Поршень двигателя — устройство и неисправности

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ. 

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

  • Повреждения гильзы цилиндра
  • Деформация цилиндра 
  • Поршень двигателя - устройство и неисправности
  • Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
  • Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
  • Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
  • Несоответствующая прокладка головки блока
  • Отложения в системе охлаждения
  • Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
  • При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
  • В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
  • Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов. 

Отрыв бурта гильзы цилиндра 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
  • Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
  • Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
  • Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
  • Пониженное давление в системе охлаждения
  • Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости 
  1. Повреждения поршня 
  2. Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель) 
  3. Поршень двигателя - устройство и неисправности
  • Неисправная форсунка
  • Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
  • На форкамерных двигателях — дефект форкамеры 
  • Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)
  • Поршень двигателя - устройство и неисправности
  • Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания
  • Ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
  • Значительное количество нагара в камере сгорания
  • Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев 

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
  • Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
  • Неисправность системы охлаждения 

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель) 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Неисправная форсунка
  • Низкая компрессия в цилиндре
  • Дефект форкамеры
  • Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
  • Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар) 

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Неисправность системы питания
  • Дефект форкамеры
  • Перегрев двигателя
  • Неисправность моторного тормоза 

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Избыток топлива в камере сгорания в дизеле из-за неисправности топливной системы
  • Пониженная компрессия
  • На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой 

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром 

Поршень двигателя - устройство и неисправности

  • Ненадлежащая обработка блока при ремонте — диаметр цилиндра меньше допустимого размера
  • Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
  • Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
  • Некачественная прокладка головки блока
  • Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения — накипь или грязь в системе охлаждения
  • Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева 

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева
  • Деформация цилиндра при перегреве двигателя
  • Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня 

Сухой прихват на юбке (недостаток масла) 

  • Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
  • Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

Задиры на поршне только с одной стороны 

  • Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения 

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват) 

  • Неисправности системы охлаждения

Информация взята из открытого источника www.info-parts.ru

Источник: https://dizel-life.ru/povrezhdeniya-detaley-tspg-i-ikh-prichiny

Поломки поршня и поршневых колец

При эксплуатации двигателя поршни могут ломаться под воздействием больших сил или в результате усталостного излома.

Поршень двигателя - устройство и неисправности
рис. 1

Излом из-за больших сил (рис, 1) вызван всегда посторонним телом, сталкивающимся при работе двигателя с поршнем. Это могут быть отломавшиеся частицы шатуна, коленчатого вала, клапанов или тому подобное.

В случае попадания воды и топлива в цилиндры также может появиться излом поршня вследствие влияния больших сил. Поверхности излома вследствие влияния больших сил имеют серый цвет, без истирания и растровых линий.

Поршень ломается внезапно без постепенно образовывающегося излома.

Поршень двигателя - устройство и неисправности

При усталостном изломе (рис. 2) на поверхности излома образовываются растровые линии, позволяющие выявить происхождение и развитие излома. Поверхности излома часто имеют блестящую поверхность и места истирания. Причиной усталостного излома является перегрузка материала поршня.

Перегрузка возникает из-за детонационного воспламенения,сильных сотрясений поршня, напр., в результате сталкивания головки поршня с головкой блока цилиндров или слишком большого зазора юбки. Слишком большие деформации поршневого пальца из-за перегрузки (прогиб и деформация до овальной формы) приводят к трещинам в ступицах или в опорах.

Кроме того, усталостный излом может быть вызван трещинами от термического напряжения на днищах поршня.

Поломка поршня в ступице поршневого пальца

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Описание повреждения

В оси отверстия поршневого пальца показана типичная усталостная трещина ступицы в начальной стадии (рис. 2). Трещина имеет форму полукруга вокруг исходной точки.

Из начальной трещины в течение короткого времени образовывается излом, который делит поршень до днища на две части, как это показано на рис.

1 (поршень разрезан для анализа снизу, первоначальная трещина проходила от отверстия для пальца до днища поршня).

Поршень двигателя - устройство и неисправности
рис. 2 Поперечное сечение бобышки поршня

Оценка повреждения

Поломки ступиц появляются в результате перегрузки. Причиной этому может быть недостаточное снабжение маслом. Маленькая трещина в ступице пальца, возникшая из-за перегрузки, увеличивается затем также при нормальной нагрузке и в конечном счете приводит к расколу или излому всего поршня.

  • Возможные причины повреждения
  • • нарушение режима сгорания, особенно внезапное воспламенение из-за задержки зажигания.
  • • чрезмерное или ненадлежащее применение средств помощь при пуске в холодном состоянии.
  • • цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой, топливом или маслом (гидравлический удар).
  • • повышение мощности (напр., электронный тюнинг
  • с использованием серийного поршня.

