Описать правила подбора и установки компрессионных колец. Как подобрать поршневые кольца

На рынке автозапчастей сегодня есть все - от самой мелкой детали до
двигателя и кузова. Казалось бы, проблема, которая лет десять-пятнадцать
назад стояла очень остро, наконец-то решена. Но не тут-то было. Подобрать
качественные детали для замены непросто, особенно это касается вкладышей
шатунных и коренных подшипников, элементов цилиндропоршневой группы -
поршней, колец. Именно качество и надежность этих деталей кардинально
влияют на срок работы двигателя после "лечения".

Немного истории

Самые первые поршневые кольца для ВАЗ изготавливались на специализированном
заводе в Мичуринске, но устаревшие технологии 50-х годов не
соответствовали требованиям ВАЗ к качеству продукции. Выбраковка
мичуринских колец достигала порой 75-80%, поэтому руководство ВАЗ приняло
решение об организации данного производства в собственном "доме". С этой
целью заключили договор между ВАЗ и японской фирмой "Рикен", которая
поставила в Тольятти оборудование для производства поршневых колец, что
позволило снизить количество брака до 25%. Казалось бы, и эта цифра велика,
однако по сравнению с другим импортным оборудованием преимущество
японского в качестве было неоспоримым.

В настоящее время на ВАЗ выпускают поршневые кольца трех номинальных
размеров (76, 79, 82 мм), на каждый из которых приходится по два ремонтных
(0,4 и 0,8 мм). Материалом для изготовления колец является специальный
высокопрочный или серый чугун марки РИК-40 и РИК-20, который имеет высокие
противоизносные свойства, превосходящие по качеству материалы колец других
заводов (в Мичуринске, Ставрополе). Контроль качества осуществляется после
каждого технологического перехода в течение всего процесса производства.

Особенности маслосъемных колец

В основной массе маслосъемные кольца выпускаются двух типов - хромированные
и нехромированные, однако не так давно появились и стальные кольца с
пружинным элементом, предназначенные пока лишь для установки при ремонте
двигателя. Стальные маслосъемные кольца изготавливают только номинального
размера.

Хромированные кольца имеют сечение с двумя симметричными выступами и
предназначены для установки в двигателях ВАЗ-2106, 2108, 21083, 2121, 1111.
А появились они после рождения ВАЗовских двигателей для "восьмерок" и
"девяток". Эти двигатели имеют повышенную степень сжатия и более
нагруженные режимы работы, поэтому в процессе эксплуатации обычные
маслосъемные кольца изнашивались намного быстрее, чем верхнее
компрессионное, покрытое хромом. Чтобы уравнять их пробег, начали покрывать
хромом и маслосъемные кольца вышеперечисленных двигателей, что позволило
продлить жизнь кольцам почти в два раза.

Что касается нехромированных колец, то их выступы несимметричны, и
устанавливаются они на двигатели ВАЗ-2101, 21011, 2103, 2105 и на 2106 для
АЗЛК 2141. Это, пожалуй, единственная деталь, позволяющая отличить
хромированное кольцо от обычного, так как по цвету они почти одинаковы.
Будьте внимательны, чтобы вам "по ошибке" не продали "мичуринские" кольца,
имеющие "подкошенные" выступы.

Расширительные пружины также имеют свои отличительные особенности:
переменный шаг навивки витков, отшлифованная поверхность по наружному
диаметру и торцам. Возможности подделки маловероятны. Такие отличительные
черты можно получить, только имея специальное дорогостоящее оборудование,
которое есть пока лишь на ВАЗ.

Но бывают случаи, когда пытаются продать уже закончившие свой "жизненный
путь" кольца, которые перед этим тщательно чистят и вымывают. Обнаружить
это нетрудно, стоит лишь взглянуть на профиль и высоту выступов. Как
правило, они либо отсутствуют, либо проявляются едва заметно. Да и
пружинное кольцо практически невозможно полностью очистить от масла и
грязи.

Стальные маслосъемные кольца за рубежом получили широкое распространение.
Их большой срок службы, меньшая масса и стоимость, надежность и качество
выполняемой работы говорят о необходимости их внедрения и на всех ВАЗовских
моделях. Однако из-за отсутствия необходимого количества материала для их
серийного производства (нержавеющая сталь для пружинного элемента и
углеродистая лента для колец) их применение пока ограничено и
распространяется лишь на ремкомплекты. Моторесурс стальных колец - 150-200
тыс. км, что, бесспорно, подтверждает их преимущество над чугунными.

Самая главная отличительная черта ВАЗовских стальных маслосъемных колец -
хромовое покрытие самих колец и расширительных пружин, у мичуринских и
других оно отсутствует. На поверхности колец хром создает специфический
матовый оттенок, заметный, если только хорошо присмотреться.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца, как и маслосъемные, имеют свой профиль. Верхнее
компрессионное кольцо является наиболее нагруженным, изготавливается оно из
высокопрочного серого чугуна, а поверхность по наружному диаметру
хромируется. Нижнее компрессионное кольцо менее нагружено, поэтому его не
хромируют, а для того, чтобы оно частично выполняло маслосъемную функцию,
нижнюю часть делают в виде клина для снятия остатков масла.

