Кольца поршневые Hyundai Porter

В грузовиках Hyundai Porter используется дизельный двигатель D4BF, требовательный к степени компрессии и смазке цилиндров — ответственность за это возлагается на поршневые кольца. О поршневых кольцах, их назначении, конструкции, особенностях, а также о связанных с ними неисправностях читайте в статье.

Поршневые кольца — их назначение и роль в двигателе

Для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания необходимо обеспечить герметичность его камер сгорания — только так будет достигнута требуемая степень компрессии и эффективное преобразование энергии расширяющихся газов в движение поршня. Особенно важно это для дизельных двигателей, в которых от степени сжатия зависит эффективность воспламенения топливно-воздушной смеси.

Однако здесь возникает довольно сложная проблема: если внешний диаметр поршня подогнать под внутренний диаметр цилиндра, то из-за разных коэффициентов расширения при нагреве детали неодинаково изменятся в размерах, и поршень заклинит. Усугубляет ситуацию и то, что в таком двигателе площадь пятна контакта стенок поршня и цилиндра была бы слишком большой, а это приводило бы к чрезмерным потерям на трение.

Для решения этой проблемы конструкторы прибегли к довольно простому решению — к использованию поршневых колец. Эти кольца надеваются на поршень и выполняют несколько функций:

• Снижают трение в паре ?поршень-цилиндр? — со стенками цилиндра трутся только тонкие кольца, что кардинально уменьшает потери на трение;
• Решают проблему температурного расширения деталей — кольца компенсируют разную степень расширения поршня и цилиндра, предотвращая заклинивание;
• Обеспечивают необходимую компрессию — кольца пружинящие, они прижимаются к стенкам цилиндра, предотвращая утечку газов из камеры сгорания;
• Обеспечивают смазку стенок цилиндра — это достигается применением специального по конструкции кольца.

Для решения этих задач применяется два типа поршневых колец:

• Компрессионные кольца;
• Маслосъемные кольца.

Назначение и функции колец обозначены в их названии, однако следует сделать несколько уточнений.

Компрессионные кольца. Их обычно два или три на поршне, это стальные или чугунные кольца, наружная поверхность которых специально обработана для повышения термостойкости и снижения коэффициента трения (используется хромирование, фосфатирование, покрытие оловом). Данные кольца устанавливаются в верхней части поршня, при этом нижнее компрессионное кольцо также может иметь канавку для распределения масла по поверхности цилиндра.

Маслосъемные кольца. Используется только одно кольцо на поршень, обычно оно составное — состоит из одного или двух колец и одной или двух расширительных пружин. Кольцо имеет особую конфигурацию, благодаря которой оно распределяет масло по стенке цилиндра и обеспечивает сбор и отвод лишнего масла во внутреннюю полость поршня и далее в картер.

В двигателе автомобиля Hyundai Porter также используются поршневые кольца, которые имеют свои особенности.

Особенности конструкции поршневой группы и поршневых колец двигателя D4BF

В автомобилях Hyundai Porter устанавливается рядный четырехцилиндровый дизельный двигатель D4BF с турбокомпрессором. Каждый поршень комплектуется тремя кольцами — двумя компрессионными, расположенными сверху, и одним маслосъемным, устанавливаемым ближе к пальцу. При этом сам поршень имеет ряд конструктивных особенностей. В частности, канавка верхнего компрессионного кольца образована прочными вставками, а в канавке маслосъемного кольца предусмотрено сквозное отверстие для отвода масла под юбку поршня, откуда оно стекает в картер.

Компрессионные кольца устроены крайне просто — они имеют прямоугольное сечение, торцы кольца, образующие замок, плоские. Такое решение значительно упрощает производство колец и снижает их стоимость, облегчает процесс их установки, съема и дефектовки.

Маслосъемное кольцо — составное, оно образовано кольцом сложной конфигурации, внутрь которого вставляется распорная витая пружина (изготовленная из проволоки прямоугольного сечения). На внешней стороне кольца выполнена канавка квадратного сечения с прямоугольными окнами. Данная канавка служит для сбора масла и его равномерного распределения по стенке цилиндра, а через окна масло уходит в канавку кольца, откуда через отверстие в поршне сливается в картер.

Поршневые кольца выпускаются в пяти размерах — одном номинальном и четырех ремонтных. Отличие между кольцами заключается в их диаметре: кольца номинального размера имеют минимальный диаметр, ремонтные кольца могут иметь диаметр на 0,25, 0,5, 0,75 и 1 мм больше номинального.

Возможные проблемы, связанные с неисправностью поршневых колец

Поршневые кольца относятся к той категории деталей, которые делают возможной саму работу двигателя. Износ колец имеет ряд негативных последствий — снижение компрессии, пропуск газов в картер, попадание моторного масла в выхлоп. Наиболее опасно снижение компрессии, так как это может не просто ухудшить работу мотора, но и вовсе сделать невозможным запуск двигателя и его нормальное функционирование.

Износ и поломка поршневых колец проявляются снижением мощности двигателя и его приемистости, одновременно выхлопные газы могут приобретать сизый или даже черный оттенок, в ряде случаев возникают сложности с пуском мотора. Также износ колец может проявляться характерным глухим стуком, который по мере прогрева двигателя становится менее интенсивным.

Особую проблему составляет образование нагара, который блокирует поршневые кольца в канавках (так называемая закоксовка) — это тоже отражается снижением компрессии со всеми вытекающими последствиями, а кроме того, провоцирует чрезмерный износ и поломку самих колец, деформацию поршня, износ и повреждение зеркала цилиндра.

Поэтому поршневые кольца практически всегда заменяются при ремонте поршневой двигателя, они требуют контроля и регулярной проверки состояния.

Вопросы обслуживания и ремонта поршневых колец

Если со временем проявляются признаки износа или закосовывания поршневых колец, то проблему необходимо диагностировать и решать. Самый простой способ — обратиться в автосервис, однако чаще всего это заканчивается серьезными затратами времени и средств. Дело в том, что любой двигатель с более или менее большим пробегом можно смело разбирать, производить расточку цилиндров и установку новых поршней с кольцами. Именно для этой цели и предназначены поршневые кольца ремонтных размеров — их можно ставить на поршни ремонтных размеров, обеспечивая необходимую компрессию после расточки цилиндров.

Однако если падение компрессии не слишком большое, то, скорее всего, проблема в нагаре и следует провести раскоксовку с применением специального средства. Это средство, добавленное в цилиндр, растворит нагар и вернет кольцам подвижность. Хотя с течением времени все равно понадобится снятие и замена колец.

Диагностика колец производится как на поршне, так и после снятия с поршня. На поршне (для чего он тоже демонтируется) проверяется зазор между поршнем и стенками канавки — он в моторе D4BF может составлять от 0,02 мм (масляное кольцо) до 0,12 мм (второе компрессионное кольцо). Далее следует проверить зазор в замке кольца и произвести внешний осмотр кольца, для чего его нужно снять с поршня.

Демонтаж колец — задача не самая сложная, однако она при неправильном подходе может иметь неприятные последствия. Для съема колец рекомендуется использовать специальное приспособление, но можно это сделать и с помощью отвертки. Однако в последнем случае нужно соблюдать аккуратность, так как при чрезмерном усилии кольцо просто сломается, а его осколки могут стать причиной травмы. Кроме того, при такой разборке есть риск повредить поверхность поршня.

Снятые кольца осматриваются, а затем проверяются зазоры в их замках. Для этого кольцо необходимо вставить в специальную оправку или просто в ?родной? цилиндр (при этом следует соблюдать перпендикулярность и избегать перекосов), и измерить зазор с помощью щупа. Величина этого зазора должна лежать в пределах 0,25-0,45 мм для маслосъемного кольца, 0,35-0,5 мм для верхнего компрессионного и 0,41-0,54 мм для нижнего компрессионного кольца. Однако допускается увеличение зазора и до 1 мм, если же зазор больше, то кольцо подлежит замене.

При расточке цилиндра и установке поршней ремонтного размера кольца также используются ремонтные — они должны быть подобраны таким образом, чтобы зазоры в замках лежали в указанных выше пределах.

Установку колец тоже удобнее и безопаснее производить с помощью специального приспособления, но можно сделать это и подручными средствами с соблюдением аккуратности. Причем ставиться кольца должны определенным образом — их замки должны отстоять друг от друга на угол 120°. Установка поршня с кольцами в цилиндр иногда доставляет проблемы, поэтому для данной операции также рекомендуется применять специальное приспособление.

При выборе новых колец следует обращать внимание на наличие фирменной маркировки и указания ремонтного размера. Только оригинальные кольца будут служить долго (до 200 тысяч км пробега), обеспечивая рабочие характеристики двигателя. Качественные кольца, их правильный подбор по ремонтным размерам и грамотное обслуживание двигателя — гарантии надежной и долгой работы силового агрегата.