камеру сгорания. Одновременно повышается давление в картере двигателя за счет газов сжигания, протекающих мимо поршней. Это избыточное давление может привести к выходу повышенного количества масла на радиальных уплотнительных кольцах для вала, на уплотнениях клапана и на других местах уплотнения. Следы результате качения на кольцах возникают в том случае, если частицы грязи откладываются в канавке колец и кольцо при своем вращении все вновь и вновь движется по частице грязи, что оставляет типичные следы.

Возможные причины повреждения

• абразивные частицы грязи, попавшие в двигатель вместе со всасываемым воздухом изза недостаточной фильтрации, напр., в результате:

• отсутствующих, дефектных, деформированных воздушных фильтров или некачественного их обслуживания

• негерметичных мест в системе всасывания, напр., перекос фланцев, отсутствие уплотнений или дефектные или пористые шланги

• частицы грязи, которые при капитальном ремонте двигателя не были полностью удалены. Часто детали двигателей

при капитальном ремонте подвергаются пескоструйной или стеклоструйной обработке для очистки поверхности от трудно удаляемых отложений или остатков сгорания. Если при этом материал обработки проникает в материал двигателя и не будет тщательно удален, он может выйти в процессе работы двигателя и вызвать абразивный износ. На рисунках 8 и 9 такие частицы грязи обнаружены в лаборатории под микроскопом в поляризованном свете. Четко видны кусочки материала стеклоструйной обработки и даже еще целые стеклянные шарики.

• Частицы истирания, появляющиеся при обкатке двигателя и затем в результате слишком поздней смены масла снова попавшие через масляный контур к паре скольжения и вызывающие износ. Особенно они наносят ущерб острым маслосъемным кромкам поршневых колец.

Поршень имеет следы износа на жаровом поясе и на юбке поршня. На юбке поршня уже видны слабо развитые места трения, характерные для работы без смазки в результате переполнения топливом. Поршневые кольца имеют очень сильный радиальный износ (рис. 1). Обе перемычки (несущие поверхности) маслосъемного кольца полностью удалены, что является признаком значительного износа (рис. 2). Для сравнения на рис. 3 показан профиль нового маслосъемного кольца (маслосъемное коробчатое пружинное поршневое кольцо со сходящимися фасками).

Переполнение топливом в результате нарушений режима сгорания всегда приводит к повреждению масляной пленки, что влечет за собой сначала повышенную долю полусухого трения и тем самым износ в зоне поршневых колец. Лишь если масляная пленка настолько сильно повреждена, что смазка становится недостаточной,то образовываются характерные задиры от попадания топлива (см. также пункт «3.2.3 Задиры от работы всухую из-за переполнения топливом»). В результате все более низкой эффективности смазки, однако, появляется значительный износ на поршневых кольцах, канавках для поршневых колец и рабочих поверхностях цилиндра Юбка поршня в начальной стадии меньше страдает, потому что она от кривошипно-шатунного механизма все вновь и вновь снабжается свежим маслом, еще имеющим смазочные свойства.

Лишь после того, как абразивные частицы из зоны хода поршня перемешиваются со смазочным маслом и смазочное масло все больше теряет смазочную способность из-за разбавления масла, износ распространяется по всем сопряженным деталям скольжения двигателя. Это распространяется особенно на шейки коленчатого вала и на поршневые пальць

Возможные причины повреждения

• переполнение топливом из-за нарушений в системе приготовления смеси (двигатель с принудительным воспламенением и дизельный двигатель)

• нарушения в системе зажигания (двигатель с принудительным воспламенением)

• недостаточное давление сжатия.

• неправильный размер выступающей длины поршня. Поршень в работе ударяется о головку блока цилиндров. Сотрясения и вытекающие из них вибрации в дизельных двигателях непосредственного впрыска приводят к неконтролируемому впрыску форсунок и тем самым к переполнению цилиндра топливом (см. также пункт «3.4.5 Следы ударов на головке поршня»)

Поршень не имеет никаких признаков износа. На поршневых кольцах при поверхностном взгляде нет видимых или поддающихся измерению следов износа. При более тщательном исследовании колец,однако, выявляется, что маслосъемные кромки колец, прежде всего нижние кромки, имеют слишком высокий износ. В увеличении видно, что нижние кромки колец сильно повреждены. Без увеличения это можно обнаружить на четко ощутимом гратообразовании (острая кромка кольца) (рис. 1).

Из-за изношенных кромок поршневых колец между рабочими поверхностями поршневых колец и рабочей поверхностью цилиндра появляются высокие гидродинамические силы, вызванные образованием так называемого масляного клина (рис. 2). Поршневые кольца наплывают на масляную пленку при перемещении поршня вверх и вниз и слегка приподнимаются с рабочей поверхности цилиндра Таким образом масло подается в большем объеме в камеру сгорания и сжигается.