Как и маслосъемные, ВАЗовские компрессионные кольца также имеют свои
отличительные черты. Эти кольца с одной стороны (а иногда и с двух) по
наружному диаметру имеют фаску, у колец другого происхождения этой фаски
нет. При первом взгляде ее трудно заметить, однако на ощупь можно
определить (контроль, аналогичный проверке доллара).

Еще одной отличительной особенностью являются торцы, которые в ходе
технологического процесса на ВАЗ зачищаются шкуркой, и даже фосфатирование
не может скрыть следов данной обработки. После обработки шкуркой торцы
получаются осветленными и закругленными, у других же эта особенность
отсутствует.

Хромовое покрытие создает матовый цвет, поэтому его нетрудно отличить от
стального блеска нехромированных колец. Как уже отмечалось, в настоящее
время на ВАЗ выпускаются кольца трех номинальных размеров - 76, 79, 82 мм и
только двух ремонтных размеров - 0,4 и 0,8 мм. Если при покупке вам
предлагают 0,7 или 0,6 мм, - это первый признак подделки.

Фирменные метки и упаковки

На каждом кольце обязательно имеется маркировка. Справа от замка ставится
слово "ВАЗ", а если это ремонтный размер, то слева от замка ставится цифра
40 или 80, что соответствует ремонтным размерам 0,4 и 0,8 мм. Обнаружить
подделку иногда очень тяжело, так как в современных условиях сделать
"фирменную" метку не так уж и сложно. Однако и здесь, если постараться,
можно выявить "фальшь". Заводскую метку ставит автомат, а значит место ее
установки всегда строго фиксировано. В случае, когда этим занимается
"рукодельщик", всегда имеются отклонения от заводского "места". Это
несложно заметить при тщательном осмотре даже одного комплекта колец.
Упаковки также имеют свои фирменные секреты. Все кольца, которые идут на
запчасти, упаковываются в пакетики по 3 штуки (два компрессионные и одно
маслосъемное - цилиндрокомплект). На пакетиках устанавливается кодовый
номер комплекта, модель двигателя и размер колец. В дальнейшем такие
комплекты расфасовываются по типоразмерам и упаковываются в фирменные
коробочки по четыре цилиндрокомплекта. На пакетах и коробках надписи всегда
имеют один шрифт, и запомнить его не составит труда, к тому же, на коробке
должен быть штамп ОТК, а все точки склеивания коробки тоже располагаются в
строго определенных местах.

Чтобы было проще ориентироваться в номенклатуре поршневых колец,
выпускаемых на ВАЗ, предлагаем перечень, представленный в таблицах 1 и 2.

Споры вокруг выбора колец

Любой автомобилист мечтает, чтобы каждая деталь двигателя его машины
служила как можно дольше. Однако в случае с поршневыми кольцами это мнение
разделилось. Одни утверждают, что лучше устанавливать кольца, имеющие
небольшую долговечность (30-40 тыс. км - в случае мичуринских колец). Этим
вы сможете оградить от износа стенки цилиндров и тем самым продлите жизнь
двигателю. Другие же настаивают на том, что лучше устанавливать ВАЗовские
кольца - более долговечные (пробег до замены 150-200 тыс. км), так как все
равно после такого пробега придется заниматься шлифовкой коленчатого вала и
заменой его вкладышей, а заодно можно заняться и мелким ремонтом
цилиндропоршневой группы. Наличие двух ремонтных размеров позволит еще
дважды избежать расточки цилиндров, что в сумме даст пробег 450-600 тыс.
км. А теперь посчитайте, во сколько обойдется вам разборка и сборка
двигателя через каждые 30-40 тыс. на протяжении 600 тыс. км пробега.

Таблица 1. Чугунные поршневые кольца

Модель двигателя Размер колец на упаковке Обозначение комплекта
ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2101-1000100-10
ВАЗ-2103 76,4 мм ремонтный 2101-1000100-31
- 76,8 мм ремонтный 2101-1000100-32
ВАЗ-2108 76 мм нормальный 2108-1000100-10
ВАЗ-21081 76,4 мм ремонтный 2108-1000100-31
- 76,8 мм ремонтный 2108-1000100-32
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 21011-1000100-10
ВАЗ-2105 79,4 мм ремонтный 21011-1000100-31
- 79,8 мм ремонтный 21011-1000100-32
ВАЗ-2106 79 мм нормальный 2106-1000100-10
ВАЗ-2121 79,4 мм ремонтный 2106-1000100-31
- 79,8 мм ремонтный 2106-1000100-32
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1000100-10
ВАЗ-21213 82,4 мм ремонтный 1083-10001200-31
ВАЗ-2110 82,8 мм ремонтный 21083-1000100-32
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029
- 76,4 мм ремонтный 1111-1004031
- 76,8 мм ремонтный 1111-1004032
ВАЗ-11113 82 мм нормальный 11113-1004029
- 82,4 мм ремонтный 11113-1004031
- 82,8 мм ремонтный 11113-1004032