• применение неподходящих или облегченных поршневых пальцев. Из-за овальной деформации пальца происходит перегрузка опоры пальца.

Излом поршня в результате сталкивания днища поршня с головкой блока цилиндров

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Описание повреждения

На поршне на рис, 1 видны следы ударов на днище поршня. Поршень ударялся как по поверхности головки, так и по обоим клапанам. Как следствие сотрясений и воздействия больших сил в работе образовался излом в направлении пальца.

В поршне на рис.2 юбка поршня имеет излом в нижней канавке маслосъемного кольца. Поверхности излома имеют характер усталостного изломе

Оценка повреждения

Из-за чрезвычайно быстрых жестких ударов при сталкивании днища поршня с головкой блока цилиндров поршень испытывает такое сотрясение, что в нем появляются трещины. В поршнях с нижним маслосъемным кольцом (как на рис.

2 при этом почти всегда ломается юбка в зоне нижней канавки маслосъемного кольца. Из-за сталкивания с головкой блока цилиндров происходит перекос поршня в цилиндре и поршень в дальнейшем ударяет юбкой о стенку цилиндра.

В связи с тем, что толщина материала в зоне нижней канавки маслосъемного кольца меньше, чем, напр., на жаровом поясе, поршень ломается в этой зоне.

Возможные причины повреждения

• Зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров оказался недостаточным. Причины могут быть в следующем:

а) монтаж поршней с неправильной высоты головки поршня. При капитальном ремонте часто дополнительно обрабатывается торцевая поверхность блока цилиндров.

Если после обработки используются поршни с первоначальной высотой головки, то выступ поршня может оказаться слишком большим.

В случае ремонта поэтому предлагаются поршни с уменьшенной высотой головки, так что выступ поршня остается в пределах диапазона допуска, определенного изготовителем двигателя.

б) недостаточная толщина уплотнения головки блока цилиндров. Многие изготовители предусматривают для одного и того же двигателя уплотнения головки блока цилиндров различной толщины.

С одной стороны, это необходимо для компенсации суммирования допусков конструктивных элементов при производстве, с другой стороны, для регулирования выступа поршня при ремонте.

Поэтому при ремонте необходимо всегда следить за тем,чтобы использовались уплотнения головки блока цилиндров предписанной толщины материала.

Только так можно гарантировать, что после ремонта будет достигнут предписанный зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров. Толщина уплотнения должна быть вновь определена по указаниям изготовителя двигателя на основе выступа поршня, если в ходе ремонта предусмотрена доработка или замена блока цилиндров.

Внимание:

Контроль свободного хода, который после капитального ремонта двигателя проводится вручную прокручиванием двигателя несколько раз в холодном состоянии, не является гарантией того, что поршень после достижения двигателем рабочей температуры не столкнется с головкой блока цилиндров.

Из-за нагрева поршня и шатуна они расширяются также в продольном направлении, что уменьшает зазор между днищем поршня и головкой блока цилиндров.

При этом особенно в больших двигателях для грузовых автомобилей с большой высотой головки поршня появляются существенные изменения размеров, которые сокращают свободный ход поршня в верхней мертвой точке еще на несколько десятых долей миллиметра.

• слишком большой зазор в опорах шатунов или изношенный подшипник шатуна, особенно при очень высокой частоте вращения при движении в спусках.

Читайте также:  Jeep commander : обслуживание, эксплуатация, поломки, ремонт, выбор и покупка

Вымывание материала в зоне колец (поломка колец)

Поршень двигателя - устройство и неисправности
рис. 2

Описание повреждения

В участке колец в зоне первой канавки для колец вымывается материал в большом объеме до днища поршня. Канавка кольца имеет сильный осевой износ. В днище поршня имеются вмятины от кусков первого кольца. Юбка поршня имеет в некоторых местах матовый вид пемзообразной структуры.

Оценка повреждения

В связи с сильным осевым износом канавки, особенно на канавке первого кольца, повреждение в описанном случае возникло,безусловно, только в результате попадания загрязнений в камеру сгорания.

Загрязнения отлагаются также в канавке кольца и вызывают на кольце и в канавке кольца абразивный износ. В результате этого зазор кольца по высоте все больше повышается.

Кольцо с сильно уменьшенным поперечным сечением,в конечном счете, не смогло выдержать давления сгорания и сломалось. В результате этого отломившийся кусок кольца смог еще более свободно перемещаться в увеличивающейся канавке и постоянным биением вызвал вымывание.

Когда вымывание достигло днища поршня, куски поршневого кольца попали в зону между днищем поршня и головкой блока цилиндров, что привело к дополнительным повреждениям на днище поршня и головке блока цилиндров.