Возможные причины повреждения

Заусенец образуется, если условия для поршневых колец после капитального ремонта двигателя не оптимальны. Причины связаны прежде всего с недостаточной или неподходящей финишной обработкой цилиндра. Если при чистовом хонинговании используются алмазные бруски или затупившиеся хонинговальные бруски, то на стенке цилиндра появляются заусенец и подъемы, повернутые в направлении обработки. Эти повернутые металлические вершины, так называемое образование металлической прослойки, вызывают повышенное трение в фазе обкатки и предотвращают попадание масла в тонкие зерна графита (рис. 3).

Если эти заусенцы не удаляются заключительной операцией обработки, так называемым плато-хонингованием, то в фазе обкатки возникает преждевременный износ на кромках поршневых колец. При этом кольца непроизвольно снимают металлическую прослойку и очищают зерна графита. Это приводит к износу кромок поршневых колец и к образованию вышеназванного заусенца. Возникший таким образом заусенец на кромке поршневого кольца по опыту лишь с большим трудом, если вообще, снимается в процессе работы. Устранить этот эффект можно практически только путем замены поврежденных поршневых колец. Поскольку первый комплект колец в результате износа уже максимально снял с рабочей поверхности цилиндра нежелательный слой, так называемую металлическую прослойку, второй комплект колец имеет намного более благоприятные или даже нормальные условия работы. После смены колец расход масла снижается до нормального уровня.

Поскольку первый комплект колец в результате износа уже максимально снял с рабочей поверхности цилиндра нежелательный слой, так называемую металлическую прослойку, второй комплект колец имеет намного более благоприятные или даже нормальные условия работы. После смены колец расход масла снижается до нормального уровня, в большинстве случаев это приписывают более низкому качеству материала поршневых колец,установленных сначала, что конечно неправильно. На рис. 4 показано микроскопическое увеличение разреза поверхности цилиндра после хонингования рабочей поверхности цилиндра. Четко видны изогнутые вершины. На рисунке 5 показана поверхность после плато-хонингования. Граты и вершины в основном удалены, графитовые зерна высвобождены. Поршневые кольца здесь имеют сразу хорошие условия для обкатки и по всей вероятности длительный срок службы. Особенно хорошие результаты получаются при изготовлении плато хонинговальными щетками

Дополнительная информация по этой теме приведена в нашей брошюре «Хонингование блоков цилиндров двигателей из серого чугуна» (см. приложение).

Рис. 1. Пятно контакта поршня по всей высоте поршня несимметрично на обеих сторонах. Жаровой пояс на левой стороне поршня над бобышкой пальца (левая сторона снимка) вытерт до металлического блеска, в то время как на противоположной стороне на нижней кромке поршня видны следы побежалости. Верхнее компрессионное кольцо также имеет неравномерное пятно контакта. Несущие блестящие поверхности переходят в более темные матовые места с синим оттенком (цвет побежалости).

На рис. 2 также показан поршень, работавший в наклонном состоянии. Основная часть износа здесь, однако, находится не на жаровом поясе, а на нижней правой кромке поршня в зоне выемки для сопла охлаждающего масла.

Такие несимметричные пятна контакта являются признаком работы поршня в цилиндре в наклонном состоянии и признаком непараллельности между осью поршневого пальца и осью коленчатого вала. Поршень имеет односторонний контакт и поршневые кольца могут из-за плохого прилегания к цилиндру лишь недостаточно выполнять свою функцию герметизации. Горячие газы горения протекают и чрезмерно нагревают поршневые кольца и стенку цилиндра. Таким образом ослабляется масляная пленка, что может привести к задиру от работы всухую. Из-за работы поршня в цилиндре в наклонном положении и его движения вверх и вниз на поршневых насосах возникает насосный эффект, который перекачивает масло в камеру сгорания и приводит к повышенному расходу масла. В определенных случаях поршневой палец подвергается осевому смещению, что может вызвать износ или поломку стопора пальца. См. к этому также пункт «3.7.1 Повреждения поршней из-за поломки стопоров пальцев»

Возможные причины повреждения

• изгиб или скручивание стержней шатунов

• наклонно высверленные бобышки шатунов

• наклонно высверленные отверстия цилиндров

• наклонно смонтированные отдельные цилиндры (перекосы при сборке)

• слишком большой зазор шатунного подшипника, особенно в связи с асимметричными стержнями шатунов

Материалы: http://opelastra10.ru/defekty-porhnei/rashod-masla.html