Таблица 2. Ремкомплекты со стальными маслосъемными кольцами

Двигатель Размер колец Обозначение автокомплекта
ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2108-10040029
ВАЗ-2103 - -
ВАЗ-2108 - -
ВАЗ-21081 - -
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 2106-1004029
ВАЗ-2106 - -
ВАЗ-2121 - -
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1004029
ВАЗ-21213 - -
ВАЗ-21073 - -
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029-01

Цилиндрические компрессионные поршневые кольца

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо с внутренней фаской

Цилиндрическое компрессионное поршневое кольцо с внутренним углом

Компрессионные поршневые кольца с маслосъёмной функцией

Коническое компрессионное поршневое кольцо

Под цилиндрическими компрессиоными поршневыми кольцами понимают кольца с прямоугольным поперечным сечением. Обе боковые поверхности кольца лежат параллельно друг к другу. Это исполнение кольца является самым простым и самым распространённым видом компрессионных поршневых колец. Сегодня эта модель используется преимущественно в качестве первого компрессионного поршневого кольца у всех бензиновых, а также у некоторых дизельных двигателей для легковых автомобилей,

Внутренние фаски и внутренние углы вызывают скручивание колец в установленном (натянутом) состоянии. Положение фаски и, соответственно, внутреннего угла в верхней кромке вызывает «положительное скручивание колец». Какое оно имеет действие, описано в главе Скручивание колец.

Эти кольца выполняют двойную функцию. Они помогают компрессионному поршневому кольцу при герметизации от газов и маслосъёмному поршневому кольцу при удалении масляной плёнки.

Важное указание: У всех видов двигателей (для легковых и грузовых автомобилей, бензиновых и дизельных) конические компрессионные поршневые кольца вставляются в основном во вторую кольцевую канавку.

Рис. 2

Поверхность конических компрессионных поршневых колец имеет коническую форму. Отклонение угла по отношению к цилиндрическому компрессионному поршневому кольцу составляет, в зависимости от конструкции, примерно от 45 до 60 угловых минут. Из-за формы кольцо в начальном состоянии опирается только на нижнюю кромку и, таким образом, прилегаеттолько в определённых пунктах к внутреннему диаметру цилиндра. Вследствие этого, в этом месте появляется высокое механическое давление на поверхность и происходитжелаемое снятие слоя материала. Результат этого износа при приработке уже после небольшой продолжительности эксплуатации - совершенно круглая форма и, вместе с этим, хорошее уплотнение. После пробега нескольких 100.000 км коническая поверхность кольца изнашивается так, что коническое компрессионное поршневое кольцо берёт на себя скорее функцию цилиндрического компрессионного поршневого кольца. Теперь кольцо, ранее изготовленное как коническое компрессионное, всё ещё отлично выполняет уплотняющую функцию в качестве цилиндрического компрессионного поршневого кольца.

Положение фаски и, соотв., внутреннего угла на нижней кромке вызываетздесь отрицательное скручивание колец (смотри главу 1.6.9 Скручивание колец).

Вследствие того, что давление газа оказывает влияние на кольцо также и спереди (давление газа может проникать в щель между стенкой цилиндра и рабочей поверхностью поршневого кольца), усиление давления газа несколько уменьшается. Во время приработки кольца давление прижима немного уменьшено, и сама приработка происходит с меньшим износом (рис. 2).

Наряду с функцией в качестве компрессионных поршневых колец, конические компрессионные поршневые кольца обладают также хорошими маслосъёмными свойствами. Это происходит из-за смещённой назад верхней кромки кольца. При движении вверх от нижней к верхней мёртвой точке кольцо скользит по масляной плёнке. Благодаря гидродинамическим силам (образование так называемого масляного клина) кольцо немного отделяется от поверхности цилиндра. При движении в противоположном направлении кромка кольца проникает глубже в масляную плёнку и, таким образом, отбрасывает масло, прежде всего, к кривошипной камере. У двигателей внутреннего сгорания конические компрессионные поршневые кольца вставляются также и в первую кольцевую канавку.

Коническое компрессионное поршневое кольцо с нижней внутренней фаской

Коническое компрессионное поршневое кольцо с нижним внутренним углом

Скребковые компрессионные поршневые кольца

Скребковое компрессионное поршневое кольцо

У скребкового компрессионного поршневого кольца нижняя кромка поверхности кольца снабжена прямоугольной или затылованной выемкой, которая кроме герметизации от газов обладает также и функцией удаления масляной плёнки. Выемка имеет определённый объём, в котором может собираться снятое масло, прежде чем оно сбежит обратно в масляный поддон.

У многих вариантов двигателя скребковое компрессионное поршневое кольцо использовалось раньше в качестве второго компрессионного поршневого кольца. На сегодняшний день вместо скребковых компрессионных поршневых колец используются преимущественно конические скребковые компрессионные поршневые кольца. Скребковые компрессионные поршневые кольца используются также для поршня компрессора в тормозных системах с пневматическим приводом. Там, главным образом, как первое компрессионное поршневое кольцо.

Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо

Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо - это усовершенствованная модель скребкового компрессионного поршневого кольца.

Благодаря конической форме поверхности усиливается эффект снятия масла. У поршневых компрессоров коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо вставляется не только во вторую, но также и в первую кольцевую канавку.

