Легковые автомобили комплектуются различными типами двигателей, силовые агрегаты могут отличаться объемом, мощностью, конструкцией.
Если в двигателе повышается расход масла, чаще всего причиной этого являются изношенные или поломанные поршневые кольца, замена их – работа достаточно трудоемкая, к тому же требует определенных слесарных навыков.
Поршневые кольца двигателя
В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) поршневые кольца (ПК) служат для уплотнения между стенками цилиндра (гильз) и поршнем, за счет них создается компрессия в цилиндрах. Если при сборке в мотор забыть поставить ПК, двигатель не заведется, так как не будет обеспечено необходимое сжатие рабочей топливовоздушной смеси.
В легковых автомобилях на каждом поршне стандартно устанавливаются по три кольца – два компрессионных и одно маслосъемное, причем, маслосъемные ПК могут быть наборными, то есть, состоять из нескольких элементов.
Компрессионные поршневые кольца (КПК) служат для создания компрессии в цилиндрах, всегда изготавливаются из высокопрочного чугуна с различными присадками. Наибольшей прочностью обладает верхнее КПК, так как оно работает в самом тяжелом температурном режиме и испытывает максимальные нагрузки.
Маслосъемные поршневые кольца двигателя (МПК) нужны для отвода масла от стенок цилиндров, если кольца не будут выполнять свою функцию, двигатель будет расходовать масло. МПК могут быть как чугунными, так и стальными, причем, чугунные ПК почти всегда изготавливаются цельными, а вот стальные маслосъемные кольца бывает только наборными (составными).
Стальное МПК на один цилиндр состоит из:
- двух пружинных стальных колец;
- осевого расширителя;
- радиального расширителя.
Тепловой зазор поршневых колец
ПК представляют собой пружинные диски с одним разрезом – при установке на поршень они разжимаются, а в гильзе плотно прижимаются к ее стенкам. Чтобы достигалось максимальное сжатие рабочей смеси, стенки цилиндров должны быть максимально гладкими (без дефектов), а форма внутренней полости идеально круглой. На поршне ПК размещаются в специальных канавках, причем, они посажены неплотно, и на холодном поршне перемещаются в канавках свободно.
Зазоры обязательно должны быть определенными, если они больше или меньше положенного значения, поршневая группа быстро выйдет из строя. Следует учитывать тот фактор, что при нагреве металл расширяется, и если тепловой зазор ПК будет слишком маленьким, поршневая группа начнет перегреваться. При больших зазорах не обеспечивается герметичность, возникают потери мощности.
Для легковых автомобилей, как правило, устанавливаются следующие зазоры:
- между канавками и КПК – от 0,02 до 0,08 мм (для верхнего кольца зазор должен быть немного больше);
- между канавками и МПК – от 0,05 до 0,06 мм;
- на стыке – от 0,25 до 0,5 мм.
По мере износа зазоры в ПК увеличиваются, и они не должны превышать:
- между кольцом и канавкой – 0,15 мм;
- на стыке – 1,0 мм.
Поршневые кольца ВАЗ
Волжский автомобильный завод производит двигатели для переднеприводных и заднеприводных автомобилей, поршневые кольца для моторов ВАЗ первоначально подставлял Мичуринский завод. У мичуринцев в продукции допускалось много брака, и с 1986 года в Тольятти было налажено собственное производство.
В настоящее время существует много различных производителей, которые изготавливают ПК для вазовских двигателей, в частности, это:
- АВТОВАЗ (Тольятти);
- СТК (Самара);
- GOETZE (Германия);
- MAHLE (Германия);
- NPR EUROPE (бывшее название SM, Япония).
Признаки и причины износа (поломки) поршневых колец
На автомобилях ВАЗ в процессе эксплуатации происходит износ двигателя, так же выходят из строя ПК. Кольца могут:
- ломаться на две или несколько частей;
- изнашиваться по толщине;
- иметь общий износ.
Часто поломка деталей происходит вследствие перегрева ДВС, в этом случае в цилиндрах уменьшается компрессия, и мотор теряет мощность.
Признаками неисправных ПК является:
- сизый дым из трубы глушителя, особенно часто он проявляется после долгой работы на холостых оборотах при резком нажатии на педаль газа;
- повышенный расход масла в двигателе;
- падение мощности, мотор перестает тянуть;
- закоксовывание свечей зажигания.
Если появляются признаки неисправности в поршневой группе, в первую очередь меняются поршневые кольца. Но замена ПК не всегда дает нужный эффект, часто после ремонта мотор продолжает дымить и расходовать масло.
Причина здесь простая – имеется износ в самих цилиндрах. В блоке обычно гильзы изнашиваются неравномерно – они приобретают овальную форму, из-за выработки поршневые кольца не прилегают плотно к стенкам цилиндров и не обеспечивают герметичность.
На автомобилях вазовского производства устанавливаются двигатели типа:
- 2101/2103/ 2105/2106 (ВАЗ-классика);
- 21213/ 21214/2130 (Нива);
- 2108/21083 (ВАЗ 2108-09-099);
- 2111/2112 (ВАЗ 2110-11-12);
- 21114 (ВАЗ 2113-14-15);
- 11186 (Лада Гранта);
- 11194 (Lada Kalina).
Также есть множество других модификаций ДВС, все вазовские моторы четырехцилиндровые рядные, с общим количеством клапанов 8 или 16. У моторов ВАЗ есть несколько стандартных размеров цилиндров.
У каждого размера предусматривается ремонтное увеличение на 0,4 и 0,8 мм, заводами производятся ремонтные поршни и кольца первого и второго ремонтных размеров. Поршневые кольца с диаметром 76 миллиметров выпускаются для двигателей.
Первый ремонтный размер ПК для этих моторов – 76,4 мм, второй ремонтный размер – 76,8 мм. Поршни, а также и поршневые кольца 79 мм производятся для ДВС моделей.
На всех этих моторах также есть два ремонтных размера ПК – 79,4 мм (первый ремонт) и 79,8 мм (второй ремонт). Самые распространенный размер ПК – 82 мм, на многих современных автомобилях ВАЗ используется поршневая группа именно этого размера. Диаметр поршневых колец 82 мм можно встретить на двигателях.
У ДВС ВАЗ есть и отклонения от типичных размеров, например, на моторе 11194 объемом 1,4л устанавливаются поршни и ПК диаметром 76,5 мм, этим ДВС комплектуется Ладв Калина. Также есть нестандартный силовой агрегат 1800 см³ ВАЗ-21128 с номинальным диаметром цилиндров 82,5 мм, но серийно АвтоВазом движок не производится.
Замена поршневых колец
На автомобилях ВАЗ, впрочем, как и на всех других моделях легковых автомашин, одни лишь поршневые кольца целесообразно менять только в том случае, если:
- в цилиндрах нет выработки;
- не имеет следов повреждения их внутренняя поверхность.
При значительном износе гильз требуется их расточка, а если до этого уже был последний размер, требуется перегильзовка блока цилиндров. Заменить ПК можно на любом вазовском моторе, не снимая ДВС, для этого потребуется снятие ГБЦ и масляного картера. ПК меняют в том случае, если зазор в стыках у них не превышает 1 мм.
Для примера рассмотрим замену поршневых колец на автомобиле ВАЗ-2114 с 8-клапанным ДВС, такую работу необходимо проводить на яме или автоподъемнике:
- выключаем зажигание, ставим КПП на нейтральную передачу, скидываем с АКБ минусовую клемму;
- сливаем тосол, снимаем корпус воздушного фильтра вместе с патрубком (гофрой инжектора);
- снимаем клапанную крышку, распредшестерню, ослабляем ремень ГРМ и отводим его в сторону;
- отсоединяем от ГБЦ вв провода, патрубки системы охлаждения, откручиваем болты головки;
- раскручиваем гайки приемной трубы глушителя;
- полностью освобождаем ГБЦ от всех креплений, которые мешают ее снять, производим съем головки блока;
Для увеличения сроков эксплуатации блоков, определены два ремонтных размера для каждого из номинальных диаметров цилиндра. Каждый ремонтный размер отличается от предыдущего размера на 0,4 мм. В таблице представленны ремонтные размеры цилиндров блока, их промежуточные размеры под расточку и хонинговку.
Ремонтным размерам цилиндров подбираются ремонтные размеры поршней соответствующего класса. В итоге, добиваются величины зазора в 0,05-0,07 мм между цилиндром и поршнем.