Эта статья о замене поршня, поршневого пальца и ремонте цилиндра будет нужна и автолюбителям.
В статье замена поршневых колец, которую возможно отыскать вот тут, я написал о подгонке и замене ремонтных поршневых колец. Но наступает таковой момент, в то время, когда замена колец уже не оказывает помощь, и приходится вспоминать о замене поршня, поршневого пальца и о восстановлении верной геометрии цилиндра.
В данной статье мы и поболтаем о подробностях цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и разглядим кое-какие технические нюансы, которые связаны с этими ответственными подробностями.
Срок работы обычного поршня, соответствует приблизительно времени износа на нём двух наборов поршневых колец. Причём продление срока работы изношенного поршня, путём установки новых колец (третьего набора и дальше), вероятно только ненадолго, в течении которого поршневые кольца изнашиваются весьма скоро.
У поршня изнашивается его юбка, отверстия под поршневой палец, конечно боковые стены канавок для поршневых колец. Для восстановления начальной прямоугольной формы изношенных канавок колец, их восстанавливают протачиванием на токарном станке, и после этого устанавливают в канавки поршня более высокие (ремонтные) поршневые кольца.
Для устранения овальности отверстий поршневого пальца, отверстия в бобышках поршня обрабатывают развёрткой, под размер ремонтного пальца большего диаметра. При данной операции необходимо будет расширить и диаметр втулки верхней головки шатуна, и как это верно сделать я написал вот тут.
При износе юбки поршня, поршень в большинстве случаев бракуют и заменяют новым. Но качественный поршень для некоторых мотоциклов (среди них и советских) на данный момент отыскать не так то легко, и прилавки загружены алюминиевым металлоломом, в составе которого кремния нет вовсе.
Исходя из этого имеется суть вернуть родной поршень, посредством наращивания его размера особым составом, что не считая восстановления изношенной юбки, вдобавок существенно уменьшит трение поршня о стены цилиндра. Подробнее об этом рекомендую почитать вот в данной статье.
Пределом износа поршня, можно считать образование между нижней частью его юбки и стенкой цилиндра зазора около 0,5% от диаметра цилиндра. К примеру при диаметрах цилиндра 50, 70, 80 мм, предельный зазор будет в 0,25; 0,35; 0,4 мм соответственно.
Величину зазора (при наличии щупа) измеряют внизу поршня, отойдя на 5 — 10 мм от нижнего края передней либо задней стороны юбки, при размещении поршня в нижней, менее изношенной части цилиндра, а после этого в средней самая изношенной части.
Но для полноты картины, цилиндр направляться измерять посредством индикаторного нутромера, в четырёх поясах (см. рисунок слева), и в двух диаметрально противоположных направлениях, поскольку цилиндр изнашивается неравномерно. Как пользоваться нутромером ремонтники новички смогут почитать вот тут.
Кстати, у некоторых двигателей, не считая естественного износа цилиндра в виде овала и бочки, не редкость ещё неравномерный износ, к примеру из-за смывания смазки потоком рабочей смеси, направленным на боковую стенку, либо от постоянного стекания смазки на одну сторону цилиндра, при горизонтальном размещении цилиндров (как на отечественных оппозитах Урал, Днепр, К-750 и др.).
У кого нет индикаторного нутромера, то разность геометрии цилиндра, возможно определять посредством поршневого кольца, которое сперва вставляют внизу либо вверху цилиндра, а после этого в середине.
Зазор в замке кольца измеряют щупом, и разность между б?ольшим и меньшим значениями зазора, дробят на число ? (число пи, равное 3,14) и приобретают величину износа.
При подборе нового поршня, контролируют дабы его диаметр в верхней части (участок рядом с кольцами) был меньше диаметра в нижней части. Так как верный качественный поршень, расширяется от донышка к юбке конусом.
К примеру, при диаметре цилиндра 52, конусность поршня образовывает 0,17 мм, при диаметре 72 может составлять 0,25 — 0,4 мм, и при диаметре поршня 78 мм, конусность возможно уже от 0,55 до 0,6 мм.
Но это приблизительные эти, каковые смогут мало различаться на некоторых моторах. Всё зависит от теплового режима двигателя, к примеру мотор с водяным охлаждением, имеет меньшую конусность на поршнях, поскольку его головка, а соответственно и донышко поршня, будет нагреваться меньше (значит и расширяться от нагрева), чем поршень и головка того же К-750, поршни и чугунные цилиндры которого нагреваются намного больше .