Коническое скребковое компрессионное поршневое кольцо с закрытым стыком

Для улучшения герметизации от газов выступ заканчивается не у самого стыка, а уже раньше. Таким образом, по сравнению с обыкновенным коническим скребковым компрессионным поршневым кольцом можно достичь уменьшения просачивания газов из камеры сгорания в картер двигателя (смотри также 1.6.5 Тепловой зазор).

Поршневые кольца с поперечным сечением в форме трапеции Трапециевидные или полутрапециевидные компрессионные поршневые кольца используются для того, чтобы препятствовать нагарообразованию и, вместе с тем, заклиниванию колец в кольцевых канавках. Особенно тогда, когда очень высокая температура появляется также и в кольцевой канавке, опасность состоит в том, что имеющееся в этой кольцевой канавке моторное масло под воздействием температуры образует нагар. У дизельных двигателей помимо возможного нагарообразования появляется также сажа. Она тоже приводит к отложениям в кольцевом пазе. Если бы поршневые кольца из-за этих отложений застряли, то горячие газообразные продукты сгорания беспрепятственно проходили бы между поршнем и стенкой цилиндра, при этом перегревая поршень. Результатом были бы расплавление головки поршня и сильные повреждения самого поршня. Из-за высоких температур и образования сажи трапециевидное компрессионное поршневое кольцо используется чаще всего для дизельных двигателей и вставляется в самую верхнюю, а иногда и во вторую кольцевую канавку.

Внимание

Трапециевидные или полутрапециевидные компрессионные поршневые кольца не могут вставляться в обыкновенные канавки прямоугольного сечения. При использовании поршневых колец с поперечным сечением в форме трапеции также и кольцевые канавки в поршне всегда должны иметь соответствующую форму.

Трапециевидное компрессионное поршневое кольцо

У трапециевидных компрессионных поршневых колец обе боковые поверхности кольца не лежат параллельно, а стоят друг против друга в виде трапеции. Угол составляет, как правило, 6°, 15° или 20°.

Полутрапециевидное компрессионное поршневое кольцо

У полутрапециевидных компрессионных поршневых колец нижняя боковая поверхность не имеет никакого угла, а с рабочей поверхностью кольца она образует прямой угол.

Функция очистки

Благодаря трапециевидной форме компрессионных поршневых колец и ихдвижению в кольцевой канавке из-за перекоса поршня (смотри главу 1.6.11 Движение поршневых колец) образования нагара растираются механическим путём.

Любое транспортное средство состоит из целого набора самых разнообразных деталей, среди которых встречаются как большие агрегаты (например, двигатель или карбюратор), так и совсем маленькие элементы. Именно к таким небольшим составляющим относятся автомобильные поршневые кольца, которые, наряду с другими деталями, отвечают за эффективность работы транспортного средства в целом. Сейчас мы более детально расскажем об их назначении, особенностях выбора и последующей замене.

1. Для чего автомобилю поршневые кольца?

Поршневые кольца – это незамкнутые элементы, которые с небольшим зазором посажены в канавки, находящиеся на внешних поверхностях поршней двигателя внутреннего сгорания. Исходя из назначения указанных элементов, можно выделить две группы таких деталей: к первой относят кольца, а ко второй – .

Компрессионные кольца используются для предотвращения порыва газов из камеры сгорания в картер. В свободном состоянии наружный диаметр такого кольца больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому часть детали просто вырезают, а сам вырез называют замком.

Главная задача маслосъемных колец – не допустить проникновения масла из картера в камеру сгорания, что достигается путем снятия излишков масла со стенок цилиндра силового агрегата. Такие кольца устанавливаются немного ниже компрессионных и, в отличие от них, имеют сквозные прорези.

Компрессионные кольца поддерживают необходимый уровень герметичности, в то время как маслосъемные занимаются регулировкой количества масла на стенках цилиндра. Именно регулировкой, но никак не полным удалением, ведь дефицит смазочного материала легко может вызвать масляное голодание соединения поршня, что, впоследствии, приводит к его заклиниванию.

Приемлемый уровень герметичности – это, конечно, основное назначение поршневых колец, но все же стоит отметить, что некоторая часть газов все равно проникает из камеры сгорания во внутреннее пространство картера, пусть даже двигатель новый и находится в полностью исправном состоянии.

Уплотнение с использованием поршневых колец в мире техники носит название «уплотнения лабиринтного типа», для которого характерна незначительная утечка газов (на исправном моторе она должна находиться в пределах 0,5-1,0%).

Кроме роли уплотнителей и регулятора количества масла на стенках цилиндра, поршневые кольца имеют и другие задачи: например, отводят тепло от поршня к стенкам цилиндра. То есть, можно сказать, что указанные элементы выполняют три основных функции:

1. Поддерживают необходимый уровень герметичности между поршнем и стенками цилиндра;

2. Регулируют количество масла, которое обеспечивает смазывание места соединения поршня с цилиндром, и предотвращают его поступление в камеру сгорания двигателя;

3. Охлаждают работающий поршень, отводя от него тепло к стенкам цилиндра.

