2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допустимая разница в весе поршней

Разница веса поршней ДВС

Разница веса поршней ДВС

Разница веса поршней имеет практическое значение как на этапе отбора при их покупке, так и при формировании поршневого комплекта для каждого цилиндра перед установкой в двигатель.

Весьма полезно до покупки произвести не только обмер линейных размеров для подбора под диаметр цилиндра, необходимую высоту камеры сгорания в верхней мертвой точке (ВМТ) и параметры кривошипно-шатунного механизма (КШМ), но и выполнить взвешивание каждого поршня. Это позволит отобрать поршневой комплект с минимальным расхождением веса, снизив последующие хлопоты по устранению разновеса и балансировке.

Для определения разницы веса поршней до покупки можно воспользоваться измерительным оборудованием специализированной торговой точки, продающей поршни, или принести свои.

При выборе весов следует учесть, что поршни для двигателей легковых автомобилей имеют вес около 350 грамм, а поршни грузовых дизелей могут весить порядка 2 килограмм. Точность взвешивания в большинстве случаев достаточна 1 грамм, а вот для деталей высокооборотистых моторов желательна точность 0,01 грамма.

Допустимая разница в весе поршней

Приведем для ориентира некоторые значения разницы веса самого легкого и самого тяжелого поршня, которые можно ставить на один двигатель:
· для высокофорсированных двигателей легковых и спортивных автомобилей – от 0,01 до 0,1 грамма;
· для современных двигателей легковых автомобилей среднего уровня форсирования (ВАЗ, иномарки) – от 1 до 2 грамм;
· для слабофорсированных малооборотистых бензиновых двигателей легковых машин и внедорожников (ГАЗ, ГАЗель, УАЗ и др.) – от 3 до 4 грамм;
· для бензиновых двигателей старых поколений грузовых автомобилей ЗИЛ-130, -131, -375 и модификаций – 5 г.;
· для двигателей тракторов и некоторых автомобилей старых поколений – от 6 (моторы автомобилей ГАЗ-51, М-20 и др.) до 7 грамм (Т-150 и др.);
· для двигателей тракторов компактного и среднего размера (Т-40, Т-25, Т-16, МТЗ-50, МТЗ-52, МТЗ-80, МТЗ-82, ЮМЗ, К-701, ДТ75 и аналогичные) с двигателями старых поколений, а, так же, для дизельных двигателей большого рабочего объема для грузовой техники – 10 грамм.

Часто эти значения допустимой разницы веса поршней находятся в диапазоне 0,25-0,5% от их массы, если мы говорим о серийных моторах не высокого уровня форсирования с не самыми высокими допустимыми оборотами. Разница веса поршней дизелей тяжелой техники, работающих на невысоких оборотах, может приближаться к 1% от массы поршня.

Для капитального ремонта производятся поршни разных ремонтных групп, отличающиеся размерами (диаметром). Так же при формировании комплектов производителем поршни отбираются по массе, для того чтобы на один двигатель пошел набор с допустимой разницей веса поршней. Принадлежность к определенной группе и классу внешне можно определить по заводской маркировке. Так, например, по принятой ранее схеме для двигателей ВАЗ по массе поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную и уменьшенную на 5 грамм, после чего наносится соответствующая маркировка на днище поршня: «Г», «+» и «–». Как правило, поршни из одной весовой группы и одного размерного класса можно привести в допустимый диапазон веса, а запчасти разных групп на одном двигателе применять не рекомендуется.

Уменьшение разницы веса поршней

Перед тем как корректировать массу самих поршней, разумнее произвести взвешивание поршневых пальцев и составить из них комплекты так, чтобы уменьшить разновес и объем слесарных работ по подгонке. Самый тяжелый поршневой палец соединяется с самым легким поршнем и т.д.

У легковых автомобилей расхождения в массе поршневых пальцев минимальны, однако произвести контрольное взвешивание необходимо. Массивные поршневые пальцы для тяжелых дизельных двигателей грузовой техники и тракторов могут иметь собственное расхождение до 10 грамм, а в крупных бензиновых моторах – до 3 грамм. Поэтому, когда занимаются минимизацией разновеса, поршневые пальцы тоже включаются в процесс.

После комплектации поршней поршневыми пальцами, а иногда еще и поршневыми кольцами, следует произвести взвешивание и зафиксировать разницу в весе поршней в сборе, принять решение о целесообразности дальнейшего уменьшения разновеса.

Если необходимо продолжить работу, то наиболее выверенный с технологической точки зрения способ – симметричная проточка поршней на токарном станке или, иногда, на фрезерном. Менее «изящный» с технической точки зрения подход – снятие металла ручным инструментом. Возможно и использование бора (шарошки) по металлу с помощью электрического или пневматического инструмента.

Откуда можно снимать металл для уменьшения разницы веса поршней? С внутренней стороны, под «юбкой» поршня, могут быть несколько отлитых выступов под стачивание, расположенных симметрично по окружности. Второй вариант – с внутренней поверхности днища поршня, максимально равномерно по всей площади. Еще, как вариант, можно снять некоторое количество металла с бобышек поршня (массивных приливов с отверстиями под поршневой палец). Например, для поршней двигателя для ВАЗ классических моделей съем материала в нижней части бобышек не должен превышать 4,5 мм по высоте поршня. Разница веса поршней легковых автомобилей при такой операции может быть уменьшена на считанные граммы, а для поршней дизелей в ДВС грузовых машин — до пары десятков грамм. В любом случае, разумнее сначала удалить следы отливки, если они есть, а потом переходить к основному этапу облегчения в указанных местах.

Если у поршня стачивать металл негде без риска ослабления конструкции, то следует поработать с поршневыми пальцами. Для снижения их массы можно сверлом увеличить фаску с торца поршневого пальца, сняв тем самым некоторое количество металла, не прослабляя его при этом.

Вариант утяжеления самого легкого поршневого комплекта, например, вставкой и развальцовкой тонкостенной трубки в отверстие поршневого пальца, рассматривать подробно не будем – это сложнее и требует относительно высокого уровня слесарных навыков. К тому же облегчающее техническое решение предпочтительнее утяжеляющего, ведь мы имеем дело с деталями, которые движутся очень быстро. Однако, такой метод вставки с утяжелением тоже применяется в практике, хотя и крайне редко.

Разница веса поршней подлежит приведению к значениям, не выше установленных производителем для данного двигателя.

Доступность запчастей разных производителей, разных вариантов исполнения (упрочненных поршневых пальцев, облегченных поршней и т.п.), а, так же, несколько градаций веса одинаковых компонентов исключительно в силу технологических производственных причин создает все условия для выхода разницы веса поршневого комплекта за допустимые пределы.

Взвешивание запчастей перед приобретением и селективная комплектация является реально востребованным решением. Результаты взвешивания следует записать и попробовать сгруппировать детали по поршневым комплектам на каждый цилиндр для достижения минимальной развесовки между ними. Процедура это кропотливая, однако нередко таким подбором дело может быть решено, т.е. разница в весе поршней приведена в допустимые пределы. Если цель подбором не была достигнута или есть желание минимизировать развесовку, то стоит выровнять вес подточкой более тяжелых запчастей в определенных местах с приведением их к весу минимального комплекта.

Уменьшенная описанным выше образом разница веса поршней имеет резерв для последующей минимизации, если перейти «на уровень выше». Для этого надо заняться балансировкой и снижением разницы в весе шатунов с шатунными крышками, вкладышами, шатунными болтами. Этому мы посвятили отдельную статью в разделе «Полезное» на ЗиСинфо.рф, которую рекомендуем к прочтению.

При еще более «строгой» настройке двигателя на готовность к высоким оборотам и/или «мягкой» работе с низким уровнем вибраций, подлежит балансировке и коленчатый вал, который нужно балансировать сначала отдельно, затем с маховиком, затем в сборе со сцеплением.

Разница веса поршней имеет важное значение не только для нормальной работы, но и для долговечности двигателя внутреннего сгорания.

ФОРУМ МОТОРИСТОВ

Форум для общения мотористов, водителей и любопытных

Текущее время: 25 дек 2019, 05:07

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Разный вес поршневых пальцев, вопрос на сколько это критично

RR1
Пилот

Зарегистрирован: 30 июл 2009, 14:58
Сообщения: 13

Двигатель Субару турбо, после капитального ремонта прошел 3000км, по умолчанию будем считать, что обкатка производилась правильно.
После 3000ка решили двигатель нагрузить, после чего он практически стразу застучал.
Вскрытие показало умерли шатунные вкладыши, причем в одном цилиндре вкладыши были не провернуты или задраны как это бывает обычно, а как бы расплющены.
Сначала не смогли определить почему так произошло, но потом, чисто случайно заметили, что поршневые пальцы разные, три одинаковые, и один с меньшим диаметром внутреннего отверстия, как следствие более тяжелый. Взвешивание показало: три пальца весят одинаково, один на 40гр тяжелее.

Теперь вопросы:
1) Как Вы считаете, такая разница в весе поршневых пальцев могла стать причиной разрушения шатунных вкладышей или нет.
2) Какой допустимый разброс веса поршневых пальцев
или какой допустимый разброс веса в сборе: поршень+палец+кольца+шатун

Вернуться к началу
AB-Engine
Гуру

Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Сообщения: 17237

1) Такой причины быть не может . Это не мы считаем, это практика показывает. И элементарная логика — сравниваем почти одинаковые по низу бензинки и дизели VW — не могут же все дизели стучать по причине более тяжелых пальцев?
2) 1% от веса поршень+палец. Это приблизительно 4-5 г, которые влияют только на дисбаланс. Не надо смешивать остальное в кучу, особенно шатуны.

Что-то вспоминается из последнего про субарики. Мы приехали с клиентом на экспертизу, там бравый такой старший мастер, говорит — Видите, все вкладыши провернулись и расплавились? Это детонация была в моторе.

Вернуться к началу
RR1
Пилот

Зарегистрирован: 30 июл 2009, 14:58
Сообщения: 13

Простите мне не совсем понятна связь между моим вопросом и Вашим примером с бензиками и дизелями. Понятно что у дизелей пальцы тяжелее, а в моем случае в одном моторе одноверменно оказались 3 легких и один тяжелый палец.

Хорошо, шатуны в кучу мешать не будем и я отлично знаю, что взвешивать шатуны не совсем простая задача. И, тем не менее, шатуны как раз весят совершенно одинаково, поршни кстати тоже.
При этом как кучу не мешай разница в 40гр никуда не денется.

Я правильно понимаю, что Вы хотите сказать, что в моем случае разница в весе поршень+палец 12% повлияет только на дисбаланс?
Напоминаю речь идет не о рядном двигателе, а о двигателе Субару, и проблема случилась при давлении наддува 1,5 бара оборотах 7-8 тысяч.

Кстати вариант с детонацией я тоже не исключаю.

Собственно и хочется понять в чем причина.
Все новое: коленвал, вкладыши, шатуны, поршни (кованные)
все было в идеальных размерах, перед сборкой и в процессе все проверялось неоднократно.
был упущен только один момент — разные поршневые пальцы

Вернуться к началу
AB-Engine
Гуру

Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Сообщения: 17237

А чем собственно говоря, Ваш двигатель отличается от других. Только тем, что давление не маленькое и обороты большие?

КШМ выходит из строя всегда по одной и той же причине — ему не хватает смазки и охлаждения — что одно и то же.

Исключите, дабы не тратить впустую время .

Вернуться к началу
RR1
Пилот

Зарегистрирован: 30 июл 2009, 14:58
Сообщения: 13

Да, именно Кастрол 10W60
Упущено масло не было, так как его только что заменили.
Масляный насос новый повышенной производительности.

Вернуться к началу
kart
Технический директор

Зарегистрирован: 29 июн 2009, 15:03
Сообщения: 1002
Откуда: Пенза

P.S.: простите, не удержался

Вернуться к началу
RR1
Пилот

Зарегистрирован: 30 июл 2009, 14:58
Сообщения: 13

P.S.: простите, не удержался

Я конечно все понимаю но хотелось бы более обоснованный ответ получить, на этом масле ездит много подобных моторов и ничего с ними не происходит.

Вернуться к началу
kart
Технический директор

Зарегистрирован: 29 июн 2009, 15:03
Сообщения: 1002
Откуда: Пенза

Это масло просто у меня некоторую истерическую улыбку уже вызывает

Вот в этой теме его обсуждали более подробно: ссылка

Вернуться к началу
AB-Engine
Гуру

Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Сообщения: 17237

Это масло просто у меня некоторую истерическую улыбку уже вызывает

Вот в этой теме его обсуждали более подробно: ссылка

— подтверждаем.

В свое время один наш хороший знакомый прикончил турбомотор Порша Карреры этим маслом — любил прохватить с ветерком. Это не считая многих убитых спортивных моторов. С тех пор, после ремонта, ездит только на Мотюле и забот не знает .

Таким образом, считаем причину кончины мотора товарисча RR1 установленной . Странно только, что он накручивал свой турбомотор, а о волшебных свойствах ентого Кастрола не знал. Нехорошо. как-то. несерьезно.

Вернуться к началу
RR1
Пилот

Зарегистрирован: 30 июл 2009, 14:58
Сообщения: 13

Мотор не мой и к Кастрол я всегда относился скептически, с моим мотором слава Богу пока все впорядке и заливается туда Мотюль.
Но не суть, я все таки хотел бы вернуться к своим вопросам.

Вот цитаты из приведенной ссылки»

Насколько следует из всех вышеприведенных описаний, этого масла никто не запрещал. А результат — налицо — масло в сочетании с межсервисным пробегом и режимами эксплуатации приводит к катастрофе. Мы это уже сказали выше.

Уберите любую составляющую — или масло, или пробег, или режимы — и никакой катастрофы не будет .

Тогда все сначала — из цепочки «масло-режимы-пробег» выбрасываем любую составляющую, и мотор живет спокойно .

Гарантируем — если менять через 3000 — камазовское масло будет самым лучшим . Ни один мотор не кончится .

Мотор проходил обкатку на масле 5W40 Мотюль 3000км.
Затем было залито так всеми не любимое 10W60 Кастрол EDGE (У нас есть еще два мотора в такой же конфигурации 400+ л/с, которые ходят без проблем достаточно долгий период, без проблем, кстати масло меняем каждые 5000км)
Пробег на этом масле всего несколько километров, а это значит пагубные процессы просто не могли успеть развиться.
Вашу фразу «Гарантируем — если менять через 3000 — камазовское масло будет самым лучшим . Ни один мотор не кончится.» Я понимаю как все равно какое масло заливать если менять его часто.
Мотор внутри абсолютно чистый без намеков на какие либо отложения.

Поэтому даже после прочтения темы по ссылке Ваше заключение о причине кончины мотора мне не кажется убедительным.

Поршневая группа — рекомендации и технические параметры

ПОРШЕНЬ является основным элементом поршневой группы, так как и менно он воспринимает давление газов (продуктов сгорания) и передает его через шатуны к коленчатому валу двигателя.

Во время работы поршень сильно нагревается, причем днище и головка поршня нагреваются больше, чем его направляющая часть («юбка» поршня). Поэтому диаметр головки поршня меньше, чем диаметр его «юбки».

С целью предотвращения заклинивания нагретого поршня в гильзе «юбка» поршня изготавливается не круглой, а эллиптической формы, — именно поэтому тепловой зазор в паре «гильза-поршень», измеряемый по «юбке» поршня в районе отверстий для ввода поршневого пальца больше, чем при измерении на остальной поверхности «юбки».

Необходимость замены отдельных элементов из-за износа (чаще всего гильзы, так как поршень при работе не взаимодействует с гильзой), различные допуски на точность производства у различных производителей — все привело к тому, что для облегчения подбора поршня и гильзы сортируются по размерным группам (например М,Б,С или А,Б,В). Разница между размерными группами составляет 2-5 % от допустимого размера.

Не рекомендуем обращать внимание на размерную группу при подборе пары гильза-поршень, если они не изготовлены одним заводом, так как эти обозначения заводские, то есть точность допусков у производителей различна. Каждый завод имеет собственное оборудование различных производителей, собственный режущий инструмент, собственный технологический контроль, и как следствие, к примеру, размер поршня ЯМЗ группы «А» Костромского производства 129,83-129,85, а Камского производства 129,80-129,82 то есть разница в диаметре поршня может достигнуть 0,05 мм, в то время, как допустимое отклонение в размерах группы составляет 0,02 мм.

Именно поэтому рекомендуем при подборе поршневой группы (особенно при замене отдельных элементов) ориентироваться на тепловой зазор между гильзой и поршнем, устанавливаемый для каждого двигателя заводом-изготовителем.

Зазор между гильзой и поршнем

Двигатель

Мин. зазор

Макс. зазор

Оптим. зазор

Кроме этого не следует забывать, что поршня должны быть подобраны по весовым характеристикам, так как превышение допустимой разницы приведет к дисбалансу в работе двигателя. Разница в массе между собранными комплектами поршень-палец-втулка-шатун-кольца не должны превышать 15-20 грамм.

ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА делятся на два типа – компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и гильзой и препятствуют прорыву продуктов сгорания (газов) в картер двигателя, а маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла со стенок гильзы.

Поршневые кольца условно можно разделить на две категории – чугунные и стальные (опять же условно — по материалу изготовления маслосъемного кольца). Чугунные кольца предназначены для установки в новую поршневую группу (не рабочая гильза), а стальные — в рабочую гильзу (с приработанной поверхностью – «наведенным зеркалом»).

При установке стальных колец в новую поршневую группу увеличивается риск появления «задиров» на поверхности гильзы (исключение – поршневые кольца производства ЗАО «Стакол», однако производство давно свернуто, а Goetze почему-то не спешит наладить производство колец к отечественным дизелям).

По конструкции чугунные маслосъемные кольца условно можно разделить на два типа:

— коробчатое (привычное всем маслосъемное кольцо, с пружинным или пластинчатым расширителем).

— составное (так называемое «клинцовское кольцо», состоящий из двух горизонтальный частей, с пластинчатым расширителем или без него).

По конструкции стальные маслосъемные кольца условно можно разделить так же на два типа:

— трехкомпонентное (представляющее собою две стальные горизонтальные пластины, между которыми устанавливается решетчатый расширитель).

— четырехкомпонентное (представляющее собою две стальные горизонтальные пластины, между которыми устанавливается волнообразный расширитель, а между поршнем и кольцом устанавливается пластинчатый расширитель).

Для установки колец на поршень и для предотвращения поломки кольца при тепловом расширении кольца изготавливаются разрезные, с тепловым зазором. При этом при установке не следует забывать, что замки колец должны быть направлены в разные стороны. Наиболее просто это осуществить, представив себе циферблат часов на поверхности поршня – 12 делим на количество поршневых колец (4, к примеру) и проворачиваем замки колец по кругу – через каждые «3 часа».

Зазор замков поршневых колец

Двигатель

Компрессионного

Маслосъемного

Обратите внимание, что данные зазоры представлены для чугунных колец, а для стальных данные размеры необходимо увеличить в два раза (из-за повышенной теплоемкости стали). Кроме всего, не следует забывать, что верхнее компрессионное кольцо испытывает самое большое воздействие температуры и давления (именно поэтому оно делается из других материалов), а, следовательно зазор замка верхнего компрессионного кольца больше, чем у нижнего.

Поршневые кольца должны свободно перемещаться в канавках поршня под собственным весом, поэтому они устанавливаются с зазором по высоте между кольцом и канавкой, который не должен превышать 0,10 мм. для карбюраторных и 0,15 мм. для дизельных двигателей (это особенно необходимо учитывать при установке новых поршневых колец в старый поршень). При измерении данного параметра измерительный щуп необходимо вставлять на 1/4 глубины канавки под маслосъемное кольцо.

ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ представляет собою полый стальной цилиндр, наружную поверхность которого цементируют, а затем шлифуют. Палец устанавливается в бобышках поршня и удерживается стопорными кольцами от осевого перемещения (что бы не повредить внутреннюю поверхность гильзы).

На современных двигателях используют поршневой палец плавающего типа – это значит, что во время работы палец проворачивается, что способствует его равномерному износу. Для обеспечения этого необходимо, что бы палец свободно входил во втулку шатуна с зазором 0,02 – 0,025 мм., а в отверстия бобышек поршня — с небольшим натягом. При работе отверстия в бобышках расширяются (за счет нагрева) и палец начинает проворачиваться.

Даже если палец свободно (но без зазора!) устанавливается в бобышки поршня, то при его установке поршень нагревают в масле до 80-100 градусов (что бы избежать микроповреждений бобышек).

СТОПОРНОЕ КОЛЬЦО не должно иметь деформаций или повреждений, так как его разлом приведет к повреждению гильзы и поршня (а далее – шатуна и коленчатого вала). При установке стопорного кольца рекомендуем использовать специальный инструмент, так как съем кольца неспециализированными инструментами может привести к его поломке или, что самое плохое, к дефекту, незаметному вооруженным глазом.

Поршневая МТЗ 80 и МТЗ 82: установка шатунно-поршневой группы

Двигатели внутреннего сгорания оснащаются элементами, совершающими возвратно-поступательное движение, которое затем преобразуется во вращение коленчатого вала. Поршни и шатуны в процессе работы испытывают нагрузки, приводящие к износу деталей и снижению характеристик двигателя. Для обеспечения работоспособности техники требуется устанавливать новые детали ремонтного размера.

Поршневая группа двигателя Д 240

Для ремонта 4-цилиндровых тракторных двигателей МТЗ выпускаются специальные поршнекомплекты, состоящие из:

  • чугунной гильзы;
  • набора поршневых колец (включая 3 компрессионных и маслосъемное);
  • пальца для установки поршня на шатуне;
  • поршня;
  • набора стопорных колец для фиксации пальца;
  • уплотнительных резиновых прокладок, предотвращающих просачивание охлаждающей жидкости в щели между гильзой и блоком.

Стоимость набора зависит от производителя запасных частей. Например, цена комплекта МДК (изготовитель «МД Конотоп») составляет 2 тыс. руб., аналогичный набор от компании «Мотордеталь» обойдется в 3,5 тыс. руб. Существуют отдельные наборы поршневых колец, включающие детали для 4-цилиндрового мотора в сборе или для 1 цилиндра. Приобрести в Москве кольца возможно за сумму 860-2400 руб. (зависит от состава набора).

Установка шатунно-поршневой группы Д 245

Перед началом работ требуется взвесить поршни с предварительно установленными кольцами и шатуны. Допустимая разница в массе составляет 10 и 30 г соответственно, при увеличении значения возникает повышенная вибрация, выводящая силовой агрегат из строя. Если обнаружена увеличенная разница веса деталей, то потребуется приобрести новый комплект, рекомендуется взвешивать компоненты при покупке. Также взвешиваются и пальцы со стопорными кольцами, допускается разница массы до 10 г.

Описание последовательности работы по установке деталей:

  1. Удалить возможные загрязнения с поверхности гильз, поршней, колец, вкладышей и коренных и шатунных шеек. Пыль протирается сухой чистой салфеткой с последующей продувкой деталей сжатым воздухом.
  2. Установить палец в головку шатуна, деталь входит под усилием пальца руки, дополнительная смазка не применяется. Не допускается биение цилиндрической детали в подшипнике, палец не должен выпадать из посадочного гнезда под воздействием собственного веса.
  3. Смонтировать на поршень верхнее компрессионное кольцо, которое отличается от детали, применяемой на атмосферных моторах. Кольцо имеет трапециевидное сечение, рабочая поверхность покрыта хромом (для снижения трения и сокращения зазора). В конструкции поршня для двигателей с наддувом предусмотрена вставка из специального материала, залитая в тело детали. В корпусе вставки выполнен паз для размещения верхнего кольца.
  4. Установить второе компрессионное кольцо (с конусным профилем) и элемент для удаления масла с поверхности гильзы. Повторить процедуру для поршней оставшихся цилиндров двигателя. При монтаже следует контролировать метку «верх» (на части деталей замененную на слово «TOP»), нанесенную на торец детали около замочного соединителя. Надпись предназначена для корректной ориентации колец, располагается в сторону днища поршня.
  5. Проверить легкость вращения колец в пазах, а затем распределить замки по окружности (через 180°). Проконтролировать взаимное размещение расширителя на маслосъемном кольце с положением замка, совпадение зазоров не допускается. На кольце имеется специальная метка (расположена в стороне от разъема), которая размещается в направлении к верхней части поршня.
  6. Смазать внутренние поверхности гильз цилиндров, собранные поршни и шатунный механизм моторным маслом. Для обжатия колец перед установкой используется специальная оправка, облегчающая монтаж и предохраняющая кромки колец от сколов.
  7. Затянуть крепления крышек шатунных опор динамометрическим ключом с приложением момента 180-200 Н/м.
  8. Проверить усилие сопротивления вращению, провернув коленчатый вал за носок. Допустимое усилие составляет до 60 Н/м.
  9. Проконтролировать взаимное положение днища поршня и верхней плоскости блока цилиндров. Заводская документация предусматривает выход поршня из блока на высоту 0,3-0,55 мм.
  10. Проверить расстояние между боковой плоскостью поршня и поверхностью гильзы. Нормативами предусмотрен зазор не менее 0,2 мм (измерение производится на расстоянии 3 мм от верхней торцевой плоскости блока).

После установки деталей выполняется монтаж головки блока, если в процессе ремонта из узла удалялись седла и клапана, то следует смонтировать на место новые детали. Затем устанавливаются детали газораспределительного механизма (с последующей регулировкой зазоров между бойком и торцом стержня) и монтируется поддон, расположенный на нижней части картера.

После проведения сборки и заправки технологическими жидкостями силовой агрегат обкатывается в соответствии с рекомендациями, приведенными в заводской инструкции.

Неисправности поршневой группы двигателя

При износе компонентов поршневой группы в работе силового агрегата возникают неполадки:

  1. При работе прогретого двигателя из выхлопного патрубка наблюдается дым синего цвета, указывающий на попадание масла в камеру сгорания. Проблема возникает при образовании слоя кокса на поршневых кольцах, который вызывает залегание элементов. Дополнительным симптомом поломки является снижение уровня моторного масла в картере.
  2. Появление белого дыма в выхлопных газах прогретых дизелей (при нормативной нагрузке и отсутствии следов воды в топливе) указывает на снижение компрессии из-за износа или разрушения колец или стенок гильзы. Одновременно с появлением белого дыма наблюдается снижение мощности и крутящего момента силовой установки. Для восстановления работоспособности требуется демонтировать головку и проверить состояние элементов поршневой группы.
  3. Затрудненный пуск двигателя (вне зависимости от температуры охлаждающей жидкости) при исправных системах подачи топлива и очистки воздуха указывает на повышение зазора в поршневой группе. При увеличении зазоров появляются глухие стуки, прослушиваемые по всей длине блока.
  4. Стук (или звон), доносящийся из верхней части блока дизеля при изменении оборотов, указывает на появление зазоров между верхней втулкой шатуна и пальцем. Износ поршневых колец дополнительно усиливает шумовой эффект.

Диагностика состояния и дефектовка деталей поршневой

Для предварительной проверки состояния поршневой группы тракторного дизеля необходимо слить масло из картера, а затем демонтировать нижний поддон.

Затем снимается декоративная защитная крышка газораспределительного механизма и удаляется валик с кулачками привода клапанов, под которым размещены болты крепления головки у блоку цилиндров.

После снятия головки механик оценивает состояние детали, при обнаружении трещин силовой агрегат демонтируется с трактора и отправляется в сервисный центр для проведения капитального ремонта.

Для проверки состояния и замера размеров требуется демонтировать поршневую группу. В процессе разбора мотора удаляется масляная помпа с магистралями подачи жидкости к трущимся парам, а затем откручиваются болты крепления шатунных крышек. Поршни в сборе с шатунами извлекаются из гильз через верхнюю часть блока.

Проверка состояния элементов состоит из этапов:

  1. Определить внутренний диаметр гильзы в зоне максимального износа (ближе к верхней части). Замер производится в 2 плоскостях — параллельной коленчатому валу, а затем параллельной направлению качания шатунного механизма.
  2. Проконтролировать диаметр поршня около юбки (перпендикулярно оси поршневого пальца).
  3. Оценить износ пазов, предназначенных для установки колец. Измерение производится щупом после очистки канавок и установки новых колец.
  4. Зазора между пальцем и соответствующей втулкой в шатуне составляет не более 0,06 мм, при повышении значения детали подлежат замене.
  5. Пальцы меняются при обнаружении овального сечения или износа на конус (более чем на 0,02 мм). Не допускается изгиб или скручивание шатуна (0,08 и 0,12 мм соответственно).

Таблица ремонтных размеров поршневой группы Д-240

Промышленностью выпускается 3 размерные группы поршневой для МТЗ Д-240:

Обозначение группыВнутренний диаметр гильзы (минимум), ммВнутренний диаметр гильзы (максимум), ммДиаметр поршня, измеренный по юбке (минимум), ммДиаметр поршня, измеренный по юбке (максимум), мм
М110110,02109,88109,90
С110,02110,04109,90109,92
Б110,04110,06109,92109,94

Детали отличаются диаметром сопрягаемых элементов, маркировка наносится на верхнюю часть стакана гильзы, не используемую при работе дизеля. Поршни маркируются нанесением соответствующей литеры на днище. При проведении капитального ремонта силового агрегата запрещается использование деталей из разных наборов.

Клуб владельцев и любителей автомобилей КАМАЗ

Меню навигации

Пользовательские ссылки

Информация о пользователе

Вы здесь » Клуб владельцев и любителей автомобилей КАМАЗ » Двигатель » Поршневая группа,советы и рекомендации по подбору

Поршневая группа,советы и рекомендации по подбору

Сообщений 1 страница 30 из 510

Поделиться12012-02-22 21:19:40

  • Автор: M A X 62
  • Участник
  • Откуда: Рязань
  • Сообщений: 136
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    5 дней 14 часов

Ребята помогите подобрать надежную поршневую

Поделиться22012-02-22 21:24:45

  • Автор: PAVEL_74
  • Завсегдатай
  • Откуда: Челябинск
  • Сообщений: 801
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    9 дней 17 часов

Вопрос задай по конкретней, какой мотор. Я ни че не скажу тебе делов не имел с заменой и выбором поршневой.

Поделиться32012-02-22 21:30:32

  • Автор: M A X 62
  • Участник
  • Откуда: Рязань
  • Сообщений: 136
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    5 дней 14 часов

Мотор простой стоит 740

Поделиться42012-02-22 21:34:11

  • Автор: Пан
  • Модератор
  • Откуда: Калуга
  • Сообщений: 8044
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    3 месяца 19 дней

У меня «Челны»поршня,кольца и гильзы. 100 с хвостиком тысяч,пока ни чего. Ставропольские кольца последнее время,слышал хвалить начали»КЧХ» называются по моему.

Поделиться52012-02-22 21:38:18

  • Автор: M A X 62
  • Участник
  • Откуда: Рязань
  • Сообщений: 136
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    5 дней 14 часов

Вот мнения разделились,одни хвалят «дальнобой»косторомской,а другие говорят бери челны и не думай не о чем.

Поделиться62012-02-22 21:45:47

  • Автор: Пан
  • Модератор
  • Откуда: Калуга
  • Сообщений: 8044
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    3 месяца 19 дней

Я не хвалю,просто мне в магазине предложили разные сорта,я выбрал Челны,про Ставропольские кольца тогда дурная слава ходила. Farit был бы на форуме,он занимается ремонтом моторов КамАЗ,наверняка хорошие посоветует. А так,то считайте»среднее арифметическое»по отзывам.

Поделиться72012-02-22 23:50:05

  • Автор: Farit
  • Завсегдатай
  • Откуда: Набережные Челны
  • Сообщений: 654
  • Пол: Мужской
  • Провел на форуме:
    7 дней 3 часа

Поршневая 740.10 по каталогу:
————————————————————
поршень 740.1004015-10
гильза 740.1002021
палец поршневой 740.1004020
кольца поршневые «черно-белые» 740-1000106 или «белые» аналогичные (эксплуатационное качество хуже)
————————————————————

Теперь по производителям, сугубо мое мнение по опыту применения, перечислю от лучшего к худшему:
1. Поршневая производства ОАО КАМАЗ (поршни без рассекателя, с рассекателем завод не делает).
2. Камский моторный завод (Челнинский не оригинал) подробнее: http://www.gilza.ru/price-KMZ/tseny-KAMAZ/
3. Мотордеталь (Кострома). В последнее время практически вся поршневая производства Китай, качество уже не то, что было раньше, хотя выглядит красивее.
4. Новатор, Конотоп и прочие сторонние производители Харьков, Казахстан. бюджетный вариант для колхозников.
+ иногда б/у бывает лучше, чем новое дешевое, если хорошенько подготовить. Но для этого каждую гильзу померить, допуск 120,02-120,07 и кольца (всегда новые) распределить по гильзам по зазору. Это вариант когда уж совсем финансы поют поют романсы. В поршне зазор под кольцо, если поршень старого образца, без вставки, то сразу выбраковывать.

Отдельное внимание к кольцам. Ставлю только «черно-белые» ОАО КАМАЗ, к другим доверия нет. Бывают Stapri (Ставрополь), Goetze, Китайские (КМК), Мотордеталь и ОАО КАМАЗ.

Ориентировочные челнинские цены интересуют?

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и длинноходные моторы, в чем разница подходов к проектированию двигателей, и почему сейчас можно уверенно сказать, что «длинноходники» все-таки победили.

Средняя скорость, и какой она бывает

Д ля понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.

Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.

От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.

Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор. Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много. Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.

От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками). То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход. Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.

Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы

Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.

Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем. А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.

При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора. Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении. К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.

Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.

На фото: двигатель Nissan Qashqai

Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.

Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.

Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.

Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.

Длинноходный прогресс

90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.

А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище. Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах. Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.

Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее. Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге. Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.

В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров. При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно. Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.

На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI

Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.

В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных. Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров. Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.

Дизели

Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.

На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI

В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.

Оборотная сторона

Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.

Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.

А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.

Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.

На фото: двигатель Renault Latitude

Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.

Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире. Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1. Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.

Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88. Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом. Городить длинноходную конструкцию не было смысла.

Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.

На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC

Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.

Конец спорам

Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.

Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с. на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным. Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.

Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».

Читать еще:  Болты вместо гидрокомпенсаторов на ваз 21214
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector