Цпг что это такое в машине


Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ)

Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания (ЦПГ) — поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, которые называются поршневыми кольцами, а также гильза цилиндра. Кольца установлены в специальные канавки на поршне. Именно поршневые кольца вступают в контакт с рабочей поверхностью цилиндра, а точнее с гильзой.

В процессе работы двигателя поршень с установленными кольцами совершает возвратно-поступательные движения внутри гильзы, в результате чего рабочая поверхность гильзы (зеркало цилиндра) подвергается постепенному износу. Также износу подвержены и сами компрессионные и маслосъемные кольца.

От состояния цилиндро-поршневой группы напрямую зависят важнейшие показатели, необходимые для стабильной работы двигателя внутреннего сгорания. Состояние ЦПГ влияет на показатель компрессии (давления) в цилиндрах ДВС. Необходимая компрессия бензинового и дизельного мотора обеспечивает уверенный холодный и горячий запуск двигателя, его мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели. 

От исправности и состояния ЦПГ также зависит расход топлива и моторного масла, а также продолжительность срока службы двигателя до его капитального ремонта. Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя подразумевает замену маслосъемных и компрессионных колец, расточку блока цилиндров, установку новых поршней и шатунов, гильзовку блока цилиндров.

krutimotor.ru

Цилиндр и поршень: что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

В статье подробно рассмотрены ключевые детали автомобильного двигателя – поршень и цилиндр. Уделено внимание их конструкции, функциям, условиям работы, возможным проблемам при эксплуатации и путям их решения.

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого ДВС. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее ДВС.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

  • Головку (днище)
  • Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
  • Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных ДВС отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными ДВС, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем) производятся сегодня поршневые кольца – части ЦПГ, которые наиболее подвержены износу и деформациям.

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС

.

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя при температуре, достигающей +2000 °С, сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

  • На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
  • Посадочные места под гильзу деформируются
  • Днища поршней оплавляются и прогорают
  • Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
  • На теле поршней возникают различные деформации
  • Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
  • Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. – все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывала свой ресурс полностью, рекомендуется:

  • Использовать моторное масло, рекомендованное автопроизводителем
  • Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
  • Следить за температурным режимом работы двигателя, не допуская его перегрева и холодного запуска
  • Регулярно проводить диагностику автомобиля
  • Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

atf.ru

Раскоксовка двигателя (ЦПГ) и замена масла — Ford Focus Hatchback, 2.0 л., 2007 года на DRIVE2

Очень долго созревал на эту процедуру, многие отговаривали, пугали, и т.п.Кто то наоборот советовал.Перечитал всю ветку ФФклуба на эту тему, почти у всех были улучшения, у кого то значительные, у кого то не очень, у кого то почти без изменений, и только один человек получил ещё больший расход масла.Причиной, по которой я решил этим заняться-была бесячая детонация двигателя, которая довольно часто прослушивалась в диапазоне 2000-3000 об/мин.У многих такая проблема, и кто как с ней не боролся, но самым действенным была раскоксовка или замена колец.Сначала пробовал лить 98 бензин на различных заправках, чистил всевозможные датчики, менял свечи-всё безрезультатно.Ну и в итоге пришёл к раскоксовке цилиндро-поршневой группы.

Заказал в Экзисте средство LAVR ML-202,новое масло с фильтром и поехал в бокс, кот орый мне любезно предоставил во временное пользование один мой хороший товарищ.На горячем двигателе выкрутил свечи, залил в каждый цилиндр по 45 мл Лавра, закрутил свечи и оставил авто на 10 часов.

Жидкость уже залита

Свечи наживлены и колодцы прикрыты тряпкой

Вернувшись вечером, выкрутили свечи(в двух цилиндрах жидкость ушла полностью, а в остальных двух ушло по 25 мл), просушили цилиндры, поставили свечи на место и стали пытаться завести двигатель.С трудом, секунд через 30 двигатель завёлся))Поработал 5 минут, дымя из выхлопной, потом был заглушен, после чего в масло был залит очиститель масляной системы.

Льём промывку 5 минутную.

Дымит.

С промывкой поработал ещё 6 минут, после чего машину подняли на подъёмнике, слили масло(было очень чёрное), залили халявное Шелл Хеликс Ультра(Лёха, спасибо), мотор поработал на нём 20 минут, с периодическими перегазовками и масло было слито(тоже довольно чёрное).

Сливаем старое масло с промывкой

Заливаем Шелл

Сливаем Шелл

В конце концов был заменён масляный фильтр и залито Фордовское масло.

Масло с фильтром

Заливаем Фордовскую Формулу

Вот и вся раскоксовка.По результатам могу сказать, что детонация пропала, улучшилась динамика на низких оборотах(на высоких иногда казалось, что даже ухудшилась, но потом понял, что глючит).Трогаться стало очень приятно, пропали рывки при трогании и переключении.По расходу пока не пойму, но меньше вроде не стало.Вот.

Вообщем будем наблюдать за движком.Главное, чтобы не было хуже)))Народ до сих пор пугает, что у меня там уже всё провернуло внутри и задиры на цилиндрах)))Но я слишком серьёзно подошёл к этому вопросу, поэтому такие вещи исключаю.Думаю, всё будет гуд!Надо померить компрессию и станет понятно, что да как)Всем МИРА и Удачи!Отдельное спасибо за помощь Лёхе 3KotaVTanke

Закрепили сзади часть термозащиты, прогнило крепление.

Вот тут и происходили все действия)

Цена вопроса: 1 500 ₽ Пробег: 145185 км

Page 2

Очень долго созревал на эту процедуру, многие отговаривали, пугали, и т.п.Кто то наоборот советовал.Перечитал всю ветку ФФклуба на эту тему, почти у всех были улучшения, у кого то значительные, у кого то не очень, у кого то почти без изменений, и только один человек получил ещё больший расход масла.Причиной, по которой я решил этим заняться-была бесячая детонация двигателя, которая довольно часто прослушивалась в диапазоне 2000-3000 об/мин.У многих такая проблема, и кто как с ней не боролся, но самым действенным была раскоксовка или замена колец.Сначала пробовал лить 98 бензин на различных заправках, чистил всевозможные датчики, менял свечи-всё безрезультатно.Ну и в итоге пришёл к раскоксовке цилиндро-поршневой группы.

Заказал в Экзисте средство LAVR ML-202,новое масло с фильтром и поехал в бокс, кот орый мне любезно предоставил во временное пользование один мой хороший товарищ.На горячем двигателе выкрутил свечи, залил в каждый цилиндр по 45 мл Лавра, закрутил свечи и оставил авто на 10 часов.

Жидкость уже залита

Свечи наживлены и колодцы прикрыты тряпкой

Вернувшись вечером, выкрутили свечи(в двух цилиндрах жидкость ушла полностью, а в остальных двух ушло по 25 мл), просушили цилиндры, поставили свечи на место и стали пытаться завести двигатель.С трудом, секунд через 30 двигатель завёлся))Поработал 5 минут, дымя из выхлопной, потом был заглушен, после чего в масло был залит очиститель масляной системы.

Льём промывку 5 минутную.

Дымит.

С промывкой поработал ещё 6 минут, после чего машину подняли на подъёмнике, слили масло(было очень чёрное), залили халявное Шелл Хеликс Ультра(Лёха, спасибо), мотор поработал на нём 20 минут, с периодическими перегазовками и масло было слито(тоже довольно чёрное).

Сливаем старое масло с промывкой

Заливаем Шелл

Сливаем Шелл

В конце концов был заменён масляный фильтр и залито Фордовское масло.

Масло с фильтром

Заливаем Фордовскую Формулу

Вот и вся раскоксовка.По результатам могу сказать, что детонация пропала, улучшилась динамика на низких оборотах(на высоких иногда казалось, что даже ухудшилась, но потом понял, что глючит).Трогаться стало очень приятно, пропали рывки при трогании и переключении.По расходу пока не пойму, но меньше вроде не стало.Вот.

Вообщем будем наблюдать за движком.Главное, чтобы не было хуже)))Народ до сих пор пугает, что у меня там уже всё провернуло внутри и задиры на цилиндрах)))Но я слишком серьёзно подошёл к этому вопросу, поэтому такие вещи исключаю.Думаю, всё будет гуд!Надо померить компрессию и станет понятно, что да как)Всем МИРА и Удачи!Отдельное спасибо за помощь Лёхе 3KotaVTanke

Закрепили сзади часть термозащиты, прогнило крепление.

Вот тут и происходили все действия)

Цена вопроса: 1 500 ₽ Пробег: 145185 км

www.drive2.ru

Как работает поршень двигателя внутреннего сгорания?

В цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) происходит один из основных процессов, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания функционирует: выделение энергии в результате сжигания топливовоздушной смеси, которая впоследствии преобразуется в механическое действие – вращение коленвала. Основной рабочий компонент ЦПГ — поршень. Благодаря ему создаются необходимые для сгорания смеси условия. Поршень — первый компонент, участвующий в преобразовании получаемой энергии.

Поршень двигателя имеет цилиндрическую форму. Располагается он в гильзе цилиндра двигателя, это подвижный элемент – в процессе работы он совершает возвратно-поступательные движения и выполняет две функции.

  1. При поступательном движении поршень уменьшает объем камеры сгорания, сжимая топливную смесь, что необходимо для процесса сгорания (в дизельных моторах воспламенение смеси и вовсе происходит от ее сильного сжатия).
  2. После воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания резко возрастает давление. Стремясь увеличить объем, оно выталкивает поршень обратно, и он совершает возвратное движение, передающееся через шатун коленвалу.

Что такое поршень двигателя внутреннего сгорания автомобиля?

Устройство детали включает в себя три составляющие:

  1. Днище.
  2. Уплотняющая часть.
  3. Юбка.

Указанные составляющие имеются как в цельнолитых поршнях (самый распространенный вариант), так и в составных деталях.

Днище

Днище — основная рабочая поверхность, поскольку она, стенки гильзы и головка блока формируют камеру сгорания, в которой и происходит сжигание топливной смеси.

Главный параметр днища — форма, которая зависит от типа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его конструктивных особенностей.

В двухтактных двигателях применяются поршни, у которых днище сферической формы – выступ днища, это повышает эффективность наполнения камеры сгорания смесью и отвод отработанных газов.

В четырехтактных бензиновых моторах днище плоское или вогнутое. Дополнительно на поверхности  проделываются технические углубления – выемки под клапанные тарелки (устраняют вероятность столкновения поршня с клапаном), углубления для улучшения смесеобразования.

В дизельных моторах углубления в днище наиболее габаритны и имеют разную форму. Такие выемки называются поршневой камерой сгорания и предназначены они для создания завихрений при подаче воздуха и топлива в цилиндр, чтобы обеспечить лучшее смешивание.

Уплотняющая часть предназначена для установки специальных колец (компрессионных и маслосъемных), задача которых — устранять зазор между поршнем и стенкой гильзы, препятствуя прорыву рабочих газов в подпоршневое пространство и смазки – в камеру сгорания (эти факторы снижают КПД мотора). Это обеспечивает отвод тепла от поршня к гильзе.

Уплотняющая часть

Уплотняющая часть включает в себя проточки в цилиндрической поверхности поршня — канавки, расположенные за днищем, и перемычки между канавками. В двухтактных двигателях в проточки дополнительно помещены специальные вставки, в которые упираются замки колец. Эти вставки необходимы для исключения вероятности проворачивания колец и попадания их замков во впускные и выпускные окна, что может стать  причиной их разрушения. Перемычка от кромки днища и до первого кольца именуется жаровым поясом. Этот пояс воспринимает на себя наибольшее температурное воздействие, поэтому высота его подбирается, исходя из рабочих условий, создаваемых внутри камеры сгорания, и материала изготовления поршня.

Число канавок, проделанных на уплотняющей части, соответствует количеству поршневых колец (а их может использоваться 2 — 6). Наиболее же распространена конструкция с тремя кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъемным.

В канавке под маслосъемное кольцо проделываются отверстия для стека масла, которое снимается кольцом со стенки гильзы.

Вместе с днищем уплотнительная часть формирует головку поршня.

Вас также заинтересует:

Юбка

Юбка выполняет роль направляющей для поршня, не давая ему изменить положение относительно цилиндра и обеспечивая только возвратно-поступательное движение детали. Благодаря этой составляющей осуществляется подвижное соединение поршня с шатуном.

Для соединения в юбке проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Чтобы повысить прочность в месте контакта пальца, с внутренней стороны юбки изготовлены специальные массивные наплывы, именуемые бобышками.

Для фиксации пальца в поршне в установочных отверстиях под него предусмотрены проточки для стопорных колец.

Типы поршней

В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.

Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.

В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

Достоинство составных поршней — возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.

Материалы изготовления

В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.

Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя. Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).

Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.

Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:

  • возможность использования только в дизельных двигателях;
  • больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
  • необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
  • более высокая цена;

Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.

Видео: Принцип работы поршня двигателя. Устройство

avtomotoprof.ru

Диагностика износа цилиндропоршневой двигателя вакуумным методом - Автохимия EDIAL (ЭДИАЛ)

Для оценки текущего состояния (степени износа «железа») цилиндропоршневой группы (ЦПГ) бензинового или дизельного двигателя в наше время применяют четыре метода «механической» диагностики:

1. Оценка состояния ЦПГ по расходу картерных газов. Этот метод имеет недостаточную точность, обусловленную влиянием утечек газов через сальниковые уплотнения. Свести к минимуму влияние утечек возможно лишь при принудительном отсасывании газов из картера для обеспечения в нем атмосферного давления при измерении расхода, что весьма трудоемко. На показания индикатора влияет также уровень вибрации ДВС.Кроме того, данный метод не позволяет выявить отдельный неисправный цилиндр и, тем более, определить первопричины снижения работоспособности ЦПГ, а к утечкам через клапан вообще нечувствителен. По этим причинам устройство КИ-13761 вполне справедливо было названо индикатором.

2. Диагностика ЦПГ при помощи пневмотестера, позволяет оценить величину утечек из камеры сгорания при полностью закрытых клапанах.

Этот метод позволяет выявлять конкретный неисправный цилиндр. Поршень проверяемого цилиндра, выставляется при медленном прокручивании коленвала на рабочий такт сжатия или расширения (при перекрытых клапанах). В цилиндр подается сжатый воздух и по разнице показаниях на манометрах (на входе в камеру сгорания и в самой камере сгорания) оценивается пневмоплотность цилиндра. Данный метод может быть реализован только в стационарных условиях при наличии источника сжатого воздуха (компрессора).Недостатки метода: необходимо выставить поршень хотя бы в две позиции — на середине и в конце такта сжатия. Технически проделать эту операцию довольно сложно, особенно если двигатель оснащен АКПП. Во-вторых, при проверке последних цилиндров мы получим худшие результаты, в следствие утечки к моменту проверки части масла в картер. В-третьих, достоверно можно оценить только утечки в клапанах по повышенной интенсивности падения давления и наличию «свиста» во впускном или выпускном коллекторах. О состоянии колец или износе гильзы этот метод достоверно не указывает.

3. Замер компрессии.

Это самый популярный метод диагностики среди автомехаников. Положительные качества его очевидны — простота, доступность, универсальность. Однако этот метод позволяет лишь определить наличие или отсутствие компрессии в цилиндре. Одним замером практически невозможно определить откуда происходят утечки давления связано это с не герметичностью клапанов или виноваты компрессионные кольца. Приходится производить два замера компрессии по цилиндру с закрытой и полностью открытой дроссельной заслонкой или добавлять 3-5 мл масла для усиления масляного клина в сопряжении компрессионное кольцо — гильза. Кроме того, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 1-2 атмосферы. Помимо этого, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильно влияет излишнее количество масла или топлива и цилиндре, сопротивление во впускном патрубке, температура масла паразитный объем переходного устройства и т.д. В самом щадящем варианте методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению сжатия (компрессия) составляет не менее 30%.

Четвертый способ диагностики состояния цилиндропоршневой группы двигателя:  оценка степени износа вакуумным методом при помощи прибора АГЦ. Этот метод наиболее информативен, а сама диагностика проста как и замер компрессии, да и производится так же. Диагностика сводится к замеру двух параметров вакуума в каждом цилиндре двигателя, что позволяет точно разделить утечки через клапана и кольца и достоверно определить текущее состояние поэлементно деталей ЦПГ: герметичность клапанов, износ гильзы и состояние поршневых колец (нормальное, закоксовка, залегание или поломка).

Диагностирование состояния элементов ЦПГ при помощи Анализатора Герметичности Цилиндров (АГЦ, АГЦ-2)

1. Полный вакуум (-Р1) и остаточный вакуум (-Р2)Величину максимального разряжения в цилиндре, которое способна создать ЦПГ, называют полным (полезным) вакуумом (-Р1). Эта величина показывает утечки из камеры сгорания через клапана, прогоревшее днище поршня или прокладку ГБЦ. Благодаря эффекту масляного клина, величина полного вакуума при удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов не бывает ниже определенного значения (-Р1min) для каждого типа ДВС и практически не зависит от состояния поршневых колец. Поэтому в зависимости от величины полного вакуума (-Р1) мы можем сделать вывод о состоянии гильзы цилиндра (эллипсность, наличие задиров).Величину потерь давления рабочего тела через в цилиндре ДВС при максимальном давлении в цилиндре называют остаточным (паразитным) вакуумом (-Р2). Эта величина показывает утечки через поршневые кольца. При удовлетворительном состоянии гильзы цилиндра и герметичности клапанов величина остаточного вакуума характеризует состояние поршневых колец — степень износа, залегание (закоксовка), поломку перемычек на поршне, поломку колец. Пневмоплотность закрытия клапанов, а также наличие трещин в днище поршня, в головке блока ДВС в большей мере влияет на значение величины соотношения Р1/Р2, соответственно в случае пониженного значения величины Р1/Р2 от номинально допустимых, можно выявить неполадки, связанные с клапанами, трещинами в деталях. Причем степень расхождения с номинальными значениями Р1/Р2 позволяет разделить не герметичность клапанов или же трещины в деталях.

Преимущества вакуумного метода диагностики перед существующими методиками диагностирования состояния ЦПГ.