Все эти задачи выполняются поршневыми кольцами в очень тяжелых рабочих условиях и под воздействием высоких механических и тепловых нагрузок, а появлению теплового напряжения данных деталей способствует воздействие на них горячих рабочих газов и трение колец о стенки цилиндра, которое происходит в условиях масляного голодания в верхней части поршня. В такой ситуации нормальная работоспособность описанных элементов достигается как за счет конструктивных особенностей колец, так и за счет правильного подбора материала их изготовления.

2. Выбор поршневых колец

В современном магазине автозапчастей можно найти поршневые кольца на любой вкус и кошелек, которые выпускаются самыми разными производителями. Сразу нужно отметить, что детали известных марок по умолчанию не могут стоить дешево, ведь для их создания должны использоваться только самые качественные материалы и новейшие технологии производства.

Кроме того, изготовление таких поршневых колец проходит на самом современном оборудовании, которое, кстати говоря, само по себе стоит отнюдь не дешево, из-за чего позволить его могут только крупные производители. Вот и получается, что конечная себестоимость каждой детали может быть несколько выше, нежели рыночная цена аналогичного изделия менее известного производителя. Правда, далеко не всегда продукция малоизвестной фирмы оказывается плохой и некачественной, тут уже как повезет.

Зачастую, при изготовлении поршневых колец используется чугун, поскольку он хорошо взаимодействует с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его состав дает возможность сдерживать масло, что существенно уменьшает износ деталей. Не менее распространен пластичный чугун, обладающий большинством преимуществ обычного чугуна и дополнительной возможностью упругой деформации, что существенно облегчает монтаж колец.

Поршневые кольца, которые были изготовлены из нержавеющей стали – это уже усовершенствованный вариант хромированных колец, сделанных из чугуна. Нержавеющая сталь включает в себя большое количество хрома, благодаря которому детали имеют такие же свойства, как и хромированные изделия. Кроме того, нержавейка отлично переносит высокие температуры, чем выгодно отличается от хромированного чугуна.

Желая увеличить длительность «жизни» поршневых колец и обеспечить их быструю приработку, разработчики создали молибденовые кольца, в основе которых находится чугун с молибденовым покрытием. Указанный материал обладает многими свойствами хрома, в том числе и противоизносными качествами, что со временем позволило молибденовым кольцам занять лидирующие позиции среди деталей такого рода.

Выполняя расточку цилиндров (обычно применяется при капитальном ремонте мотора), грамотные мотористы стараются покупать комплект колец, имеющий в своем составе наборные маслосъемные кольца. Разница между наборной и ненаборной деталью кроется в принципе ее действия при контакте с зеркалом цилиндра. Например, когда поршень достигает нижней мертвой точки, наборное маслосъемное кольцо способно выгибаться в проточке поршня, более плотно прижимаясь к зеркалу цилиндра, что позволяет максимально эффективно защищать цилиндр от попадания масла.

Это стало возможным благодаря конструкции самого кольца, которая предусматривает наличие нескольких частей, жестко соединенных между собой, но имеющих при этом «свободу» движения. Если маслосъемное кольцо полностью цельное, то оно способно выгибаться только одним краем, не имея возможности полностью прижиматься к стенке цилиндра.

Бытует мнение, что тонкие поршневые кольца, при высоких оборотах двигателя, будут предотвращать вибрацию, а также уменьшать трение между стенкой отверстия цилиндра и самим поршневым кольцом. В принципе, такие детали хорошо справляются со своей работой практически во всех условиях, но из-за того, что от них ждут повышенных усилий воздействия на стенки, и из-за некоторых других факторов (в том числе высоких рабочих температур) их применение способствует ускоренному износу лицевой поверхности самих деталей и цилиндров силового агрегата.

Не последнюю роль в ситуации выбора поршневых колец играет материал их изготовления, ведь этим деталям приходится работать в достаточно сложных условиях. Чтобы решить эту проблему, сегодня разрабатывается специальная конструкция таких элементов с необходимым подбором материала для их создания. Так, верхнее кольцо, поскольку оно считается наиболее нагруженным, изготавливается из эластичного легированного чугуна высокой прочности, который имеет в своем составе плазменное напыление молибдена или хрома.

Для высокофорсированных двигателей начали изготавливать стальные кольца. По своей структуре хром и так относится к пористым металлам, а значит, способен хорошо удерживать нужное количество смазочного материала. Такие покрытия колец (с использованием хрома или молибдена) обладают повышенным уровнем износостойкости и относительно небольшим коэффициентом трения при контакте с цилиндром.

Именно поэтому низкокачественные изделия в буквальном смысле сгорают уже на первых тысячах пробега автомобиля после ремонта, что для его владельца означает скорое повторение процедуры. Если Вам не нужны лишние проблемы, то на качестве лучше не экономить, к тому же детали стоит покупать только у надежных и проверенных продавцов или в специализированных центрах.

Для обеспечения долгой и стабильной работы поршневых колец на автомобиле с форсированным двигателем, при выборе деталей стоит учитывать несколько факторов. Во-первых , как мы говорили, существенную роль в этом вопросе играет качество изделия и известность производителя. Во-вторых , на срок службы колец оказывает влияние и их ширина. На начальном этапе приработки, узкие кольца обеспечивают более качественное уплотнение, но основной недостаток таких деталей – в их поверхности, которая быстро поддается износу. Учитывая это, для форсированного двигателя, установленного на обычное транспортное средство, нет смысла использовать слишком узкие кольца.

Большинство двигателей, которые «привыкли» работать на оборотах, не превышающих показатель в 6500 об/мин , будут хорошо выполнять свои функции и с кольцами стандартной ширины (имеется ввиду первое и второе компрессионные). Для тех форсированных моторов, обороты которых превышают 6000 об/мин (а в некоторых случаях даже 7000 об/мин), как правило, устанавливают верхнее компрессионное кольцо шириной 1,59 мм. Применять кольца «потоньше» можно лишь в тех случаях, когда характеристики силового агрегата важнее долгосрочности службы самих деталей.

Решить проблему быстрого износа и одновременно немного увеличить мощность мотора можно с помощью специальных тонких колец, но, к сожалению, стоят такие детали совсем не дешево и, несмотря на высокое качество изделий, рядовые автолюбители предпочитают выбирать более доступные модели. Специальные тонкие кольца изготавливаются из разных материалов и имеют разную ширину, поэтому, при выборе элемента, нужно иметь четкое представление о требованиях к ним. Если Вам все же удастся подобрать правильную комбинацию, выбрав перед этим нужные поршневые кольца высокого качества, то проблем с их работой возникать не должно.

3. Замена поршневых колец

Существует несколько признаков, свидетельствующих о необходимости замены поршневых колец. К основным из них относят:

1. Снижение мощности силового агрегата (чаще всего является главным толчком к выполнению замены);

2. Резкое увеличение расхода масла (этот признак дополняет первый, ведь изношенные кольца просто неспособны вовремя убирать масло со стенок цилиндров, что в итоге приводит к его попаданию в камеру сгорания). Но не стоит всю вину сразу перекладывать на поршневые кольца, ведь существует много других причин, по которым мотор может потреблять большое количество масла;

3. Следом за увеличением потребления масла, увеличивается и расход топливной жидкости, ведь подсевшие кольца в основном вызывают падение уровня компрессии, вследствие чего, чтобы заставить мотор нормально работать или хотя бы попытаться это сделать, водителю придется сильнее давить на педаль газа. Правда, результатом таких попыток могут оказаться залитые бензином свечи или попадание солярки в картер (имеются ввиду дизельные двигатели).

Определив проблему, Вам нужно сразу решить, будете ли Вы демонтировать двигатель, или произведете замену сломанной детали, не снимая его. В этом вопросе поможет разобраться головка цилиндра, которую нужно предварительно снять. Это поможет получить общее представление о состоянии цилиндров, выработке или других дефектах присутствующих на стенках гильзы. Возможно, в прошлом двигатель поддавался перегреву, и это вызвало образование задир на стенках цилиндров, которые, в свою очередь, вызвали неисправность поршневых колец.

Одним словом, снимете головку и поймете: надо демонтировать мотор или нет. Кстати, из-за особенностей конструкции некоторых силовых агрегатов, их приходится снимать в обязательном порядке, ведь иначе вскрыть поддон не получится.

В результате проведения такой диагностики может выясниться, что, помимо замены поршневых колец, требуется еще и расточка блока цилиндров, так как при наличии серьезного износа (выработки) новые кольца не смогут помочь. Поэтому, прежде чем приступать к работе, следует учесть возможность и такого варианта развития событий, ведь нередко безобидная на первый взгляд замена колец может обернуться полномасштабным капитальным ремонтом «сердца» машины.

Разобравшись с симптомами и решив менять поршневые кольца, Вам нужно будет предпринять следующие меры:

Для начала купите новые сменные детали (на что обращать внимание при выборе поршневых колец, мы уже писали выше). Затем вскройте головку блока цилиндров (с этим не должно возникнуть проблем, главное потом правильно установить ее на место). Оцените внешнее состояние цилиндров и головки блока – возможно, они нуждаются в реставрации (расточке, притирке или удалении трещин). Теперь слейте моторное масло и вскройте поддон картера. Также не помешает проверить и масляный насос, а если он мешает Вам выполнять поставленные задачи – его можно на время снять. Открутите крышки шатунов и вытолкните их вверх, предварительно устранив нагар с верхушки цилиндра. Важно не перепутать крышки местами.

Следующий этап – это непосредственная замена поршневых колец, для снятия и установки которых лучше воспользоваться специальными щипцами. Однако, если специальных инструментов у Вас нет, то можно использовать и небольшую плоскую отвертку, главное в ходе работы – придерживаться предельной аккуратности. Старые и сильно изношенные кольца можно просто сломать, особенно это касается компрессионных колец, ведь половина старой детали – это лучшее орудие для очистки канавок от нагара. Сильные загрязнения не позволят установить поршень с новыми кольцами в гильзу, а половина старого кольца поможет счистить нагар.

Установка поршневых колец может оказаться непростой задачей, ведь сами детали достаточно тонкие, а маслосъемные и средние компрессионные кольца еще и очень хрупкие. Поэтому, выполняя их монтаж, следует быть предельно внимательными и не оказывать лишнего давления на деталь. Обратите внимание! В комплекте с качественными изделиями всегда поставляется инструкция по их монтажу, где Вы можете ознакомиться с особенностями установки той или иной модели поршневых колец более детально.

Подписывайтесь на наши ленты в

Назначение поршневых колец и требования к ним

Рассматривая требования к поршневой группе в предыдущей статье, мы упоминали, что зазор между поршнем и цилиндром должен быть минимальным, чтобы исключить прорыв газов из рабочей полости (камеры сгорания) и не допустить попадание в нее моторного масла. И, поскольку этот зазор лимитируется тепловым расширением поршня, мы пришли к выводу, что должной герметизации рабочей полости цилиндра одним лишь уменьшением зазора между поршнем и стенками цилиндра достичь невозможно – возрастает вероятность заклинивания поршня из-за температурного расширения.
Чтобы достичь оптимальной герметизации камеры сгорания, конструкторы ввели в поршневую группу очень важный элемент – поршневые кольца.

Поршневые кольца являются упругими элементами уплотнения поршневой группы, обеспечивающими:

герметичность рабочей полости цилиндра;
отвод теплоты от головки поршня;
предотвращения перекачки лишнего смазочного материала в камеру сгорания.

Конструкция и техническое состояние поршневых колец определяют компрессию в цилиндре и расход масла на угар. При этом под компрессией понимается процесс сжатия газа в цилиндрах двигателя при увеличении его давления и температуры.

В поршневой группе есть небольшая, но важная деталь. Это поршневое кольцо. Кольца незамкнуты, имеют небольшой зазор, который составляет лишь несколько сотых миллиметра. Детали посажены на канавки. Последние сделаны на внешней поверхности поршня. Наша статья расскажет вам о важности этих элементов, а также об их обслуживании.

Виды

Поршневые кольца двигателя по своему предназначению разделяются на несколько видов. Различают компрессионные, а также маслосъемные. Компрессионные не позволяют газам прорваться из камеры сгорания в картер двигателя. Размеры кольца снаружи немного больше, чем цилиндра, поэтому частично оно вырезано. Данный вырез называют замком.

Такие кольца призваны воспрепятствовать попаданию масла в камеры сгорания. Они снимают лишнее со стенок цилиндров. Эти кольца монтируются немного ниже, чем компрессионные. Данные детали имеют сквозные прорези.

Задачи, которые выполняют кольца

Для того чтобы энергия от сгорания топлива использовалась максимально эффективно, нужно придать системе герметичность. Так как характеристики поршня и гильзы могут меняться, между данными деталями уменьшается зазор. Это может привести к клину мотора. Производители зазор увеличили, а между этими деталями установили дополнительный уплотнитель - поршневое кольцо.

Уплотнитель, или кольцо, позволяет обеспечить эффективную герметичность камер, где сгорает горючая смесь. Далее, благодаря этим изделиям, от цилиндров и поршней отводится излишнее тепло. Уплотнители оптимизируют смазку поршневой группы.

Из чего их изготавливают?

Среди первых материалов, которые стали применять для производства колец, были сплавы ковкого чугуна. Именно этот материал показал свою высокую эффективность. Чугун отлично сочетался с теми материалами, которые применялись в изготовлении блоков цилиндра. Структура такого сплава, которая имела поры, позволяла материалу лучше удерживать смазочную жидкость, а износ при этом значительно уменьшался. Сегодня широко применяют другой чугунный сплав. Это пластичный вид. Его достоинство - качество, которое намного выше, к тому же он подвержен упругой деформации, что позволяет с легкостью устанавливать поршневое кольцо.

Но требования к данным деталям растут постоянно. Поэтому инженеры нашли более подходящие для материалы. Одна из первых модификаций - хромирование ковкого чугуна. Хром в таком случае применялся не привычный, а специальный, твердый. Эти изделия впервые были опробованы в самолетных моторах.

Также материалом для изготовления колец послужила нержавеющая сталь. Она является следующим этапом после хромирования чугуна. В составе сплава также присутствует хром, поэтому здесь можно наблюдать аналогичные свойства.

Чтобы увеличить срок службы этих деталей, инженеры решили создавать их из молибдена. Такой материал позволил увеличить износостойкость.

Симптомы износа поршневых колец

К сожалению, в этом мире ничто не вечно. И замена поршневых колец рано или поздно обязательно потребуется. Но именно благодаря своевременной замене можно увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания. Хотя в большинстве случаев, а особенно у начинающих автолюбителей, получается так, что замене подлежат не только эти расходные материалы. Давайте рассмотрим основные симптомы, по которым можно понять, что пора менять поршневые кольца.

Если у вашего мотора упала мощность, то в большинстве случаев это одна из причин, по которой владельцы авто приходят к мысли о необходимости замены этих самых колец. Мощность зависит от того, в каком состоянии находятся данные детали, а также от общего состояния группы. Если снизилась тяга, то первое подозрение - кольца.

Если вы заметили, что ваша машина стала потреблять больше масла, то, скорее всего, это свидетельствует о порядком изношенных маслосъемных кольцах. Если зазор поршневых колец выше положенного, масло не успевает сниматься. Результат - просачивание смазки в цилиндры, где часть ее сгорает, а другая улетает в трубу. Не всегда, конечно, мотор увеличивает аппетиты, однако проверить состояние этих деталей лишний раз стоит.

Кроме того, машина может начать потреблять и больше топлива. Если кольца свое отработали, то падает мощность. Следовательно, водитель будет нажимать педаль газа практически в пол. В результате свечи, которые залились топливом, станут причиной троения двигателя.

Если вы увидели что-то подобное, не пугайтесь. Нужно просто заменить расходные материалы. Цена поршневых колец невелика и составляет для самых ходовых моделей автомобилей порядка 1000-1500 рублей.

Не одной заменой…

Можно восстановить работу поршневых колец. В процессе работы двигателя может образовываться так называемый нагар, или же, по-другому, кокс. Он образуется в камерах сгорания. Так или иначе, но начинают появляться описанные выше симптомы. Что делать и как обойтись без сложного вмешательства?

Нагар скапливается не только в камерах сгорания, но и под кольцами. Лишь из-за этих образований подвижность колец блокируется. Теряется герметичность, в результате нарушается работа двигателя.

Раскоксовка поршневых колец

Суть этого подхода в том, чтобы снять нагар. Для этого можно воспользоваться различными химическими средствами. Их на радость автолюбителям очень много на авторынках. Максимально эффективная технология - это непосредственная заливка препарата в цилиндры через отверстия свечей.

Есть еще одна технология, правда, не такая эффективная. Можно добавить химическое средство очистки в топливо либо в масло.

Первый способ опробовали множество опытных автолюбителей. Давайте его рассмотрим. Для того чтобы выполнить такую несложную процедуру, понадобится выкрутить свечи, затем поставить поршни в одинаковое среднее положение. Далее необходимо залить средство в отверстия свечей. Лить нужно по 25 мл в каждый цилиндр примерно на 15 минут. Однако просто залить и отойти по своим делам не получится. Раскоксовка поршневых колец требует непосредственного участия автолюбителя. Чтобы помочь средству дойти до колец, нужно поворачивать колесо автомобиля вправо и влево. Достаточно пошевелить его лишь несколько раз.

Далее нужно снять высоковольтные провода с крышки трамблера и зафиксировать его. Это необходимо сделать для того, чтобы не пробились элементы зажигания или еще что-нибудь такое, когда двигатель будет крутиться стартером. Теперь нужно покрутить двигатель при помощи стартера в течении нескольких секунд. Так из цилиндров выйдет все лишнее. На завершающем этапе нужно все собрать, завести мотор и дать ему поработать несколько минут.

Замена поршневых колец

Подготовка к замене

После того как вы сняли ГБЦ, поддон и масляный насос, нужно демонтировать крышки шатунов и их вкладыши. Далее, при помощи легких постукиваний молоточком, следует выпрессовать поршень. Затем производим очистку цилиндра.

Не лишним будет проверить износ цилиндра. Для этого можно опустить кольцо в цилиндр на 5 мм и проверить зазоры. Затем проделать то же самое, но на глубину уже 10 мм. Для расчета износа из второго размера нужно вычесть первый, а затем результат разделить на число пи. Если получилось меньше 0,15 мм, тогда можно менять кольца.

Заменяем кольца

Здесь необходимо запомнить один нюанс, прежде чем менять кольца поршневые. Размеры их должны соответствовать вашему мотору. Здесь зазоры должны составлять для первого кольца от 0,3 до 0,45 мм, для второго - 0,25-0,4 мм. Если у вас так, то все в порядке.

Прежде чем устанавливать их, многие советуют очистить канавки на поршне от нагара. Когда будете ставить поршень в цилиндр, нужно разогнать стыки. Далее следует произвести очистку блока от прокладки и скопившегося там нагара. Эти части на стыках нужно хорошо смазать, а затем собрать все назад. Вот и все, поршневое кольцо установлено.

Опытные автовладельцы после такого "хирургического вмешательства" советуют производить обкатку, как на новом моторе.

Выбор колец на автомобили "АвтоВАЗ"

Сегодня рынок автозапчастей наполнен множеством самых различных деталей. Вроде бы проблемы с дефицитом решены, однако не все так просто. И сейчас порой трудно подобрать необходимые запчасти, такие как вкладыши шатунов, детали поршневой группы, кольца поршневые (ВАЗ 2110-2113 в том числе).

Сегодня ВАЗ предлагает три варианта таких запчастей. Это кольца размерами 76, 79, 82 мм. Материал, который используют для производства - преимущественно серый чугун. Он обладает высокой износостойкостью и повышенным ресурсом эксплуатации. Качество продукции постоянно контролируют, поэтому на подделку нарваться просто невозможно.

В качестве заключения

Как можно выяснить из этой статьи, при многих признаках неисправности, которые, казалось бы, указывают на более серьезные поломки, стоит посмотреть на состояние колец. Возможно, все обойдется недорого и пройдет быстро. Конечно, если спохватиться вовремя.

Возможно, будет полезно почитать: