Установка компрессионных и маслосъемных поршневых колец

Установка поршневых колец Двигатели

Установка поршневых колец — одна из классических операций ремонта ДВС. При наличии определенных навыков и технических знаний, ее несложно выполнить своими руками. Сложность процедуры зависит от типа компоновки и технологии сборки силового агрегата. Например, на некоторых машинах даже поддон картера можно демонтировать лишь при снятом двигателе, а на других авто эта операция не покажется сложной для любого автолюбителя.

Назначение и устройство поршневых колец

Как правило, в кольцевых канавках головки поршня располагаются два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Другие варианты — редкие исключения.

Компрессионные кольца обеспечивают уплотнение поршня в цилиндре и за отвод тепла через стенку цилиндра в рубашку охлаждения. Маслосъемное — удаляет остатки смазки с поверхности гильзы при движении поршня вниз.

Верхнее (первое) компрессионное кольцо в народе прозвано «огневым». Оно подвержено воздействию очень высоких температур и выдерживает их, умеренно расширяясь. Его легко узнать на ощупь: кольцо очень жесткое и упругое.

Второе компрессионное — гораздо мягче. Оно тоже уплотняет цилиндр, но в более щадящем температурном режиме. На внутренней поверхности оно имеет фаску, либо ступеньку, что обеспечивает ему прогиб в ту или иную сторону.

Третье кольцо — маслосъемное, оно бывает:
– Коробчатое. Его поперечное сечение действительно коробчатое: деталь имеет продольные щели для отвода масла. В его внутреннюю полость вставлен специальный элемент — расширитель. Обычно это витая пружина, надетая на проволоку.

– Составное (наборное) — состоит из трех отдельных частей: расширитель представляет собой пружину из плоской полосы (часто сложной формы) и разделяет собой два тонких, плоских кольца

Поршневые кольца

Зазоры поршневых колец

Все кольца имеют разрез, благодаря которому надеваются на поршень, пружинят при работе, сужаются и расширяются. Расстояние между торцами называется тепловым зазором. Второй зазор — торцевой. Это расстояние между кольцом и стенкой кольцевой канавки. Он тоже необходим для эффективной работы детали и ее вращения на поршне.

Принцип работы

Во время рабочего хода поршня давление прижимает первое компрессионное кольцо к нижней стенке канавки. Сверху него образуется зазор, в который устремляются газы. Зайдя за кольцо, они отталкивают его от поршня и прижимают к стенке цилиндра. Создается надежное уплотнение и интенсивный отвод тепла от поршня.

При залегании колец и заполнении зазоров нагаром, деталь недостаточно прижимается к гильзе, хуже уплотняет и не может отвести тепло. Результатом является расход масла, падение мощности, прорыв газов в картер и местный перегрев поршня.

Часть газов, прошедших в тепловой зазор, упирается во второе компрессионное кольцо. Оно тоже тормозит их продвижение, а также помогает маслосъемному снимать масляную пленку. Маслосъемное кольцо гонит перед собой смазку вниз по втулке цилиндра, возвращая его в поддон через отверстия в кольцевой канавке поршня.

Устройство поршневых уплотнений может быть различным, в зависимости от идей, заложенных разработчиками: отличаются их сечения, конфигурации замков и так далее. Задача владельца автомобиля — корректно их эксплуатировать, ну а тех, кто занимается ремонтом — знать, как правильно установить поршневые кольца.

Симптомы, указывающие на износ цилиндро-поршневой группы

На идею замены поршневых колец автовладельца могут натолкнуть следующие признаки неисправности цилиндро-поршневой группы:

  • повышенный расход масла.
  • увеличение давления картерных газов, дымление через сапун;
  • заброс масла через систему вентиляции картера на всасывание (воздушный фильтр постоянно грязный от смазки);
  • повышение расхода топлива;
  • падение мощности;
  • сизый дым из выхлопной трубы.

Последнее замечание справедливо, но нужно знать, что масло, попавшее в камеру сгорания через ЦПГ, сгорает полнее, чем то, которое попадает через маслосъемные колпачки. Если на трогании с места или при переключениях передач из трубы автомобиля начинают вырываться клубы сизого дыма, но при этом не повышено давление картерных газов, в поршневую группу лезть еще рано.

Сизый дым на выхлопе

Ухудшение пуска при износе ЦПГ наиболее характерно для дизельных двигателей. Их принцип действия — воспламенение от сжатия. Поэтому, если необходимое давление не создается, машина отказывается заводиться. Среди симптомов неисправностей цилиндро-поршневой группы у бензиновых моторов плохой запуск явно не на первом месте.

Диагностика ЦПГ

Более всего о неисправности цилиндро-поршневой группы говорит повышение давления картерных газов. При возникновении подозрений замеряют компрессию, нагнетают воздух в цилиндр, чтобы понять, где образовалась неплотность, обращают внимание на состояние свечей зажигания, приводят в порядок систему вентиляции картера, а иногда и меняют маслосъемные колпачки.

Диагностика показывает, исправна или нет цилиндро-поршневая группа в целом, а не говорит о том, что нужно поменять ту или иную деталь.

Если по совокупности показателей ЦПГ считается неисправной, нужно разбирать мотор и переходить к дефектации.

Дефектация

Дефектация на основании замеров деталей и их технического осмотра дает заключение о способе ремонта. Элементы подвергаются очистке и восстановлению, либо замене. После снятия головки блока цилиндров сразу замеряют выработку на цилиндре, эллипсность, другие дефекты и отклонения от формы.

При большой выработке ставить новые кольца в износившиеся гильзы бессмысленно. Круглая деталь не будет работать в овальной втулке. Требуется более серьезный ремонт мотора.

Если к блоку претензий нет, нужно снять поддон, и по очереди разобрать соединения нижних головок шатунов, извлечь поршни наружу. Шатунные вкладыши лучше поменять, а шатунные шейки коленчатого вала — измерить.

Сняв кольца с поршней при помощи съемника нужно их промыть и осмотреть. Возможно они просто сломаны, может залегли.

Снятое поршневое кольцо

Чтобы измерить их износ, очищают самую верхнюю часть цилиндра, куда кольцо никогда не доходит, там выработка нулевая. На этом поясе и вставляют старое кольцо. Теперь с помощью набора щупов замеряют зазор. Если он выше нормы — деталь изношена.

Торцевые зазоры тоже нужно замерить, но обычно они в допуске.

Износившееся кольцо может сослужить последнюю службу: его ломают пополам, и вычищают им кольцевую канавку поршня.

Установка поршневых колец

Общий порядок проведения работ:
Сначала приводят в порядок поршни (в сборе с шатунами). Они должны быть чистыми, ничто не должно мешать свободному передвижению колец и ходу масла (сливные отверстия в канавках).
Далее подготавливают блок: все цилиндры должны быть очищены и промыты. Обязательно убрать нагар в верхней части, как это делалось для измерения кольца.
Смазывают поверхности моторным маслом.
Проверяют тепловые зазоры новых запчастей на предмет брака.
После этого проверяют торцевые зазоры (кольцо необязательно надевать: можно вставить сбоку и измерить зазор щупом).
Теперь первый поршень комплектуют кольцами. Его можно установить в тисках, закрепив за шатун (сильно зажимать не надо). Кольца устанавливают снизу вверх.

При установке неукоснительно следуйте инструкции производителя автомобиля или поршневых колец. Последние, как правило, снабжают свою продукцию иллюстрациями, на которых показана правильная установка поршневых колец. Мы рассмотрим только общий принцип работы.

Установка маслосъемного кольца:
- Коробчатое. Сначала на поршень, в канавку устанавливается расширитель (в замке витки спирали должны не зацепляться между собой, а просто состыковываться). На него надевают коробчатое кольцо. Оно разводится легко, и специнструмент вряд ли понадобится. Его замок следует отвести от замка расширителя на 180°, если это не противоречит инструкции.
- Составное. Сначала устанавливается нижнее кольцо, затем расширитель, и сверху второе. Такой расширитель склонен собираться внахлест. Это может привести к тому, что кольцо займет неправильное положение, выйдя поверх наружного диаметра расширителя, и может произойти задир цилиндра. На новых запчастях такое встречается редко, и все же нужно быть очень внимательным. Необходимо проверить точность расположения стыка пружинного расширителя. Правильная установка поршневых колец не имеет альтернативы.

Второе компрессионное кольцо может иметь метку, которой нужно располагать его вверх, но она встречается не всегда. Выборку в форме ступени, обычно ориентируют вниз.

На верхних кольцах обычно стоит слово TOP — это верхняя сторона.
- Верхнее компрессионное кольцо разводят специальными щипцами на небольшую ширину, которая только-только позволит надеть его на поршень. Чрезмерное разгибание приводит к потере упругости в районе спинки (точка, противоположная замку). Такая деталь нормально работать не будет. Также нельзя заводить кольцо в канавку одним концом, а потом перетаскивать другой.

- Поршень в сборе необходимо смазать и развести замки между собой. Расположение замков всегда описывается в руководстве по ремонту. Одни производители рекомендуют все три замка развести через 120о, другие предписывают развести компрессионные на 180о, а замок маслосъемного поставить между ними. Замки также смещают от оси поршневого пальца на 30о.

Установка поршневых колец

Как правильно поставить поршневые кольца в сборе с поршнем в цилиндр

Для установки поршневой группы в цилиндр требуется специальное приспособление — обжимка. Конструкции их бывают разные, но самая популярная — это стяжной хомут, который продается в каждом магазине запчастей. Скрученная металлическая лента вместе с поршнем смазывается маслом, надевается,  и сжимается специальным ключом.

Обжимка поршневых колец

Вся эта конструкция опускается в цилиндр. При этом вкладыш шатуна установлен и смазан в соответствии с инструкцией, коленчатый вал подведен в удобное положение, а поршень ориентирован правильно. Стяжную ленту по месту придется подправить, чтобы она ровно оперлась на блок. Если перетянуть — она зажимает поршень, а слабый обжим приводит к упиранию кольца в торец гильзы. Новичкам приходится помучиться, но главное достоинство этого приспособления — доступность и универсальность.

Профессионалы пользуются обжимками, сделанными под конкретный диаметр поршня.
Такое приспособление может быть разрезным, цилиндрическим внутри и закрываться на поршне.

Другой вариант — коническая внутри обжимка: поршень в сборе вставляется в нее сверху, а потом продавливается в цилиндр. Кольца сжимаются, проходя вниз по конусу. При установке поршня очень удобно пользоваться молотком.

Только не используйте его именно как молоток: просто деревянной ручкой легко надавите на днище поршня. Он должен легко скользнуть в цилиндр. Если этого не происходит, скорее всего дело в обжимке.

На этом правильная установка поршневых колец на один цилиндр заканчивается, но впереди еще много работы: сборка остальных цилиндров, установка крышек шатунов, поддона и головки блока.

Момент затяжки болтов ГБЦ

Некоторые специалисты после подобных работ заливают в цилиндры дополнительное масло, чтобы помочь мотору на первом пуске. Этого делать не надо: кроме копоти вы ничего не получите.
Если кольца промазаны и замки разведены, двигатель запустится и заработает чисто. Просто перед этим нужно привести в порядок зажигание и топливную систему.  После замены колец мотору требуется обкатка. Особенно остро этот вопрос стоит, если в старый блок установлены новые запчасти.

Поделиться
Александр Петренко
Александр Петренко

Автолюбитель с многолетним стажем. Имею опыт работы в автосервисе и автоподборе.

Оцените автора
Добавить комментарий

Третье кольцо — маслосъемное, оно бывает:
– Коробчатое. Его поперечное сечение действительно коробчатое: деталь имеет продольные щели для отвода масла. В его внутреннюю полость вставлен специальный элемент — расширитель. Обычно это витая пружина, надетая на проволоку.

– Составное (наборное) — состоит из трех отдельных частей: расширитель представляет собой пружину из плоской полосы (часто сложной формы) и разделяет собой два тонких, плоских кольца
При залегании колец и заполнении зазоров нагаром, деталь недостаточно прижимается к гильзе, хуже уплотняет и не может отвести тепло. Результатом является расход масла, падение мощности, прорыв газов в картер и местный перегрев поршня.

Часть газов, прошедших в тепловой зазор, упирается во второе компрессионное кольцо. Оно тоже тормозит их продвижение, а также помогает маслосъемному снимать масляную пленку. Маслосъемное кольцо гонит перед собой смазку вниз по втулке цилиндра, возвращая его в поддон через отверстия в кольцевой канавке поршня.

Устройство поршневых уплотнений может быть различным, в зависимости от идей, заложенных разработчиками: отличаются их сечения, конфигурации замков и так далее. Задача владельца автомобиля — корректно их эксплуатировать, ну а тех, кто занимается ремонтом — знать, как правильно установить поршневые кольца.
Общий порядок проведения работ:
Сначала приводят в порядок поршни (в сборе с шатунами). Они должны быть чистыми, ничто не должно мешать свободному передвижению колец и ходу масла (сливные отверстия в канавках).
Далее подготавливают блок: все цилиндры должны быть очищены и промыты. Обязательно убрать нагар в верхней части, как это делалось для измерения кольца.
Смазывают поверхности моторным маслом.
Проверяют тепловые зазоры новых запчастей на предмет брака.
После этого проверяют торцевые зазоры (кольцо необязательно надевать: можно вставить сбоку и измерить зазор щупом).
Теперь первый поршень комплектуют кольцами. Его можно установить в тисках, закрепив за шатун (сильно зажимать не надо). Кольца устанавливают снизу вверх.
Установка маслосъемного кольца:
- Коробчатое. Сначала на поршень, в канавку устанавливается расширитель (в замке витки спирали должны не зацепляться между собой, а просто состыковываться). На него надевают коробчатое кольцо. Оно разводится легко, и специнструмент вряд ли понадобится. Его замок следует отвести от замка расширителя на 180°, если это не противоречит инструкции.
- Составное. Сначала устанавливается нижнее кольцо, затем расширитель, и сверху второе. Такой расширитель склонен собираться внахлест. Это может привести к тому, что кольцо займет неправильное положение, выйдя поверх наружного диаметра расширителя, и может произойти задир цилиндра. На новых запчастях такое встречается редко, и все же нужно быть очень внимательным. Необходимо проверить точность расположения стыка пружинного расширителя. Правильная установка поршневых колец не имеет альтернативы.
На верхних кольцах обычно стоит слово TOP — это верхняя сторона.
- Верхнее компрессионное кольцо разводят специальными щипцами на небольшую ширину, которая только-только позволит надеть его на поршень. Чрезмерное разгибание приводит к потере упругости в районе спинки (точка, противоположная замку). Такая деталь нормально работать не будет. Также нельзя заводить кольцо в канавку одним концом, а потом перетаскивать другой.

- Поршень в сборе необходимо смазать и развести замки между собой. Расположение замков всегда описывается в руководстве по ремонту. Одни производители рекомендуют все три замка развести через 120о, другие предписывают развести компрессионные на 180о, а замок маслосъемного поставить между ними. Замки также смещают от оси поршневого пальца на 30о.
Профессионалы пользуются обжимками, сделанными под конкретный диаметр поршня.
Такое приспособление может быть разрезным, цилиндрическим внутри и закрываться на поршне.

Другой вариант — коническая внутри обжимка: поршень в сборе вставляется в нее сверху, а потом продавливается в цилиндр. Кольца сжимаются, проходя вниз по конусу. При установке поршня очень удобно пользоваться молотком.

Только не используйте его именно как молоток: просто деревянной ручкой легко надавите на днище поршня. Он должен легко скользнуть в цилиндр. Если этого не происходит, скорее всего дело в обжимке.
Некоторые специалисты после подобных работ заливают в цилиндры дополнительное масло, чтобы помочь мотору на первом пуске. Этого делать не надо: кроме копоти вы ничего не получите.
Если кольца промазаны и замки разведены, двигатель запустится и заработает чисто. Просто перед этим нужно привести в порядок зажигание и топливную систему.  После замены колец мотору требуется обкатка. Особенно остро этот вопрос стоит, если в старый блок установлены новые запчасти.