На основе представленных нормативных значений рассчитаем информативность и методическую погрешность метода на примере бензинового ДВС. Итак, диапазон изменения параметра 0,84-0,17=0,67 (кгс/см2), соответственно информативность 067/0,84=80%. Абсолютная методическая погрешность находится в пределах 0,04 (кгс/см2), а относительная 0,04/0,67=6%. В сравнении с методической погрешностью (30%) и информативностью (~20%) компрессометра вакуумный метод выглядит гораздо предпочтительней, т.к. позволяет не только «распознавать» неисправность , но и прогнозировать остаточный ресурс.Основные преимущества перед существующими методами диагностики:

  • Простота. Не требуется длительной диагностики и дорогостоящего оборудования.
  • Доступность. Сравнительно низкая стоимость плюс отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании делают АГЦ (АПЦ/АГЦ-2) доступным для любого автомеханика.
  • Достоверность. Методика основана на естественных условиях работы элементов ЦПГ и поэтому снижается влияние субъективных оценок и косвенных признаков.
  • Надежность. Простота конструкции и отсутствие сложных систем анализа снижает количество отказов и ошибок.

Данная методика разработана ГОСНИТИ (Государственный научно-исследовательский институт ремонта и эксплуатации автотракторной техники). Нашими специалистами были усовершенствованы и дополнены диаграммы состояния нормативных показателей Р1 и Р2 для разных марок автомобильного топлива.

2.1. Замеры величин (-Р1) и (-Р2).

Замер полного вакуума (-Р1). При движении поршня вверх на такте сжатия (Рис. 1) рабочее тело через редукционный клапан практически полностью выталкивается из камеры сгорания в атмосферу. Далее после ВМТ поршень начинает двигаться вниз, редукционный клапан закрывается, и в цилиндре создается разряжение. Посредством вакуумного клапана фиксируется максимальное значение разряжения, которое способна создать ЦПГ двигателя в данном цилиндре. Значение величины полного вакуума (-Р1) фиксируется на вакуумметре.

Рис.1 Схема замера полного вакуума (-Р1).

Замер остаточного вакуума (-Р2). Если при движении поршня вверх (Рис. 2) на такте сжатия надпоршневое пространство будет перекрыто, т.е. в камере сгорания будет нагнетаться максимальное давление, то часть рабочего тела через поршневые кольца будет проникать в картер двигателя, соответственно масса рабочего тела в начале такта сжатия в конце такта рабочего хода будет уменьшаться на величину утечек dm через поршневые кольца. Эта величина на рис.2 обозначена как h. Соответственно, не доходя h до НМТ в цилиндре будет возникать разряжение, которое фиксируется вакуумным клапаном и величина которого снимается с показания вакуумметра.

Рис.2 Схема замера остаточного вакуума (-Р2).

Во время замера (-Р2) прибором АГЦ необходимо, перед тем, как начать вращение КВ, нажать на кнопку сброса и держать 2-3 сек. после начала вращения КВ. Отпустив кнопку сброса, отследить значение (-Р2). Это необходимо делать потому, что во время остановки двигателя до подключения АГЦ к цилиндру поршень может находиться выше НМТ на такте сжатия, т.е. начал движение вверх, или при движении вниз на рабочем ходе не опустился до НМТ. Если не открывать клапан сброса в этих ситуациях, то вакуумный клапан зафиксирует часть значения полного вакуума (-Р1), что как правило, значительно больше по величине, чем значение остаточного вакуума (-Р2). Более того, в процессе замера (-Р2) рекомендуется несколько раз подряд сбросить показания нажатием кнопки сброса для подтверждения значения (-Р2), зафиксированного на вакуумметре, в процессе вращения КВ.

2.2. Анализ состояния ЦПГ по величинам значений (-Р1) и (-Р2).

Как было отмечено выше, минимальное значение полного вакуума при плотно закрытых клапанах не зависит от состояния поршневых колец благодаря эффекту «масляного клина». В свою очередь, величина (-Р2) при плотно закрытых клапанах отражает количество утечек через поршневые кольца, т.е. характеризует пневмоплотность поршневых колец. Пневмоплотность закрытия клапанов, а также наличие трещин, влияет на величину (-Р1) и (-Р2) одновременно. Экспериментальные исследования, подкрепленные большим статистическим материалом, позволили обосновать основные нормативные значения показателей (-Р1) и (-Р2) для дизельных и бензиновых двигателей.

ДВС

Номинальные значения, кгс/см2

Предельные значения, кгс/см2

Гильза -Р1

Кольца -Р2

Гильза -Р1

Кольца -Р2

Клапан -Р1

Дизель

Бензин А-92

Бензин А-80

0,89-0,94

0,14-0,17

0,78

0,25

0,65

0,80-0,84

0,17-0,20

0,75

0,32

0,60

0,80-0,82

0,18-0,20

0,72

0,36

0,60

Для удобства диагностики составлены диаграммы состояния ЦПГ для различных типов двигателей. На «Диаграмме состояния элементов ЦПГ», учитывая выше изложенные толкования, выделены зоны состояния элементов ЦПГ в зависимости от значений (-Р1) и (-Р2). Зная значения (-Р1) и (-Р2) в конкретном цилиндре и сопоставив значения с «Диагностической диаграммой» можно быстро и достоверно оценить состояние элементов ЦПГ.

www.edial.ru

Что такое цпг? - Движок Мастер

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.

— Повышенный расход топлива двигателем автомобиля.

— Вибрация и шум при работе двигателя.

Разная компрессия в цилиндрах часто приводит к вибрации двигателя при работе.

— 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:

Что такое ЦПГ бензопилы и с чем его “едят”

Хотя бы раз в жизни сталкивался с бензопилой каждый, а вот все ли знают как ею правильно пользоваться,чтобы инструмент послужил долго. Давайте разберем что же в бензопиле главное и как с ним обращаться.

Понятия для чайников

Поршень и цилиндр (цилиндро-поршневая группа) — самая важная часть, «сердце» бензопилы, а как известно «сердце» каждого инструмента — это двигатель.

Поэтому именно эти детали бензопилы очень нуждаются в особенной заботе и внимании, профилактике и диагностике.

Согласитесь, ведь если детали инструмента находятся в плачевном состоянии, это негативно плохо сказывается на работе и мощности бензопилы.

Цилиндро-поршневая группа состоит из: цилиндра, поршня и поршневых колец. Самой серьезной поломкой для внутренностей ЦПГ можно считать царапины и задиры на стенках деталей, но так же существуют и другие значительные причины, из-за которых Ваш инструмент может выйти из строя.

Какие могут быть причины неисправности цилиндро-поршневой группы бензопилы?

  • Длительная эксплуатация цилиндра и поршня;
  • изнашивание колец;
  • механические повреждения деталей.

Различные повреждения приводят к плачевному результату — задирам на стенках поршня и цилиндра, а износ деталей приводит к тому, что в цилиндре снижается давления.

Такой процесс рано или поздно приводит к неисправности, а в дальнейшем и к необходимости замены цилиндро-поршневой группы.

Длительная эксплуатация деталей, их износ, возникновение механических дефектов на поршне или цилиндре говорит о том, что Ваш инструмент нуждается в ремонте.

Совет дня от специалистов

Сохранить идеальное состояние Вашей бензопилы довольно просто, нужно всего лишь соблюдать такие рекомендации:

  • не пожалейте средств на качественное масло для Вашего инструмента;
  • важно использовать правильные пропорции масла для смазывания деталей;
  • не перегревайте двигатель инвентаря и работайте без лишнего фанатизма;
  • используйте бензопилу по ее назначению (профессиональная, бытовая);
  • нужно использовать хорошо наточенную цепь в верном направлении.

Специалисты компании «Сам Себе Сервис» дают полезный совет владельцам бензопилы: вовремя проводите диагностику инструмента! Лучше сразу провести замену или ремонт поврежденной детали, чем вскоре потерять значительную сумму денег на покупку нового инструмента.

Место для идеальной покупки

Для тех, кто столкнулся с проблемой ремонта поршневой, хочу сказать, что приобрести любую запчасть для ЦПГ бензопилы не составит никакого труда.

Недавно и мне пришлось искать цилиндр в сборе для моей “трудяжки”. Потратив время и изучив рынок, могу смело рекомендовать хороший магазин запчастей на бензоинструмент.

Не настаиваю, но рекомендую – большой ассортимент, мгновенная доставка и профессиональные мотрудники.

Источник:

Pемонт ЦПГ четырёхтактного двигателя японского мотоцикла

Ремонт цилиндропоршневой группы (ЦПГ) японского четырёхтактного мотора.

О ремонте цилиндропоршневой (ЦПГ) группы изрядно пробежавшего мотора я уже писал, и об этом можно почитать в этой статье, а так же вот здесь.

Но при ремонте двигателей японских мотоциклов есть некоторые технические нюансы, поэтому думаю стоит дополнить статьи по ремонту двигателей ещё одной статьёй.

Надеюсь она пригодится водителям, любящим делать всё своими руками, да и в мелких городах и посёлках, мастерские, занимающиеся ремонтом японских мотоциклов пока не встречаются.

https://www.youtube.com/watch?v=-ZI2OzWH954

Следует учесть, что обессиливают мотор не только износ деталей ЦПГ, но и иные причины, например неисправные или неотрегулированные системы питания и зажигания, или слишком много нагара на впуске и выпуске  (каналах двигателя). Как избавиться от нагара и восстановить компрессию без разборки двигателя, советую почитать вот тут.

Конкретно определить, что именно отбирает часть мощности мотора, может динамометрический беговой стенд. И если в вашем регионе найдётся такой в каком ни будь сервисе, то советую обратиться туда.

Но в глубинке такой роскоши не найдёте, значит следует купить компрессиметр, стоящий примерно от 10 до 30 $, в зависимости от фирмы производителя.

Но перед покупкой уточните резьбу внизу прибора и сравните с резьбой свечного отверстия вашего цилиндра (ориентируемся по резьбе свечи зажигания), так как на японских моторах бывают разные свечи по диаметру резьбы.

Впрочем если не найдёте прибор с резьбой как у вашей свечи, то дело можно исправить, выточив соответствующий резьбовой переходник.

Кстати у меня был прибор заводского исполнения, но он не подходил для моей дизельной машины, так как манометр рассчитан на меньшее давление (для карбюраторных машин), да и резьбовая часть не подходила для отверстий свечей накаливания. Изготовить новый самодельный прибор для дизеля, мне удалось подобрав соответствующий манометр (обычный советский), а так же латунный пруток и вентиль от мотоциклетной камеры.

Что получилось, можно увидеть на фотографии, перейдя по ссылке выше к статье»ремонт двигателя». Этот самодельный прибор по сей день исправно работает. Так что компрессиметр совсем несложно изготовить, если есть знакомый токарь.

Замерьте с помощью компрессиметра  давление сжатия в каждом из цилиндров. Для этого необходимо естественно выкрутить свечи зажигания, ну и желательно отключить подачу топлива и систему зажигания, так как при включенном зажигании и не нагруженных свечах, может выйти из строя коммутатор (на карбюраторных) или блок управления двигателем на инжекторных моторах.

Теперь можно вкрутить прибор вместо свечи зажигания, и повернув ручку газа до отказа, раскрутить коленвал стартером. Замер можно считать законченным, когда стрелка манометра остановится, и обычно для этого хватает 5 — 8 секунд при полностью заряженной батарее. Это нужно проделать с каждым цилиндром и записать показания прибора по порядку.

При прокрутке 3 и 4 цилиндра обороты стартера могут немного упасть из за потери батареей части мощности (ёмкости), поэтому это следует учесть и при замере 3 и 4 цилиндров время прокрутки стартера следует увеличить секунд до 10 (особенно для 4 цилиндра). А можно просто подзарядить батарею и произвести замеры повторно, начав их наоборот — с 4 цилиндра и двигаясь к первому.

При нормальном состоянии ЦПГ компрессиметр покажет 11 — 12 кг /см², а на изрядно поездившем двигателе примерно 8,5 — 9 кг/см². Если прибор покажет показания ещё ниже, то у такого двигателя не наберётся и половины его паспортной мощности. Если так , то ремонт неизбежен. К тому же разница между показаниями всех цилиндров не должна быть более килограмма.

Но хочу ещё раз обратить внимание вот на что.

После замеров, прежде чем снимать двигатель с мотоцикла, нужно определить сначала для верности, в чём причина плохой компрессии, так как это может быть не только от износа ЦПГ, но и просто от закоксовывания колец, например если байк долго стоял. Поэтому прежде чем разбирать долго стоявший аппарат, нужно провести его раскоксовку и очистку. Как это правильно сделать, не разбирая двигатель, узнаём здесь.

Ещё один шаг перед снятием и разборкой мотора — это определение того, от чего плохая компрессия — от не герметичности клапанного механизма, или всё же от износа ЦПГ. Определить это поможет простой тест.

Вначале измеряем компрессию как обычно и записываем результаты.

Затем заливаем, с помощью шприца, в свечное отверстие цилиндра 5 -10 кубиков моторного масла и опять замеряем компресию и записав показания, сравниваем с показаниями первого теста (который без масла).

Если после заливки масла, компресия заметно увеличилась, то увы ремонт ЦПГ неизбежен. Если же компрессия при замере с маслом осталась такой же как и была, то проблема в негерметичности клапанов, а значит нужно всего лишь перебрать головку цилиндров, а может всего лишь притереть клапана.

О ремонте головки желательно почитать вот здесь. Бывает, что нужно всего лишь отрегулировать зазоры в клапанном механизме, так как если клапан не закрывается до конца(не прилегает плотно к седлу) из за малого зазора, то естественно нормальной компрессии не будет.

О регулировке зазоров японских моторов с системой VTEC, можно почитать в этой статье.

Если проблема всё же в поршневой, отсоединяем все шланги, тросики и провода, не забыв пометить или сфотографировать где какой был, затем демонтируем мотор и отправляем его на верстак.

Дальнейшие указания и советы уместны, если ваш уставший двигатель изготовлен по классической схеме расстановки деталей: цилиндры или их блок закреплены на шпильках или болтах вкручивающихся в картер мотора (см. рисунок справа).

Бывают двигатели, цилиндры которых составляют одно целое с картером и разборка деталей этих моторов тема отдельной статьи.

Первым шагом при разборке является снятие клапанной крышки головки двигателя. Далее устанавливаем поршень первого цилиндра в положение, соответствующее ВМТ такта сжатия. Основная ошибка новичков, это неправильная установка поршня в мёртвой точке — ВМТ (эта же ошибка при регулировке зазоров клапанов), то есть устанавливают лишь-бы был в ВМТ, а на каком такте неважно.

Определить такт сжатия можно очень просто. Прокручиваем коленвал ключом за болт (почасовой стрелке) и когда впускной клапан перврго цилиндра откроется и начнёт закрываться, крутим потихоньку далее, до его полного закрытия и когда он закроется, подводим дальнейшим вращением коленвала поршень к верхней мёртвой точке. Это и есть ВМТ такта сжатия первого цилиндра.

Запоминаем или фотографируем в этом положении расположение меток газораспределительного механизма (ГРМ) и снимаем распредвалы, предварительно демонтировав с двигателя натяжитель цепи ГРМ.

При снятии распредвалов и их крышек постелей (подшипников скольжения) естественно помечаем где какая деталь была, даже болты.

Ведь каждый подшипник скольжения приработан только к своей поверхности шейки распредвала и это важно.

На V образных и 1 цилиндровых моторах вынимать распредвалы не нужно, если клапанный механизм не препятствует надеванию головки ключа на крепёжные болты головки, а цепь распредвалов расположена сбоку головки.

В этом случае нужно всего лищь снять звёздочки с валов (съёмником) ну и естественно цепь. На многих японских двигателях масло к ГРМ подводится по специальной отдельной магистрали (трубке).

Важно не забыть отсоединить штуцера этой трубки, иначе можно попасть в 50$, смяв или оторвав её.

Перед самым демонтажом головки цилиндров, убедитесь, что открутили именно её крепёж. Бывают экзотические конструкции в виде многослойного сандвича, а площадка постелей распредвала соединена с блоком камер сгорания, и блок камер непосредственно крепится к цилиндрам.

Читайте также:  Обкатка дизельного автомобиля

Крепёжные болты могут быть спрятаны под слоем отложений или смеси продуктов износа и масла. Поэтому будьте внимательны и не раскручивайте то что не надо, чтобы лишний раз не напрягать резьбу крепежа и стыковку притертых (приработанных) деталей.

Откручивать болты головки следует по схеме крест-накрест и от краёв к центру головы.

Убедившись что открутили все болты (болты пометьте где какой был), аккуратно отделяйте голову, чтобы не повредить сопрягаемые идеально ровные плоскости головки и блока цилиндров.

 Затем пометив принадлежность каждого поршня к своему цилиндру, аккуратно отделите блок цилиндров от картера двигателя и снимите его.

Теперь освобождаем поршни от шатунов, вынув с помощью длинногубцев стопорные кольца, фиксирующие поршневой палец. При извлечении стопорных колец, советую прикрыть картер двигателя чистой ветошью, а то если колечко упадёт внутрь картера, извлечь его от туда будет не так то просто.

Изготовленное мной приспособление для выпрессовки и запрессовки пальца из поршня или в поршень.

Вытолкнуть палец «плавающего» типа (свободная посадка) из поршня очень легко, если конечно он не прихвачен нагаром. А если прихвачен, то советую его смочить керосином и спустя некоторое время вытолкнуть с помощью нехитрого приспособления на фото слева.

Мне удалось его изготовить из полоски железа и валявшегося в гараже кронштейна (просверлил и нарезал в нём резьбу для штока), не знаю даже от чего. Можно просто использовать подходящий брусок стали и приварить к нему гайку с резьбой для винта (перед приваркой гайки сверлим в бруске отверстие).

Под винт при выдавливании подкладываем бобышку, близкую по диаметру как у пальца.

 А ударную технику при извлечении пальца использовать не советую, так как легко погнуть шатун всего на пару соток, и впоследствии эти пару соток будут постоянно сокращать ресурс мотора.

 После снятия блока к картера и отделения поршней от шатунов, поршневая группа у вас в руках — поздравляю, теперь дело за ремонтом.

а эта приспособа только для запрессовки пальца

Деффектовка деталей ЦПГ японского двигателя.

Ремонт деталей ЦПГ четырёхтактного японского двигателя можно осуществить двумя способами. Первый и самый простой способ — это выкинуть изношенную поршневую на свалку. Но это для состоятельных байкеров, для которых 600 — 800 зелёных денег- семечки.

Второй способ более лоялен для кошелька менее состоятельного байкера и поэтому рассмотрим его подробнее. При этом способе необходимо отделить годные детали от металлолома. Начать следует с оценки зазора поршень- цилиндр. Воспользовавшись щупами (см. фото) снимите с поршней компрессионные и маслосъёмные кольца. Уложите кольца на столе так, как они располагаются в двигателе и на поршнях.

Затем вставьте поршни в цилиндры и калиброванным щупом измерьте зазоры, их величины и допуски износа ЦПГ приведены в таблице справа. И даже если зазоры больше нормы, то это вовсе не значит, что и поршень и цилиндр изношены оба.

Чаще изнашивается поршень и это не удивительно, так как он изготовлен из более мягкого алюминиевого сплава.

Практика эксплуатации показывает, что цилиндры японских моторов (обычных не никасилевых), способны пережить два комплекта поршней.

И в зависимости от модели аппарата, на новые поршни с кольцами тратится обычно 200 $.

Вроде бы это не дорого за японские детали, только вот вопрос — японские ли они, ведь сейчас количество китайских подделок растёт устрашающими темпами. А в глубинке оригинальные детали заказать бывает вообще невозможно.

Поэтому кто сомневается в оригинальности и качестве поршней для своего байка из соседнего магазина, настоятельно рекомендую почитать вот эту статью.

Идем далее. Предположим вам посчастливилось приобрести оригинальные японские поршни или восстановить родные. Однако их долговечность напрямую зависит от того, насколько хорошо сохранилась геометрическая цилиндричность  гильз двигателя. Износ цилиндров определяется в трёх точках, которые указаны в статье «ремонт двигателя»(выше в тексте есть ссылка), но мне нетрудно повторить.

Определяется износ нутромером (о приборе можно почитать здесь) по поясу вблизи точки остановки верхнего поршневого кольца в ВМТ, затем замеряем в средней части, ну и в нижней части зеркала гильзы (10 — 15 мм от кромки гильзы). Затем всё это замерьте развернув цилиндр на 90 градусов, чтобы определить овал.

Если пренебречь этими измерениями и зеркало гильзы цилиндра окажется бочкообразным и овальным, то новые дорогостоящие поршни сотрутся в утиль за какую то сотню километров пробега вашего байка.

К тому же при сборке мотора с новыми поршнями и овально-бочкообразными цилиндрами, нормальной компрессии вы всё равно не добьётесь. Поэтому изношенные и геометрически неправильные стволы (цилиндры) блока вашего двигателя, следует обязательно расточить. Эта услуга довольна доступна в любом автосервисе даже в глубинке и не дорога (30 — 50$) (хотя и не в любом, об этом чуть ниже).

Под какой размер точить? Для ответа на этот вопрос, нужно изучить маркировку своих изношенных поршней (ремонтный номер) и узнав номер изношенного поршня купить новый, следующего ремонтного размера.

Далее отдав ремонтникам-расточникам новые поршни, дайте им задание обеспечить зазор между новым поршнем и цилиндром придерживаясь правила: лучше пусть он будет на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше допустимого (зазор смотрим в таблице ниже).

А в идеале конечно расточники должны попасть точно посередине от 0,03 до 0,06 мм. Хотя для цилиндров большего диаметра (например двухцилиндровых V твинов) зазор поршень-цилиндр должен быть естественно больше. Точное значение находим в мануале двигателя.

После расточки, цилиндры необходимо отхонинговать, но в большинстве ремонтных мастерских эту операцию не делают правильно. Почему? В двух словах не расскажешь, это тема отдельной статьи, и кто всё же хочет правильно расточить и отхонинговать цилиндры своего двигателя, то очень советую почитать вот эту статью.

Часто бывает, что при измерении цилиндров и поршней выявляется приятная новость: к работе они пригодны (выработка допустима — смотрим в таблице справа). Вывод — компрессия пропала из-за сильного износа поршневых колец. Убедиться в этом можно проверив износ торцевых поверхностей колец.

Для этого нужно вставить кольцо в верхнюю часть цилиндра на глубину 20 — 40 мм и подровнять его в цилиндре донышком поршня, а затем замерить щупом зазор в замке кольца (нормальный зазор опять же смотрим в таблице). Подробнее о замене колец я написал вот тут.  Другая причина плохой компрессии — это потеря плоскости колец и образование ступенчатой выработки.

Её можно увидеть как грубо выполненную букву L, но не путайте износ с точно сделанной буквой L — фирменной проточкой, которая бывает на самом верхнем кольце некоторых двигателей. Обнаружив вышеперечисленные дефекты, меняйте кольца. Но замечу, что фирменные оригинальные детали стоят не меньше 50$, а всё что дешевле — металлолом (изделия левых «фирм»).

И последняя причина потери компрессии, о которой я уже упоминал — это закоксованность поршневых канавок, которая нарушает подвижность упругих поршневых колец. А раз кольца не пружинят, то и давление газов не будут держать.

О раскоксовке без разборки мотора я уже упоминал, и об этом читаем перейдя по ссылке выше в тексте. Но раз вы уже разобрали двигатель, то следует смочить канавки поршней специальным раскоксовывателем или керосином.

Затем через час-полтора вычистите грязь из канавок с помощью обломка старого кольца, но действуйте осторожно, так как алюминиевый сплав довольно мягкий.

Можно собирать японца.

Прокладку головки двигателя и прокладку цилиндров, советую установить новую.

Сборку двигателя ведите в обратной последовательности и если вы следовали моему совету о фотографировании или отметке деталей, то сборка мотора  полетит очень быстро, как в передачах Дискавери.

Прокладки головки и цилиндров советую поставить новые, особенно если у вас двигатель с водяным охлаждением, а не воздушно-масляным. Устанавливая новые поршни на шатуны, ориентируйте их стрелкой на донышке в сторону выпускных каналов.

Устанавливая кольца, следует учесть, что на некоторых двигателях на кольца нанесены метки Top, Ex, или Rn и эти метки при сборке должны быть обращены к донышку поршня. Замки поршневых колец располагаем под углом 25° к оси впуск-выпуск (см. фото).

Одновременное введение сразу двух поршней в блок цилиндров потребует ещё одной пары рук, так что без помощника здесь не обойтись. Один надевает блок цилиндров, а другой сжимает кольца оправками (см.

фото) и направляет поршни к цилиндрам, поправляя блок. Об оправках для сжатия колец и для установки поршней в цилиндры, я написал очень подробно отдельную статью, и желающие могут почитать её вот тут.

Болты головки затягивайте в 3 приёма по принципу от центра к краям и крест накрест (это можно увидеть на фото в статье «ремонт двигателя», перейдя по ссылке выше в тексте).

Данные о необходимом моменте затяжки желательно узнать в мануале двигателя, а если не найдёте, то «пляшите» от диаметра болта ( момент затяжки крепежа в зависимости от диаметра резьбы, можно узнать в таблице, опубликованной в этой статье).

Вот вроде бы и всё. Кроме возвращения вашему двигателю исходной заводской мощности, вы ещё и сэкономите 200 — 400 $.

Cтолько денег обычно требуют за ремонт ЦПГ японского четырёхтактного двигателя в сервисе, и цена может зависеть от литража мотора, а так же от региона.

Отремонтировав своими руками свой двигатель, как я уже не раз говорил, что помимо возвращения мощности, вы получите приятное ощущение того, что и вы что то можете сделать сами, и этим я думаю стоит гордиться; удачи всем!

Источник:

Что такое поршень двигателя внутреннего сгорания автомобиля?

В цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) происходит один из основных процессов, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания функционирует: выделение энергии в результате сжигания топливовоздушной смеси, которая впоследствии преобразуется в механическое действие – вращение коленвала. Основной рабочий компонент ЦПГ — поршень. Благодаря ему создаются необходимые для сгорания смеси условия. Поршень — первый компонент, участвующий в преобразовании получаемой энергии.

Поршень двигателя цилиндрической формы. Располагается он в гильзе цилиндра двигателя, это подвижный элемент – в процессе работы он совершает возвратно-поступательные движения, из-за чего поршень выполняет две функции.

  1. При поступательном движении поршень уменьшает объем камеры сгорания, сжимая топливную смесь, что необходимо для процесса сгорания (в дизельных моторах воспламенение смеси и вовсе происходит от ее сильного сжатия).
  2. После воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания резко возрастает давление. Стремясь увеличить объем, оно выталкивает поршень обратно, и он совершает возвратное движение, передающееся через шатун коленвалу.

КОНСТРУКЦИЯ

Устройство детали включает в себя три составляющие:

  1. Днище.
  2. Уплотняющая часть.
  3. Юбка.

Указанные составляющие имеются как в цельнолитых поршнях (самый распространенный вариант), так и в составных деталях.

ДНИЩЕ

Днище — основная рабочая поверхность, поскольку она, стенки гильзы и головка блока формируют камеру сгорания, в которой и происходит сжигание топливной смеси.

Главный параметр днища — форма, которая зависит от типа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его конструктивных особенностей.

В двухтактных двигателях применяются поршни, у которых днище сферической формы – выступ днища, это повышает эффективность наполнения камеры сгорания смесью и отвод отработанных газов.

В четырехтактных бензиновых моторах днище плоское или вогнутое. Дополнительно на поверхности  проделываются технические углубления – выемки под клапанные тарелки (устраняют вероятность столкновения поршня с клапаном), углубления для улучшения смесеобразования.

В дизельных моторах углубления в днище наиболее габаритны и имеют разную форму. Такие выемки называются поршневой камерой сгорания и предназначены они для создания завихрений при подаче воздуха и топлива в цилиндр, чтобы обеспечить лучшее смешивание.

Уплотняющая часть предназначена для установки специальных колец (компрессионных и маслосъемных), задача которых — устранять зазор между поршнем и стенкой гильзы, препятствуя прорыву рабочих газов в подпоршневое пространство и смазки – в камеру сгорания (эти факторы снижают КПД мотора). Это обеспечивает отвод тепла от поршня к гильзе.

УПЛОТНЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Уплотняющая часть включает в себя проточки в цилиндрической поверхности поршня — канавки, расположенные за днищем, и перемычки между канавками. В двухтактных двигателях в проточки дополнительно помещены специальные вставки, в которые упираются замки колец.

Эти вставки необходимы для исключения вероятности проворачивания колец и попадания их замков во впускные и выпускные окна, что может стать  причиной их разрушения.

Перемычка от кромки днища и до первого кольца именуется жаровым поясом.

Этот пояс воспринимает на себя наибольшее температурное воздействие, поэтому высота его подбирается, исходя из рабочих условий, создаваемых внутри камеры сгорания, и материала изготовления поршня.

Число канавок, проделанных на уплотняющей части, соответствует количеству поршневых колец (а их может использоваться 2 — 6). Наиболее же распространена конструкция с тремя кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъемным.

В канавке под маслосъемное кольцо проделываются отверстия для стека масла, которое снимается кольцом со стенки гильзы.

Вместе с днищем уплотнительная часть формирует головку поршня.

ЮБКА

Юбка выполняет роль направляющей для поршня, не давая ему изменить положение относительно цилиндра и обеспечивая только возвратно-поступательное движение детали. Благодаря этой составляющей осуществляется подвижное соединение поршня с шатуном.

Для соединения в юбке проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Чтобы повысить прочность в месте контакта пальца, с внутренней стороны юбки изготовлены специальные массивные наплывы, именуемые бобышками.

Для фиксации поршневого пальца в поршне в установочных отверстиях под него предусмотрены проточки для стопорных колец.

Типы поршней

В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.

Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.

В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под поршневой палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

Достоинство составных поршней — возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.

Материалы изготовления

В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.

Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя.

Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).

Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.

Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:

  • возможность использования только в дизельных двигателях;
  • больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
  • необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
  • более высокая цена;

Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.

ВИДЕО: ПОРШЕНЬ. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ. УСТРОЙСТВО

Источник: 

Источник:

Принцип работы автомобильного дизельного двигателя

Дизельный двигатель является сердцем автомобиля. Он обеспечивает движение, ускорение, делает возможным выполнение маневров. Любому водителю важно знать, как работает мотор его автомобиля.

ЦПГ является основой не только бензинового двигателя, но и дизельного. Именно в ЦПГ происходят основные процессы – воспламенение топлива, сгорание, и передача энергии горящего топлива коленчатому валу(коленвалу).

ЦПГ состоит из цилиндра(гильзы), поршня, поршневых колец, и поршневого пальца. Цилиндр изготовлен из высококачественной стали, реже качественного чугуна или алюминия, а поршень из алюминия. На некоторых двигателях, работающих в тяжелых режимах на пределе мощности, нередко используют кованые чугунные поршни.

Гильзы цилиндров всегда омываются охлаждающей жидкостью, что не дает им перегреться, ведь температура в камере сгорания достигает двух с половиной тысяч градусов. Охлаждение поршня осуществляется с помощью орошения его маслом.

Поданное под высоким давлением в коленвал, оно по системе каналов в валу и шатуне, подается к специальной форсунке, через которую и осуществляется разбрызгивание масла на внутреннюю поверхность поршня и стенки цилиндра. Основное тепло от сгорания топлива уходит со сгоревшими газами через выхлопную трубу.

Еще часть тепла передается через палец и шатун коленвалу, а так же через поршневые кольца стенкам цилиндра, которые охлаждаются водяной рубашкой.

Кривошипно-шатунный механизм(КШМ)

КШМ позволяет передавать энергию сгорания топлива коленвалу, и далее коробке переключения передач и колесам. Особая форма коленчатого вала позволяет равномерно распределять нагрузку от каждого цилиндра, что заметно увеличивает общий ресурс двигателя. Газы, выделяющиеся при воспламенении топлива давят на поршень, двигая его вниз.

Шатун, прикрепленный к поршню с помощью пальца, давит на коленвал, заставляя его вращаться.

По специальным каналам к поршневому пальцу и вкладышам шатуна подается под большим давлением масло, которое не только частично охлаждает поршень, но и смазывает подшипники скольжения, образованные пальцем и шатуном сверху, и вкладышами шатуна и коленвалом снизу.

Газо-распределительный механизм(ГРМ)

ГРМ дизельного, как и бензинового двигателя, состоит из распределительного вала(распредвала), шестерни распредвала, ремня или цепи ГРМ, толкателей клапанов, самих клапанов и их седел.

Важно

Седла и клапана обеспечивают герметичное закрытие камеры сгорания.

компрессия в дизельном двигателе намного больше, чем в бензиновом,  поэтому требования к качеству притирки клапанов так же намного выше.

Как и в бензиновом двигателе, открытие и закрытие клапанов обеспечивается особой формой кулачков распредвала

Принцип работы дизельного двигателя и отличия от бензинового

Набранный в камеру сгорания за время такта впуска, воздух, сжимается поршнем во время такта сжатия. Повышение давления воздуха приводит к его разогреву до температуры свыше 700 градусов.

При подходе к верхней мертвой точке(ВМТ) поршня, топливный насос высокого давления(ТНВД) подает топливо к форсункам с давлением десятки, а иногда и сотни атмосфер. Форсунки распыляют топливо в камеру сгорания, где оно от контакта с раскаленным воздухом, воспламеняется.

Давление газов выжимает поршень вниз, поршень заставляет вращаться коленчатый вал, который и передает КПП энергию для движения автомобиля. Поэтому различие между бензиновыми и дизельными двигателями заключается лишь в способе воспламенения топливо-воздушной смеси.

Дизельные двигатели, благодаря использованию сильно обедненной смеси, заметно экономичней своих бензиновых собратьев. Но и требования к топливу, уходу за двигателем и качеству ремонта, у них намного выше.

Хороший водитель всегда знает, как и почему едет его автомобиль. Он понимает, как именно и почему работает двигатель. И поэтому умеет эксплуатировать мотор в оптимальных условиях, что заметно продлевает ресурс двигателя.

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

1

Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0

Источник:

Цилиндропоршневая группа. Износ. Способы проверки износа

06.05.2009

ИЗНОС ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА

Но сначала, что бы было понятно о чем будем говорить, посмотрим на детали ЦПГ (рисунок ниже):

И что бы далее понимать друг друга, давайте определимся с некоторыми понятиями, терминами и определениями.

Работа двигателя складывается из совокупности процессов, протекающих в цилиндрах двигателя с определённой последовательностью. Эти процессы называют рабочим циклом. Рабочий цикл четырёхтактного двигателя осуществляется за два оборота коленчатого вала и состоит из тактов впуска, сжатия, рабочего хода (расширения) и выпуска.

Поршень, движущийся в цилиндре, проходит расстояние равное расстоянию между верхней и нижней мёртвыми точками.

Это расстояние называется ходом поршня. Двигатели, у которых ход поршня меньше его диаметра, носят название «короткоходных». За один ход поршня кривошип коленчатого вала проходит расстояние равное двум его радиусам, т.е. совершает полуоборот (180°)

Объем цилиндра, заключённый между крайними положениями поршня в цилиндре (между мёртвыми точками) называют рабочим объёмом цилиндра (Vр). Сумма рабочих объёмов всех цилиндров двигателя, равняется рабочему объёму двигателя, называемому иначе как «литражом двигателя».

Сумма рабочего объёма цилиндра (Vр) и объёма камеры сгорания (Vксг) равняется полному объёму (Vп).

Литраж двигателя (рабочий объём) указывается в технической характеристике автомобиля.

Чем больше литраж двигателя, тем выше его мощность и удельный расход топлива.

Камерой сгорания называют объём цилиндра над поршнем, при положении поршня в верхней мёртвой точке. Топливно-воздушная смесь в цилиндре сжимается поршнем как раз до этого объёма и сгорает в этом объёме после воспламенения.

Отношение объёма смеси, поступившей в цилиндр на такте впуска, к объёму смеси, сжатой до объёма камеры сгорания при такте сжатия, называют степенью сжатия двигателя.

Степень сжатия показывает, во сколько раз в цилиндре сжимается смесь и определяется по формуле n = Vп/Vксг.

Степень сжатия бензиновых двигателей лежит в пределах 8 – 12, дизельных – в среднем 18 – 22. От степени сжатия зависит топливная экономичность и мощностные характеристики двигателя.

Степени сжатия двигателей ограничиваются, у бензиновых двигателей – свойством применяемого топлива (бензина), у дизельных – конструктивными особенностями применяемых материалов, из которых изготавливаются детали двигателя и которые с повышением степени сжатия должны выдерживать большие нагрузки.

Свойства бензинов описываются октановым числом бензина, характеризующим его антидетонационную стойкость. Антидетонационная стойкость топлива тем выше, чем больше его октановое число (А –80, 93, 95, 98 и др.). Конструкция двигателя предполагает применение бензина со строго заданным октановым числом (регламентируется заводом изготовителем).

Применение бензина с меньшим октановым числом приведёт к работе двигателя с детонацией и, как следствие, к преждевременному износу, или поломке двигателя. Высокооктановые бензины при сгорании выделяют больше тепла.

Детонационное сгорание рабочей смеси (детонация) предполагает нехарактерно быстрое сгорание (взрыв) топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя, приводящее к повышению нагрузок, в первую очередь на детали цилиндропоршневой группы.

Скорость распространения фронта пламени, сгорающего в цилиндре топлива, может возрастать с 40 м/сек. до 2000 м/сек. и более. Признаком работы двигателя с детонацией являются характерные и хорошо прослушиваемые стуки, получившие название детонационных стуков.

Детонационные стуки возникают вследствие вибрации стенок цилиндра и других деталей ЦПГ под воздействием «ударной волны». Причиной детонации может быть:

применение топлива с октановым числом ниже рекомендованного инструкцией производителя перегрев двигателя, перегрузка двигателя по оборотам или крутящему моменту чрезмерно раннее зажигание, а также та или иная совокупность перечисленных явлений.

Работа двигателя с детонацией может сопровождаться перегревом двигателя, падением его мощности и высоким расходом топлива.

Следствием работы двигателя с детонациеймогут быть поломки перемычек между кольцами на поршнях, поломки самих колец, оплавление кромки и/или прогорание днища поршня.

Калильное зажигание – самопроизвольное и несвоевременное воспламенения смеси от сильно нагретых деталей двигателя (юбки свечи, кромки поршня, кромки клапана, тлеющего нагара и т.п.).

Причиной появления калильного зажигания может быть: повышенное нагароотложение на днищах поршней несоответствие свечей зажигания данному типу двигателя

На работающем двигателе, при движении поршня к нижней мёртвой точке силы, действующие на поршень, прижимают его к правой стенке цилиндра, а при движении к верхней мёртвой точке, к левой. При переходе поршня через мёртвые точки происходит изменение опоры поршня (перекладка поршня) с одной стенки цилиндра на другую.

Изменение направления действия сил в цилиндре приводит к неравномерному износу цилиндра (под овал и под конус с образованием износного уступа в верхней части цилиндра).

Давление, создаваемое поршнем в цилиндре в конце такта сжатия называется компрессией.

Величина компрессии зависит от: степени сжатия двигателя состояния деталей цилиндропоршневой группы и клапанов.

Измеряя компрессию в цилиндрах двигателя, мы только косвенно можем судить о степени изношенности соответствующих деталей или об их неисправности.

Фазы газораспределения

Это моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в углах поворота коленчатого вала относительно мёртвых точек.

Как видите, существует достаточно много нюансов, из-за которых может происходить износ ЦПГ и снижаться свойства работы камеры сгорания и, значит, свойства двигателя в целом.

Он перестает «работать нормально», как обычно говорят.

О способах проверки износа ЦПГ говорилось уже много, но это не значит, что сказано уже всё и говорить больше не о чем.

Говорить о чем есть.

Например, о «степени сжатия».

Одни говорят, другие повторяют, что «степень сжатия двигателя не меняется на протяжении всей эксплуатации двигателя».

Неправильно. Меняется. Пусть по-разному, больше или меньше, но меняется.

Например, от величины нагара в камере сгорания и на клапанах.

И после пробега автомобиля в сто или двести тысяч километров, после эксплуатации и обслуживании автомобиля «по-русски», степень сжатия будет отличаться от той, которая была вначале, когда автомобиль сошел с конвейера.

И если уж мы заговорили о нагаре, то надо обязательно упомянуть о другой его отрицательной стороне – уменьшении теплоотвода в стенки.

По этой причине температура топливо-воздушной смеси и давление в конце такта сжатия повышается, что может провоцировать возникновение детонации.

Косвенно наличие нагара в камере сгорания можно определить при помощи т.н. «калильного теста».

Это когда отключаем катушку зажигания (и не забываем про обязательные условия безопасного отключения) и запускаем двигатель.

Если завелся или сделал попытки завестись, то можно предположить о наличии нагара в камере сгорания.

Более точную проверку по нагару можно провести при помощи автомобильного эндоскопа, например, такого: http://www.autodata.ru/autodata.ru/endoscope.pdf. Или других, коих существует великое множество.

На этом рынке приборов цена = качеству и возможностям устройства.

Состояние цилиндро-поршневой группыобычно проверяют при помощи компрессометра.

Однако эта проверка является весьма относительной, так как на её показания влияют разного рода причины, например:

Состояние АКБ

– насколько сильно она может «раскрутить» двигатель при проведении теста

– разряженная или «полумертвая» батарея не даст возможность провести тест правильно

Неточные выводы

Невозможность установления точной причины пониженной или увеличенной компрессии: если компрессию измерить на холодном и горячем двигателе, то её величина будет разной.

На «холодном» двигателе – меньше, на «горячем» больше.

И причина здесь не только в величине сжатия холодного или горячего воздуха поступающего в цилиндры, а и в клапанах, имеющих разный коэффициент расширения при разных температурах.

Состояние дроссельной заслонки: при открытой или закрытой показания будут разными.

Состояние «обратного» клапана самого компрессометра: если он «пропускает», то показания будут неверными.

Нельзя провести тест, если стартер неисправен или двигатель снят с автомобиля для ремонта.

Нельзя определить состояние деталей группы поршня: поршень, поршневые кольца (компрессионные и масляные), стопорные кольца и заглушки. Эти детали определяют герметичность рабочей полости.

Читайте также:  Воздушный автономный отопитель планар: особенности

Кроме того, неточные показания компрессометра могут быть вызваны не только износом гильз цилиндров, поршней, компрессионных колец, но и другими причинами:

нарушение тепловых зазоров в клапанном механизме износ направляющих втулок клапанов

прогорание клапана или поршня негерметичность впускных и выпускных клапанов дефекты прокладки ГБЦ закоксовывание поршневых колец или их физическое разрушение

И не стоит забывать, что при проведении теста при помощи компрессометра, надо опираться не на «количественные» показания прибора (цифры на шкале), а обращать внимание на разность показаний между цилиндрами и выводы делать только из этих данных.

Что бы избежать таких погрешностей измерения и более точно определить состояние цилиндро-поршневой группы, применяется пневмотестер – «индикатор утечек в надпоршневом пространстве».

Надо сразу отметить, что пневмотестер не заменяет компрессометр, это совершенно другой прибор с другими целями и задачами.

Устройство и принцип работы замечательно простой:

два манометра соединенных между собой через каллибровочное отверстие (стрелка на фото вверху) регулятор давления на входе соединительные шланги

При проведении измерений надо обращать внимание на инструкцию в прибору: каждый производитель делает свое каллибровочное отверстие и полученные данные необходимо интерпретировать через инструкцию к устройству.

Далее и обязательно:

прогреваем двигатель до рабочей температуры фиксируем коленчатый вал от проворачивания выставляем поршень проверяемого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия

Если показания двух манометров одинаковые – утечек нет.

Если разные – есть.

По разности давлений (показаний прибора), можно судить о состоянии ЦПГ.

Можно косвенно определить состояние ЦПГ по звуку, назовем это – «по шипению», что будет означать утечку в том или ином месте, к примеру, если мы слышим звук из: клапанной крышки: неплотное прилегание поршневых колец, прорыв газов в картер выхлопной трубы: негерметичность выпускного клапана пузыри в расширительном бачке охлаждающей жидкости: прокладка ГБЦ перетекание воздуха в соседний цилиндр – прокладка между цилиндрами

Вот так или приблизительно так звучал ответ на вопрос по износу ЦПГ и способах его проверки на курсах обучения автомобильной Диагностике преподавателем Козырой Андреем Николаевичем.

Шопин А.В

Информационный отдел компании BrainStorm

Обсуждение на форуме: http://forum.autodata.ru/7/12917/

Источник:

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Основной задачей двигателей внутреннего сгорания, использующиеся на всевозможной технике, является преобразование энергии, которая выделяется при сжигании определенных веществ, в случае с ДВС – это топливо на основе нефтепродуктов или спиртов и воздуха, необходимого для горения.

Преобразование энергии производится в механическое действие – вращение вала. Далее уже это вращение передается дальше, для выполнения полезного действия.

Однако реализация всего этого процесса не такая уж и простая.

Нужно организовать правильно преобразование выделяемой энергии, обеспечить подачу топлива в камеры, где производиться сжигание топливной смеси для выделения энергии, отвод продуктов горения.

И это не считая того, что тепло, выделяемое при сгорании нужно куда-то отводить, нужно убрать трение между подвижными элементами. В общем, процесс преобразования энергии сложен.

Поэтому ДВС – устройство довольно сложное, состоящее из значительного количества механизмов, выполняющих определенные функции. Что же касается преобразования энергии, то выполняет его механизм, называющийся кривошипно-шатунным. В целом, все остальные составные части силовой установки лишь обеспечивают условия для преобразования и обеспечивают максимально возможный выход КПД.

Принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Основная же задача лежит на этом механизме, ведь он преобразовывает возвратно-поступательное перемещение поршня во вращение коленчатого вала, того вала, от движения которого и производится полезное действие.

Устройство КШМ

Чтобы было более понятно, в двигателе есть цилиндро-поршневая группа, состоящая из гильз и поршней. Сверху гильза закрыта головкой, а внутри ее помещен поршень. Закрытая полость гильзы и является пространством, где производится сгорание топливной смеси.

При сгорании объем горючей смеси значительно возрастает, а поскольку стенки гильзы и головка являются неподвижными, то увеличение объема воздействует на единственный подвижный элемент этой схемы – поршень.

То есть поршень воспринимает на себя давление газов, выделенных при сгорании, и от этого смещается вниз.

Это и является первой ступенью преобразования – сгорание привело к движению поршня, то есть химический процесс перешел в механический.

И вот далее уже в действие вступает кривошипно-шатунный механизм. Поршень связан с кривошипом вала посредством шатуна. Данное соединение является жестким, но подвижным. Сам поршень закреплен на шатуне посредством пальца, что позволяет легко шатуну менять положение относительно поршня.

Шатун же своей нижней частью охватывает шейку кривошипа, которая имеет цилиндрическую форму. Это позволяет менять угол между поршнем и шатуном, а также шатуном и кривошипом вала, но при этом смещаться шатун вбок не может. Относительно поршня он только меняет угол, а на шейке кривошипа он вращается.

Поскольку соединение жесткое, то расстояние между шейкой кривошипа и самим поршнем не изменяется. Но кривошип имеет П-образную форму, поэтому относительно оси коленвала, на которой размещен этот кривошип, расстояние между поршнем и самим валом меняется.

За счет применения кривошипов и удалось организовать преобразование перемещения поршня во вращение вала.

Но это схема взаимодействия только цилиндро-поршневой группы с кривошипно-шатунным механизмом.

На деле же все значительно сложнее, ведь имеются взаимодействия между элементами этих составляющих, причем механические, а это значит, что в местах контакта этих элементов будет возникать трение, которое нужно по максимуму снизить.

Также следует учитывать, что один кривошип неспособен взаимодействовать с большим количеством шатунов, а ведь двигатели создаются и с большим количеством цилиндров – до 16. При этом нужно же и обеспечить передачу вращательного движения дальше.

Поэтому рассмотрим, из чего состоит цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Начнем с ЦПГ. Основными в ней являются гильзы и поршни. Сюда же входят и кольца с пальцами.

Гильза

Съёмная гильза

Гильзы существуют двух типов – сделанные непосредственно в блоке и являющиеся их частью, и съемные. Что касается выполненных в блоке, то представляют они собой цилиндрические углубления в нем нужной высоты и диаметра.

Съемные же имеют тоже цилиндрическую форму, но с торцов они открыты. Зачастую для надежной посадки в свое посадочное место в блоке, в верхней части ее имеется небольшой отлив, обеспечивающий это. В нижней же части для плотности используются резиновые кольца, установленные в проточные канавки на гильзе.

Внутренняя поверхность гильзы называется зеркалом, потому что она имеет высокую степень обработки, чтобы обеспечить минимально возможное трение между поршнем и зеркалом.

В двухтактных двигателях в гильзе проделываются на определенном уровне несколько отверстий, которые называются окнами. В классической схеме ДВС используется три окна – для впуска, выпуска и перепуска топливной смеси и отработанных продуктов. В оппозитных же установках типа ОРОС, которые тоже являются двухтактными, надобности в перепускном окне нет.

Поршень

Поршень принимает на себя энергию, выделяемую при сгорании, и за счет своего перемещения преобразовывает ее в механическое действие. Состоит он из днища, юбки и бобышек для установки пальца.

Устройство поршня

Именно днищем поршень и воспринимает энергию. Поверхность днища в бензиновых моторах изначально была ровной, позже на ней стали делать углубления для клапанов, предотвращающих столкновение последних с поршнями.

В дизельных же моторах, где смесеобразование происходит непосредственно в цилиндре, и составляющие смеси туда подаются по отдельности, в днищах поршня выполнена камера сгорания – углубления особой формы, обеспечивающие более лучшее смешивание компонентов смеси.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

В инжекторных бензиновых двигателях тоже стали применять камеры сгорания, поскольку в них тоже составные части смеси подаются по отдельности.

Юбка является лишь его направляющей в гильзе. При этом нижняя часть ее имеет особую форму, чтобы исключить возможность соприкосновения юбки с шатуном.

Чтобы исключить просачивание продуктов горения в подпоршневое пространство используются поршневые кольца. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

В задачу компрессионных входит исключение появления зазора между поршнем и зеркалом, тем самым сохраняется давление в надпоршневом пространстве, которое тоже участвует в процессе.

Если бы компрессионных колец не было, трение между разными металлами, из которых изготавливаются поршень и гильза было бы очень высоким, при этом износ поршня происходил бы очень быстро.

В двухтактных двигателях маслосъемные кольца не применяются, поскольку смазка зеркала производиться маслом, которое добавляется в топливо.

В четырехтактных смазка производится отдельной системой, поэтому чтобы исключить перерасход масла используются маслосъемные кольца, снимающие излишки его с зеркала, и сбрасывая в поддон. Все кольца размещаются в канавках, проделанных в поршне.

Бобышки – отверстия в поршне, куда вставляется палец. Имеют отливы с внутренней части поршня для увеличения жесткости конструкции.

Палец представляет собой трубку значительной толщины с высокоточной обработкой внешней поверхности. Часто, чтобы палец не вышел за пределы поршня во время работы и не повредил зеркало гильзы, он стопориться кольцами, размещающимися в канавках, проделанных в бобышках.

Это конструкция ЦПГ. Теперь рассмотрим устройство кривошипно-шатунного механизма.

Шатун

Итак, состоит он из шатуна, коленчатого вала, посадочных мест этого вала в блоке и крышек крепления, вкладышей, втулки, полуколец.

Шатун – это стержень с отверстием в верхней части под поршневой палец.

Нижняя часть его сделана в виде полукольца, которым он садится на шейку кривошипа, вокруг шейки он фиксируется крышкой, внутренняя поверхность ее тоже выполнена в виде полукольца, вместе с шатуном они и формируют жесткое, но подвижное соединение с шейкой – шатун может вращаться вокруг ее. Соединяется шатун со своей крышкой посредством болтовых соединений.

Чтобы снизить трение между пальцем и отверстием шатуна применяется медная или латунная втулка.

По всей длине внутри шатун имеет отверстие, через которое масло подается для смазки соединения шатуна и пальца.

Коленчатый вал

Перейдем к коленчатому валу. Он имеет достаточно сложную форму. Осью его выступают коренные шейки, посредством которых он соединен с блоком цилиндров. Для обеспечения жесткого соединения, но опять же подвижного, в блоке посадочные места вала выполнены в виде полуколец, второй частью этих полуколец выступают крышки, которыми вал поджимается к блоку. Крышки к с блоком соединены болтами.

Коленвал 4-х цилиндрового двигателя

Коренные шейки вала соединены с щеками, которые являются одной из составных частей кривошипа. В верхней части этих щек располагается шатунная шейка.

Количество коренных и шатунных шеек зависит от количества цилиндров, а также их компоновки. В рядных и V-образных двигателях на вал передаются очень большие нагрузки, поэтому должно быть обеспечено крепление вала к блоку, способное правильно распределять эту нагрузку.

Для этого на один кривошип вала должно приходиться две коренные шейки. Но поскольку кривошип размещен между двух шеек, то одна из них будет играть роль опорной и для другого кривошипа. Из этого следует, что у рядного 4-цилиндрового двигателя на валу имеется 4 кривошипа и 5 коренных шеек.

У V-образных двигателей ситуация несколько иная. В них цилиндры расположены в два ряда под определенным углом. Поэтому один кривошип взаимодействует с двумя шатунами. Поэтому у 8-цилиндрового двигателя используется только 4 кривошипа, и опять же 5 коренных шеек.

Уменьшение трения между шатунами и шейками, а также блоком с коренными шейками достигается благодаря использованию вкладышей – подшипников трения, которые помещаются между шейкой и шатуном или блоком с крышкой.

Смазка шеек вала производится под давлением. Для подачи масла применяются каналы, проделанные в шатунных и коренных шейках, их крышках, а также вкладышах.

В процессе работы возникают силы, которые пытаются сместить коленчатый вал в продольном направлении. Чтобы исключить это используются опорные полукольца.

В дизельных двигателях для компенсации нагрузок используются противовесы, которые прикрепляются к щекам кривошипов.

Маховик

С одной из сторон вала сделан фланец, к которому прикрепляется маховик, выполняющий несколько функций одновременно. Именно от маховика передается вращение. Он имеет значительный вес и габариты, что облегчает вращение коленчатому валу после того, как маховик раскрутится.

Чтобы запустить двигатель нужно создать значительное усилие, поэтому по окружности на маховик нанесены зубья, которые называются венцом маховика. Посредством этого венца стартер раскручивает коленчатый вал при запуске силовой установки. Именно к маховику присоединяются механизмы, которые и используют вращение вала на выполнение полезного действия.

У автомобиля это трансмиссия, обеспечивающая передачу вращения на колёса.

Чтобы исключить осевые биения, коленчатый вал и маховик должны быть хорошо отбалансированы.

Другой конец коленчатого вала, противоположный фланцу маховика используется зачастую для привода остальных механизмом и систем мотора: к примеру, там может размещаться шестерня привода масляного насоса, посадочное место для приводного шкива.

Это основная схема коленчатого вала. Особо нового пока ничего не придумано. Все новые разработки направлены пока только на снижение потерь мощности в результате трения между элементами ЦПГ и КШМ.

Также стараются снизить нагрузку на коленчатый вал путем изменения углов положения кривошипов относительно друг друга, но особо значительных результатов пока нет.

Источник:

dvizhok-master.ru


Смотрите также