Конусность поршню нужна, поскольку он нагревается неравномерно (донышко болше всего, середина меньше, и юбка в самом низу ещё меньше. И при нагреве поршня с конусом, он делается верной цилиндрической формы.
Диаметр поршня пишется на донышке, и он в большинстве случаев соответствует диаметру поршня в районе поршневых колец.
Но подбор нового поршня к цилиндру, лучше создавать по диаметру внизу юбки поршня (что чуть больше). При таких условиях обкатка будет надёжнее и стремительнее, в особенности для двигателей воздушников, каковые греются чуть больше водянок, конечно если вы не понимаете из какого именно сплава сделан ваш поршень, и какое у него тепловое расширение (но об этом чуть ниже).
И зазор меду диаметром внизу юбки поршня и диаметром цилиндра, может составлять от 0,05 (для самых мелких кубатур) до 0,1 мм для громадных количеств цилиндров.
Но однако правильное значение рабочего зазора оптимальнее определить в мануале собственного двигателя.
на данный момент на прилавках показалось довольно много поршней различных «компаний» (в большинстве случаев недорогих азиатских), алюминиевый сплав которых уже не тот что был раньше, а о важности кремния в составе поршней кое-какие компании кроме того не знают. И тепловое расширение этих сплавов не то, что было раньше.
Это довольно часто приводит эксплуатацию мотоцикла либо автомобили по окончании ремонта к печальным последствиям, в то время, когда уже при обкатке, поршни заклинивают в цилиндрах, без оглядки на то, что помой-му зазоры подобраны верно.
Само собой разумеется такие поршни лучше не брать, а поискать качественные советские подробности у народа в глубинке. Либо подобрать поршень от какой то автомобили иномарки. Ну либо вернуть ветхий поршень посредством состава, о котором возможно почитать, в случае если перейти по ссылке выше.
Но кто не желает этим заморачиваться, в особенности в то время, когда сезон уже наступил, и однако приобретёт поршень малоизвестного сплава, то полезно сделать следующее.
цилиндр и Поршень нагревают до 150 градусов (это приблизительно в то время, когда капля воды от металла не отскакивает с шипением, а остается на поверхности и скоро испаряется). Затем, посредством рукавиц вставляют поршень в цилиндр, и при обычном зазоре, поршень обязан не падать, либо клинить в цилиндре, а медлено опускаться в цилиндр под собственным весом.
А возможно микрометром диаметр холодного поршня, и записать размер, а после этого нагреть его и снова замерить. Конечно при нагреве поршня, его диаметр увеличиться, а вот на какое количество больше — это и имеется величина его теплового расширения.
И исходя их данной величины, и руководствуются при подборе теплового зазора между цилиндром и поршнем — данный зазор должен быть приблизительно на 1 сотку больше теплового расширения поршня, но никак не меньше, в противном случае поршень при нагреве заклинит.
Повышение зазора против нормы на 0,01 — 0,03 мм возможно, а в то время, когда мотор уже изрядно «пробежал», и подбирается поршень, то возможно и уменьшить данный зазор.. Нужно лишь учесть, что при меньшем зазоре направляться проявлять особенную осторожность при обкатке двигателя по окончании ремонта, дабы не допустить заклинивания нового поршня в цилиндре.
У самых мелких мотоциклов воздушного охлаждения, с рабочим количеством в 125 кубиков, поршень устанавливают в цилиндр двигателя с зазором 0,065 — 0,085 мм — это с чугунным цилиндром, что больше греется.
А у алюминиевого цилиндра, что лучше охлаждается зазор возможно чуть меньше — 0,05 мм (у иномарок возможно второй зазор — ищем в заводском мануале конкретного мотора).
Данный зазор, как я уже сказал, возможно измерить щупом у нижнего края юбки (в самой широкой части поршня).
На поршне (его донышке) возможно выбит диаметр в миллиметрах, а возможно выбит номер одной из размерных групп, в виде цифры 0; 1; либо 2. Разность диаметра поршня каждой соседней цифры (размерной группы), образовывает 0,01 мм.
На бобышках некоторых поршней (в большинстве случаев качественных советских), имеются цветные метки (белая, тёмная либо красная). Эти метки помогают для подбора поршневых пальцев нужного диаметра (на пальцах также цветные метки). Конечно, бобышки поршня и цвет пальца обязан совпасть.
В случае если же меток нет, то нужно будет замерить наружный диаметр пальца, и внутренний диаметр отверстий в бобышках, и сверить эти диаметры с рекомендуемыми диаметрами завода изготовителя как раз вашего двигателя.
В случае если отверстие мало, его развёртывают развёрткой нужного диаметра, ну а вдруг отверстие напротив больше нужного, то нужно будет поискать более толстый палец, либо наложить на него слой хрома, в случае если такие пальцы не продаются (к примеру для антикварных мотоциклов).
Для отечественных 750 кубовых оппозитов (К-750, М-72), поршень подбирают к цилиндру с зазором 0,08 — 0,1 мм (для Днепра и Урала чуть меньше).По диаметру юбки поршни делятся на три размерные группы. Первая несколько — 77,94 мм, вторая — 77,93 мм, и третья — 77,92 мм.
Но существуют и ремонтные поршни трёх ремонтных групп (на данный момент кое-какие фабрики делают для многих мотоциклов более трёх ремонтных групп).
Первая ремонтная несколько 78,2, вторая 78,5 и третья 79,0.
Новые цилиндры также делятся на три группы, в зависимости от диаметра. Первая — 78,03, вторая — 78,02, и третья 78,01 мм.
Но на данный момент приобрести новые цилиндры на эти мотоциклы невозможно, исходя из этого эти размеры направляться применять при расточке цилиндров.
на данный момент вышеперечисленные размеры (зазоры) возможно отыскать фактически для любого двигателя, а двигателей довольно много, исходя из этого мне ненужно перечислять их тут. Перечисленные выше размеры я опубликовал для примера, дабы была видна отличие зазоров самого мелкого мотоцикла, и самого громадного (конечно на иномарках имеется моторы количеством посолиднее).
Цилиндр растачивают и хонингуют (о верной хонинговке и ремонте, в то время, когда мотор делается лучше нового заводского, рекомендую почитать вот тут), в то время, когда его диаметр от износа возрастает на 0,15 — 0,2о мм. Но эти примерные размеры также смогут различаться, в зависимости от количества двигателя (диаметра цилиндров). Расточка и хонинговка смогут потребоваться и раньше, в случае если на зеркале появились задиры, к примеру от попадания вылетевшего стопорного кольца, либо заклинивания поршня.
При износе цилиндра либо от задиров и рисок, конечно падает мощность и компрессия двигателя. Наряду с этим вернуть обычную компрессию путём установки в изношенный цилиндр новых колец и нового поршня не окажется.
Так как кольца и новый поршень не смогут нормально приработаться к бочкообразному либо круглому цилиндру. И зазоры между зеркалом и поршнем (конечно в замках колец) в самая изношенной части цилиндра, будут различаться от зазоров в наименее изношенной части.
Вдобавок, при поступательном перемещении поршня по бочкообразному и круглому цилиндру, поршневые кольца будут непрерывно сжиматься и разжиматься, и громадна возможности их поломки, к тому же и боковые стены поршневых канавок будут интенсивно изнашиваться.
Изношенный цилиндр подлежит ремонту, с последующим хонингованием и расточкой.
Об этом я уже детально написал в данной статье, по ремонту цилиндра. Но кое что однако желаю добавить. В незаводских условиях, многие ремонтники растачивают цилиндр в патроне токарного станка.
При таковой расточке, направляться во первых учесть правильную перпендикулярность оси обрабатываемого цилиндра его фланцу.
А во вторых многие токари, для упрощения работы при расточке, закрепляют цилиндр за нижнюю часть (фланец) в четырёхкулачковый патрон. Этого делать весьма нежелательно, даже в том случае, если фланец цилиндра достаточно толстый (массивный). Так как для прочного закрепления цилиндра токарем, кулачки зажимают цилиндр и деформируют его стены. Наряду с этим резец снимает металл на выступающих частях зеркала (в тех местах где кулачки) больше металла, чем в других.
В следствии, по окончании снятия и проточки цилиндра, за счёт упругости металла, стены цилиндра возвращаются назад, и в этих местах получаются незаметные глазу впадины, и таковой цилиндр получает неправильную геометрическую форму.
Дабы исключить такие неприятности (при расточке токарным станком, а не особым), изготавливают выверенную планшайбу (строго перпендикулярную оси цилиндра) и крепят цилиндр болтами за отверстия фланца.
В один момент с износом поршня, изнашивается и поршневой палец, и появляются повышенные зазоры, между втулкой и пальцем верхней головки шатуна, либо бобышками поршня (появляется стук при работе двигателя). Исходя из этого значительно чаще, поршень, палец и медную втулку заменяют в один момент.
Но не редкость, что в следствии неправильной эксплуатации либо неточной подгонки подробностей при сборке (либо втулка некачественная), необходимость замены пальца, медной втулки (либо роликового подшипника) либо поршня наступает в различные сроки, и тогда направляться выяснить очерёдность замены какой то подробности. Это делают по прослушиванию мотора при работе, поскольку появляется стук изношенной подробности, и детально об определении состояния двигателя по механическим шумам, возможно почитать вот эту статью.
И в случае если имеется подозрение на стук, исходящий как раз от верхней головки и сочленения пальца шатуна, то направляться разобрать двигатель, и тогда убедиться в этом будет несложно.
Износ подробностей определяется на ощупь. Осевое перемещение поршня с пальцем во втулке шатуна явление обычное.
Но самое незначительное перемещение поршня в радиальном направлении, довольно верхней головки шатуна, недопустимо и как раз оно вызывает при работе двигателя интенсивный стук, и может кроме того быть обстоятельством поломки поршня (трещин на бобышках).
Радиальное перемещение поршня и интенсивный стук от этого, происходит из-за износа отверстия медной втулки, пальца, повышения отверстий в бобышках, конечно от ослабления посадки медной втулки в верхней головке шатуна. Причем при появлении кроме того малого стука, он может скоро превратиться в сильный стук, из-за стремительного повышения диаметра медной втулки от наклёпа (от ударов).
Легко заменить изношенный палец новым как правило не оказывает помощь, поскольку отверстие в медной втулке и в бобышках поршня делается круглым.
Исходя из этого направляться развернуть развёрткой (лучше раздвижной) отверстие во втулке либо в бобышках, дабы вернуть им круглую форму вместо круглой. При подборе диаметра развёртки, направляться учитывать диаметр ремонтного пальца ближайшего ремонтного размера.
При выпрессовке либо запрессовке поршневого пальца, нельзя использовать ударную технику, поскольку возможно погнуть шатун, а лучше применять особое приспособление, которое возможно сделать за пара часов (см фото 5 и рисунок чуть ниже).
Кстати, на некоторых поршнях, посадка пальца в бобышках производится с натягом ( приблизительно 0,008 мм), а на некоторых поршнях используют свободную посадку ( с нужным зазором).
Исходя из этого перед тем как разворачивать отверстия в бобышках поршня, изучите мануал вашего двигателя и уточните соответствующие зазоры (между бронзовой втулкой и пальцем и между бобышками поршня и пальцем, а правильнее их отверстиями).
Зазор между отверстием и пальцем медной втулки образовывает приблизительно 0,001 — 0,009 мм, но снова же он может различаться в зависимости от количества двигателя и от его рабочей температуры. Исходя из этого неизменно необходимо сверяться с правильными заводскими данными нового двигателя какой то модели.
Ну а при ремонте современных двигателей, в которых вместо медной втулки стоит роликовый подшипник, мастера в большинстве случаев берут набор, в котором новый поршневой палец упакован вместе с подшипником. Тут лишь направляться поменять изношенную втулку верхней головки шатуна, но на современных моторах на данный момент уже втулки не применяют.
В современных шатунах используют жёсткое напыление верхней головки шатуна, которое разрешает верхней головке шатуна иметь громадный ресурс (подробнее об этом тут), и при ремонте заменяют лишь подшипник, с роликами (время от времени применяют ролики большего, ремонтного диаметра, в случае если отверстие верхней головки чуть износилось, но это не редкость по окончании большого пробега).
При запрессовке поршневого пальца в бобышки поршня (в случае если употребляется как раз такая посадка) потребуются особые приспособления, к примеру как на фото слева, либо обрисованное вот в данной статье.
Выпрессовка очень сильно изношенной втулки, посредством приспособлений.
а — выпрессовка при помощи тисков, б — выпрессовка при помощи болта.
1 — шатун, 2 — медная втулка, 3 — оправка, 4 — запасной втулка, 5 — губки тисков, 6 — болт, 7 — шайба.
В случае если необходимо заменить медную втулку в верхней головке шатуна (при её сильном износе), то для её выпрессовки возможно воспользоваться несложными приспособлениями, продемонстрированными на рисунке слева.
По окончании всех ремонтных приобретения новых и расточных операций подробностей, создают сборку двигателя, и дабы не сломать новые кольца, конечно уменьшить сборку поршневой (ввод поршней в цилиндры) направляться пользоваться особыми приспособлениями, продемонстрированными и обрисованными вот тут.
Вот помой-му и все особенности по замене поршня, поршневого пальца и ремонте цилиндра, каковые я желал донести до ремонтников новичков, и сохраняю надежду эта статья окажет помощь им вернуть собственный изношенный двигатель не хуже нового заводского; удачи всем.