Возможные причины повреждения

• при сильном осевом износе канавки кольца и поршневых колец это может быть вызвано только попаданием посторонних тел в камеру сгорания, см. к этому также пункт 3.11.2 Износ поршней, поршневых колец и цилиндров вследствие загрязнений»

• при сильном радиальном износе колец без осевого износа переполнение топливом является вероятной причиной, см. к этому также пункт 3.11.3 Износ поршней, поршневых колец и цилиндров вследствие переполнения топливом»

• даже если канавки колец и поршневые кольца исправны и из короткого времени работы после капитального ремонта может возникнуть повреждение из-за неправильного монтажа поршня.

Поршневые кольца могут поломаться при вставке поршня в цилиндр, если их недостаточно вдавливают в канавку.

Это часто происходит тогда, когда используемая лента натяжения колец неправильно положена вокруг поршня и неправильно натянута или если используется неправильный или поврежденный инструмент для ввода поршня при сборке.

• Вибрирование колец из-за слишком большого зазора колец по высоте. Это состояние может появиться в том случае, если при ремонте двигателя установлен только новый комплект колец, хотя канавки для колец в поршне тоже уже были изношены.

Кольца из-за большого зазора переходят в вибрирование и могут поломаться. Другой причиной слишком большого зазора колец по высоте может быть применение неправильного комплекта колец.

Кольца могут иметь недостаточную высоту, поэтому зазор в канавке уже при сборке слишком большой.

• Кроме того, к таким повреждениям могут привести неподходящие для применения поршни. Поршни для дизельных двигателей имеют упрочняющую вставку для кольца из никелесодержащего чугуна в связи с нагрузкой и с необходимым сроком службы.

Кольца без упрочняющей вставки по экономическим причинам в дизельных двигателях, как правило, применяются только в том случае, если ожидаемый срок службы скорее низок. Это касается, напр., сельскохозяйственных машин.

Если такой поршень без упрочняющей вставки должен работать более длительное время или выполнять больший пробег, то износостойкость канавок для колец может оказаться недостаточной для предусмотренного срока службы двигателя.

В какойто момент размеры канавок из-за естественного износа увеличатся настолько, что появляется вибрирование и кольца ломаются.

Источник: http://opelastra10.ru/defekty-porhnei/polomki-porshnevoi.html

Ремонт поршней: как определить и устранить неисправности деталей двигателя?

Существует множество внешних признаков, указывающих на проблемы в цилиндро-поршневой группе двигателя.

https://www.youtube.com/watch?v=AMwvcPELG2o

Вовремя замеченные неисправности, ремонт поршней или их замена – залог бесперебойной работы двигателя и долгого срока его службы.

Одним из важнейших рабочих элементов двигателя внутреннего сгорания является цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), включающая в себя поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, а также гильзу цилиндра.

Детали ЦПГ работают в условиях высоких температур и повышенных нагрузок. В результате на рабочих поверхностях поршней и цилиндров возникают задиры, они быстро изнашиваются и требуют ремонта.

В данной статье мы рассмотрим самые распространенные причины выхода из строя поршней ДВС, способы профилактики проблем и их устранения.

Основные причины выхода из строя поршней ДВС

Поршень представляет собой подвижный элемент, который под действием давления газов, возникающих вследствие сгорания топливной смеси, перемещается между нижней и верхней точкой цилиндра.

В процессе работы поршень нагревается и существенно увеличивается в размерах из-за расширения металла. Избежать заклинивания внутри цилиндра позволяет консусообразная конструкция детали.

Максимально увеличенная в диаметре нижняя часть поршня (юбка) нагревается и расширяется не так сильно, как головка.

В результате при высоких температурах поршень приобретает цилиндрическую форму и свободно перемещаеется внутри цилиндра.

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Охлаждению поршней способствует циркуляция моторного масла. При его дефиците ЦПГ перегревается, поршни увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются многочисленные задиры, могут возникнуть заедания и заклинивания.

Возможные причины перегрева поршней:

  • Нарушение циркуляции моторного масла и охлаждающей жидкости
  • Выход из строя термостата
  • Засорение радиатора
  • Повреждение помпы
  • Неисправность вентилятора охлаждения

При недостатке смазки поршневой палец приобретает синий цвет, в зоне бобышек возникают зазоры. Перегрев головки поршня между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца ведет к образованию задиров.

Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования несоответствующего (низкооктанового) топлива, нарушения регулировки топливных форсунок, неисправности системы зажигания и т.д.

Чрезмерно высокая температура в ЦПГ может привести к разрушению поршневых колец и их посадочных мест, появлению трещин, оплавлению днищ и прочим повреждениям, полностью выводящим поршни из строя. Поршень двигателя - устройство и неисправности

Виды износа поршней

Определить необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ можно по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

О том, что следует принимать меры, предупреждающие поломку двигателя, говорят следующие явления:

  • Залегание поршневых колец
  • Износ канавок
  • Износ отверстий в бобышках
  • Износ поршня по диаметру
  • Трещины и задиры на юбке
  • Нагар на днище поршня

Нагар с днища поршня счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Из канавок он удаляется при помощи специального приспособления.

Определить присутствие трещин на поршне можно на слух. Для этого деталь берется за головку, а по юбке наносятся легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин.

Поршни, имеющие трещины, глубокие царапины и большой износ по диаметру, не подлежат ремонту – только замене.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволяет устанавливать кольца большей высоты. Протачивать канавки необходимо с учетом размеров установленных ремонтных колец.

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Износ отверстий в бобышках устраняется их развертыванием под увеличенный диаметр при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя, так как ими можно легко нарушить перпендикулярность оси пальца с осью поршня. После операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.

Делается это следующим образом. Поршень надевается на палец устройства и придвигается вплотную к стойке. Штифт индикатора, закрепленный на стойке, должен соприкасаться с поршнем.

Стрелка индикатора покажет определенное отклонение – его величину необходимо зафиксировать. Далее поршень снимается и надевается на палец другой стороной. Разница в полученных измерениях не должна превышать 0,05 мм.

Если она больше, поршень забраковывается.

Если на юбку поршня было нанесено заводское защитное покрытие, которое повредилось в процессе эксплуатации, крайне желательно провести операцию по его восстановлению. Специальные антифрикционные покрытия снижают коэффициент трения, способствуют дополнительному охлаждению поверхностей и уменьшают износ деталей.

Восстановить покрытие или нанести новый защитный слой позволяют материалы, выпускаемые сегодня в качестве более простых в нанесении и эффективных альтернатив заводским составам.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия (АФП) на юбку поршня на примере наиболее популярного покрытия – MODENGY Для деталей ДВС.

Первым делом поверхность юбки тщательно очищается доступным механическим или химическим способом от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия и пр. Затем на поршень надевается трафарет, чтобы защитить те участки, на которые попадание АФП нежелательно.

Далее поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который обеспечивает высокую адгезию покрытия и максимальный срок его службы. Через 15 мин Очиститель полностью испаряется, оставляя полностью подготовленную поверхность (касаться ее руками нельзя).

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС упаковано в удобный аэрозольный баллон, который перед использование тщательно встряхивается.

Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедура производится быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут материал приобретает матовый оттенок и позволяет наносить второй слой покрытия (при необходимости). Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Поршни со свежим покрытием не рекомендуется перемещать до его полной полимеризации (12 часов при комнатной температуре или 20 минут в печи при температуре 170 °C).

После завершения работ сопло распылительной головки следует обязательно прочистить. Для этого нужно перевернуть баллон вверх дном и нажать на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. Удерживайте его в таком положении необходимо до тех пор, пока из сопла не начнет выходить чистый газ.

Как подобрать новый поршень и кольца?

Поршни подбираются в соответствии с ремонтным размером цилиндров. Маркировка ставится обычно на днище детали.

Каждый поршень выбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется с помощью специальной ленты-щупа, которая протягивается между цилиндром и поршнем. С противоположной от разреза юбки стороны устанавливается динамометр. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.

Читайте также:  Bmw 6 (e63-e64) : обслуживание, эксплуатация, поломки, ремонт, выбор и покупка

Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.

Помимо зазора, необходимо учитывать вес поршней – максимальная разница в весе деталей одного комплекта не должна превышать 5 грамм.

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.

Поршень двигателя - устройство и неисправности

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, то стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.

Для подбора по поршню кольцо «прокатывается» по канавке детали. Если зазор слишком мал, кольцо заедает. В таком случае его торцевая часть подлежит шлифовке при помощи наждачной бумаги.

Упругость новых поршневых колец проверяется специальным прибором. Величина нагрузки должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Источник: https://atf.ru/articles/materialy_dlya_tipovykh_uzlov_treniya/remont-porshney-dvs-kak-opredelit-i-ustranit-neispravnosti-detaley-dvigatelya/

Основные неисправности цилиндро-поршневой группы двигателей ЯМЗ

Внешние проявления неисправностей деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:

  • увеличение расхода масла на долив;
  • ухудшение пусковых качеств двигателя;
  • снижение мощностных и экономических показателей;
  • увеличение расхода картерных газов;
  • существенное ухудшение состояния картерного масла.
N Номер по каталогу Количество Наименование
1 236-1004063-Б 6 Болт крышки шатуна длинный
2 236-1004062-Б 6 Болт крышки шатуна короткий
3 236-1002023 6 Кольцо уплотнительное нижнее
4 236-1002024-А 6 Кольцо уплотнительное верхнее
5 236-1002040 6 Кольцо антикавитационное
6 236-1002021-А 6 Гильза цилиндра
7 236-1004020 6 Палец
8 236-1004015-Д 6 Поршень
9 236-1004006 6 Гильза, поршень, палец
10 236-1004022-Б 12 Кольцо стопорное
11 236-1000106-БЗ 6 Кольца поршневые (комплект на один поршень)
12 236-1004038-Б 6 Расширитель
13 236-1004035-В 6 Кольцо маслосъемное
14 236-1004034-А 6 Кольцо маслосъемное с расширителем
15 236-1004025-В 6 Кольцо компрессионное третье
16 236-1004032-АЗ 6 Кольцо компрессионное второе
17 236-1004030 6 Кольцо компрессионное верхнее
18 236-1004052-Б2 6 Втулка шатуна
19 236-1004045-Б2 6 Шатун
20 236-100405 8-В 12 Вкладыш

При диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5%) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя наружу и разгерметизации впускного тракта.

Читайте

Основные неисправности системы питания топливом двигателей ЯМЗ

Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объема проведенных обслуживаний и текущих ремонтов.

В условиях работы необходимо оценить нагруженность двигателя по эксплуатационному расходу топлива в л/100 км (л/моточас), тепловой режим иналичие шума или стука при работе.

Необходимо также определить возможные остановки двигателя по неустановленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации.

Поршень двигателя - устройство и неисправностиИсточник фото: 24ri.ruДиагностирование до разборки необходимо начинать с выяснения условий работы ДВС

После выполнения указанных работ при возможности запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, а также в фильтре центробежной очистки масла.

Обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки.

Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить ее в химическую лабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).

Поршень двигателя - устройство и неисправностиИсточник фото: dymz.ruБумажный элемент масляного фильтра осматривают на предмет наличия металлической стружки

Могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, замеряется давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя.

Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.

Читайте

Основные неисправности блока и головки цилиндров двигателей ЯМЗ

Компрессометром замеряется давление сжатия при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к.

точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя. Величина давления сжатия при nx/x = 800 мин-1 для двигателей ЯМЗ должна составлять pc = 3,0…3,5 МПа (30…35 кг/см2). Особое внимание следует обращать на разность давлений pc по цилиндрам.

Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектными деталями ЦПГ.

Поршень двигателя - устройство и неисправностиИсточник фото: 24ri.ruДавление сжатия лучше замерять в режиме работы ДВС при минимальной частоте холостого хода

По замерам значений pc можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов механизма газораспределения. При указанных дефектах обычно значение pc в цилиндре бывает меньше 2,0…2,1 МПа (20…21 кг/см2).

Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла.

Наибольший объем информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей. Состояние деталей ЦПГ и возможные причины их дефектов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Состояние деталей ЦПГ и причины их дефектов.

Состояние деталей ЦПГ Возможные причины дефектов ЦПГ Примечание
1. Задир цилиндрической части поршня с переносом его материала на поверхность гильзы. 1. Неправильно подобран зазор в системе поршень-гильза (меньше или больше рекомендуемого).
2. Перегрев двигателя в эксплуатации. Задир начинает развиваться на участках поршня, расположенных под углом 45° к оси кольца.
3. Зависание (закоксовывание) колец в канавках из-за недопустимой переработки картерного масла или применения масла, не соответствующего заводской инструкции по эксплуатации. Задир может быть только на головке или на всей поверхности юбки поршня.
4. Увеличена цикловая подача топлива секций ТНВД. Необходима проверка и регулировка ТНВД на стенде.
5. Превышение номинальной частоты вращения коленчатого вала (более 2100 мин.) из-за неисправности регулятора ТНВД. Проверить и отрегулировать максимальную частоту вращения при испытаниях ТНВД на стенде.
2. Обрыв поршня по бобышкам поршневого пальца. Обрыв является следствием задира и заклинивания поршня в гильзе. Обрыв происходит чаще на многоцилиндровых двигателях.
3. Обгорание днища поршня. Увеличение угла опережения впрыска топлива от нормы, повышение цикловой подачи секций ТНВД. Проверка регулировок ТНВД на стенде.
4. Закоксование (зависание) компрессионных колец. Переработка масла или использование масел, не соответствующих заводской инструкции по эксплуатации.
5. Износ маслосъемных колец вплоть до срабатывания хромированного покрытия. Низкое качество фильтрации картерного масла. Необходима проверка состояния элементов масляного фильтра и перепускного клапана.
6. Повышенный износ колец, канавок поршня и гильз. Низкое качество фильтрации воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.
7. Поломка поршневых колец, возможно разбивание межкольцевых перемычек поршня частями разрушенного кольца. Чрезмерный износ деталей ЦПГ из-за низкого качества фильтрации воздуха или нарушения герметичности впускного тракта, приведшего к пропуску в цилиндры двигателя нефильтрованного воздуха. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.

Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. Многолетний опыт эксплуатации двигателей ЯМЗ показывает, что износ деталей ЦПГ, как правило, носит абразивный характер и вызван нарушением фильтрации воздуха.

Поршень двигателя - устройство и неисправностиИсточник фото: carnovato.ruПри эксплуатации ДВС необходимо обращать внимание на состояние воздухоочистки

Абразивный износ двигателя (иногда его называют пылевым) определяется по снижению мощности («плохо тянет»), повышенному дымлению, выбросу масла из сапуна и, как следствие, увеличенному расходу масла (обычно выше 2…3% от расхода топлива).

В отдельных случаях работа двигателя сопровождается металлическим стуком, хорошо прослушиваемым при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Причиной стука, как правило, является поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного износа канавки поршня и самого кольца по высоте.

Смотрите

Все объявления о продаже двигателей

Процесс обслуживания воздушного фильтра и проверка герметичности впускного тракта двигателя е составе изделия подробно описаны в инструкциях по эксплуатации двигателя. К сожалению, практика показывает, что в эксплуатации зачастую пренебрегают этими операциями ТО, что приводит к преждевременному аварийному износу ЦПГ.

Статья из журнала «Техническое обслуживание», № 2-3, сентябрь 2004

Источник: https://exkavator.ru/articles/operate/~id%3D8315

Узнайте в каком случае потребуется ремонт поршней двигателя!

В конструкции силового агрегата поршневая часть постоянно подвергается повышенным нагрузкам, губительному воздействию высоких температур и различным механическим повреждениям, которые вызывает нарушение рабочего цикла мотора.

Например, клапанам механизма газораспределения также приходится работать в сложных условиях, сокращающих их эксплуатационный период, но процедура восстановления работоспособности клапанов значительно уступает в сложности и стоимости аналогичным мероприятиям в области поршневой части.

https://www.youtube.com/watch?v=BWXB8j5a41s

Особую сложность восстановительного процесса представляет выход поршня из строя в силовом агрегате, конструкция которого не позволяет проводить ремонт поршневой части. К сожалению, большинство современных ДВС имеют такой тип конструкции, который полностью исключает доступ к поршням.

Поэтому в случае поломки не сложно предвидеть два варианта развития событий:

  • приобрести новый блок цилиндров с кривошипно-шатунным механизмом;
  • полностью заменить силовой агрегат.

Подобные перспективы не особо радуют автовладельцев. По этой причине крайне важно уделять должное внимание состоянию поршневой части, вовремя проводить профилактические мероприятия и замену расходников. Необходимо знать и учитывать все факторы, которые сокращают срок службы поршней.

Читайте также:  Skoda octavia a7 (2013–н.в) : обслуживание, эксплуатация, поломки, ремонт, выбор и покупка

В плане функциональности поршень представляет собой подвижный элемент камеры сгорания, который под воздействием давления, вызванного сгоранием топливной смеси, свободно перемещается между нижней и верхней мертвыми точками.

Таким образом, коленвал и шатун силового агрегата приводятся в движение. Процесс сгорания топлива внутри цилиндров мотора обусловлен обильным выделением тепловой энергии, которая ввиду конструкционных особенностей агрегата преобразовывается в механическую.

По такому принципу работают все ДВС.

Кроме постоянного высокого давления поршень подвергается воздействию повышенной температуры. Известно, что во время перегрева поршень значительно увеличивается в размерах вследствие расширения материала, из которого он изготовлен. Чтобы не допустить заклинивания поршня внутри цилиндра этот элемент имеет особую бочкообразную конструкцию, нижняя часть которой максимально увеличена в диаметре. Говоря проще, полностью учтена особенность конструкции поршня: его юбка нагревается не так сильно, как головка, которая находится в верхней точке расположения поршневых колец. Также для дополнительного охлаждения элемента его днище может иметь специальное покрытие из теплоизолирующего материала.

Помимо этого, в большинстве конструкций силовых агрегатов предусмотрено охлаждение поршневой части за счет циркуляции моторного масла.

Если температурная нагрузка на поршневую часть начинает превышать допустимые пределы, то необходимо готовиться к худшему. В этом случае значительно снизится зазор между стенками цилиндра и поршнем, что вызовет дополнительное трение и, как следствие, нагрев поршня с последующим его увеличением.

Даже специальное антифрикционное покрытие, которое наносится на поверхность поршня и стенки цилиндра, не всегда предохраняет от перегрева. В результате этого на поверхностях взаимодействующих элементов образовываются задиры. Также не исключено заклинивание поршня. По характеру и положению задиров можно определить причины их возникновения.

Например, об общем перегреве силового агрегата свидетельствует появление задиров по всей поверхности юбки.

Перегрев поршней может вызывать множество причин:

  • нарушение циркуляции моторного масла или охлаждающей жидкости;
  • выход из строя термостата;
  • засорение радиатора;
  • убыль уровня антифриза вследствие образовавшейся течи;
  • повреждение помпы;
  • неисправность вентилятора охлаждения;
  • другие причины.

В любом случае, причина перегрева силового агрегата нуждается в немедленном устранении.

Недостаточная смазка поршневого пальца проявляется изменением его цвета на синий и появлением задиров в зоне бобышек.

В зависимости от типа и конструкционных особенностей силовых агрегатов пальцы могут быть либо неподвижно установленными в верхней части шатуна, либо независимыми (плавающими).

Если последний тип пальцев будет заклинен во втулке шатуна, то это приведет к перегреву расположенных на поршне бобышек, в результате чего в области их расположения на юбке образуются задиры.

Если же перегрелась головка поршня, то задиры появляются между канавкой верхнего компрессионного кольца и нижней частью поршня. Зачастую подобное вызывает нарушение процесса сгорания топлива внутри цилиндров. У бензиновых силовых агрегатов подобный перегрев может быть вызван калильным зажиганием, из-за которого топливная смесь воспламеняется преждевременно, либо процессом детонации.

Описанные процессы могут быть вызваны как общим перегревом мотора, так и другими причинами. Перечислим их:

  • Несоответствие калильного числа свечей зажигания параметрам силового агрегата.
  • Низкооктановое топливо.
  • Выход из строя датчика детонации.
  • Неправильное смесеобразование, в результате чего она получается либо слишком обогащенной, либо слишком обедненной.
  • Нарушение регулировок топливных форсунок (для дизельных моторов).
  • Некорректная работа системы зажигания из-за неправильно выставленного угла его опережения.

Так как рост температуры вызывает перегрев отдельных участков нижней части поршня, не исключено появление трещин на этих участках, а также — плавление металла, из которого изготовлен поршень. Температура может достигать такой отметки, что попросту спалит поршень.

Если вовремя не диагностировать наличие детонации внутри цилиндров мотора, а также не установить причину возникновения калильного зажигания, стоит готовиться к сложному восстановительному ремонту поршневой части двигателя. Следствием описанных явлений является разрушение колец поршней и их посадочных мест, оплавление кромок днища и прочие повреждения, которые полностью выводят деталь из строя.

В дизельных моторах повреждение поршневых колец и их посадочных мест является свидетельством жесткого сгорания топливной смеси, которое вызывает образование ударных нагрузок большой силы. Подобное явление может быть вызвано использованием некачественного дизельного топлива, чрезмерным применением различных присадок, некорректной работой форсунок ТНВД, перебоями в работе системы зажигания.

Смывание защитной масляной пленки со стенок цилиндра и поршня так же вызывает их повышенный износ. Его причинами являются некорректная работа зажигания, необходимость замены сажевого фильтра, постоянные запуски холодного силового агрегата и неправильный процесс воспламенения рабочей смеси внутри цилиндров.

При отсутствии механического износа поршневой части, регламентный срок замены или проведения восстановительных работ поршней можно определить по состоянию колец и их посадочных мест.

Несмотря на все описанные причины повреждений, на практике картина выглядит несколько иначе.

Зачастую предпосылкой для проведения срочного ремонта поршней является механическое повреждение, виновником которого в большинстве случаев выступает обрыв ремня или цепи ГРМ.

Существует и масса иных причин, из-за которых приходится проводить срочный ремонт поршневой части ДВС. Известно, что правильно функционировать может только исправный поршень, кольца которого находятся в неизношенном состоянии.

Повреждение поршневых колец приводит к образованию нагара на стенках цилиндров и поверхности поршней, снижению компрессии либо ее полному отсутствию, попаданию отработанных газов внутрь картера, увеличению потребления смазывающей жидкости.

В случае если внутрь силового агрегата залито некачественное моторное масло, то возможно, что оно закоксуется при сильном перегреве. Это вызовет потерю подвижности колец, из-за чего обычно пропадает компрессия, возникают проблемы с запуском двигателя, в выхлопных газах автомобиля появляется дым.

Помимо этого, повредить поршневую часть могут керамические крошки, которые откалываются от каталитического нейтрализатора и проникают внутрь мотора.

Причин выхода поршней из строя довольно много. Можно сказать лишь одно: для поддержания работоспособности поршневой части и увеличения ее эксплуатационного ресурса необходимо постоянно следить за системами жизнеобеспечения силового агрегата. В противном случае, любое, казалось бы, незначительное отклонение от нормы в их работе может нанести существенный урон поршневой части.

Источник: https://ddcar.ru/blog/remont/tipichnye-prichiny-vyhoda-iz-stroya-porshney-dvigatelya

Признаки неисправности цилиндро-поршневой группы карбюраторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификаций

  • Основные неисправности цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) карбюраторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 следующие:
  • — износ, поломка, залегание поршневых колец;
  • — износ, задир цилиндров;
  • — повреждение перемычек между кольцами на поршнях;

— износ или прогорание поршней.

Все эти неисправности приводят к заметному ухудшению работы двигателя автомобиля. Более-менее точно диагностируют эту проблему при помощи компрессометра. Так же оценить состояние ЦПГ двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 можно по внешним признакам и показателям их работы.

Перечень признаков неисправностей ЦПГ двигателей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Сильное дымление из шланга вентиляции картера двигателя автомобиля (сапуна).

Оценить состояние ЦПГ можно по одному этому признаку. Сильное хлопающее дымление из сапуна на прогретом двигателе свидетельствует об износе или залегании поршневых колец, износе цилиндров или того и другого вместе.

— Наличие моторного масла в корпусе воздушного фильтра двигателя.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра также будет забит маслом. При износе ЦПГ повышается давление в картере двигателя за счет прорыва туда газов из камер сгорания.

Масло начинает выбрасывать в систему вентиляции и далее в корпус воздушного фильтра. В такой ситуации зачастую начинают течь сальники двигателя, постоянно забиваются воздушные жиклеры карбюратора.

На большинстве двигателей с такой проблемой шланг с сапуна опущен вниз.

— Повышенный расход моторного масла двигателем.

Более чем 1 литр на 10.000 км.

— Сильный нагар на свечах зажигания. Замасливание свечей.

Нарушение смесеобразования в камерах сгорания, в связи с износом колец и цилиндров, приводит к повышенному образованию черного маслянистого нагара на электродах свечей зажигания. Помимо этого резьбовая часть свечей будет покрыта маслом. Аналогичные симптомы наблюдаются при износе или повреждении маслосъемных колпачков.

— Повышенное дымление из выхлопной трубы.

Сине-сизый, временами черный дым из глушителя указывает на износ поршневых колец и (или) цилиндров. Схожие симптомы проявляются при износе маслосъемных колпачков (синий выхлоп при перегазовке), неисправности системы зажигания (момент зажигания неверен, «пробиты» высоковольтные провода, крышка трамблера, бегунок и пр.), нарушении регулировок карбюратора.

  1. — Повышенный расход топлива двигателем автомобиля.
  2. — Вибрация и шум при работе двигателя.
  3. Разная компрессия в цилиндрах часто приводит к вибрации двигателя при работе.
  4. — Двигатель «троит».

Постоянное загрязнение карбюратора, замасливание свечей приводит к перебоям в работе двигателя – «троению» — неустойчивому холостому ходу. Попытки отрегулировать обороты холостого хода зачастую ни к чему не приводят.

— Падение мощности и приемистости двигателя автомобиля.

Неисправная цилиндро-поршневая группа двигателя не позволяет ему развивать былую мощность и приемистость, так как компрессия в цилиндрах снижена. Возможны «провалы» при нажатии на педаль «газа».

Примечания и дополнения

— Ремонт ЦПГ карбюраторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 сводится к замене колец, поршней, расточке цилиндров. В ряде случаев можно обойтись раскоксовкой поршневых колец, так как при их залегании симптомы неисправности ЦПГ могут быть схожи.

  • — Так же в первую очередь проверяем и прочищаем систему вентиляции картера двигателя так как она так же отвечает за повышение давления картерных газов.
  • Еще пять статей по двигателям автомобилей ВАЗ
  • — Повышенный расход масла карбюраторным двигателем автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
  • — Система вентиляции картера двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
  • — Синий дым из глушителя
  • — Измерение компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя легкового автомобиля
  • — «Троит» двигатель

Источник: https://twokarburators.ru/priznaki-neispravnosti-cpg/

Ссылка на основную публикацию