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

Глубина выборок под клапана,на днище порш. 2110, исключает возможность соприкосновения клапанов с поршнем при обрыве ремня ГРМ.

В конструкции поршня 2110 и в конструкции всех последующих моделей, применяется свободная посадка поршневого пальца. Зазор в отверстии головки шатуна и в отверстиях в поршне обеспечивает свободное вращение пальца. В осевом направлении палец фиксируется стопорными кольцами. Для этого в поршне, в отверстиях под палец, предусмотрены установочные канавки для стопорных колец. На внешней стороне отверстий под поршневой палец, в верхней части, имеются небольшие углубления, которые облегчают установку и снятие стопорных колец. Кроме того, они способствуют доступу масла в зону контакта.

Такая конструкция упрощает процесс сборки и обеспечивает равномерный износ трущихся поверхностей, увеличивая ресурс деталей. Классы диаметров поршней и классы отверстий под поршневой палец принятые для модели 21083 соответствуют классам моделей 2110, 2112, 21124.

Основные маркировки в литье, нанесенные на деталь.

1. Обозначение модели изделия – символы «21» и «10», в районе отверстия под палец.

2. Обозначение , на юбке с внутренней стороны.

3. Обозначение литейной оснастки -буквы и цифры, на юбке с внутренней стороны.

4. Обозначение литейного сплава – «АЛ34», на юбке с внутренней стороны .

Основные маркировки наносимые на днище.

1. Маркер ориентации – « » при установке, должен указывать направление в сторону привода распредвала

2. Маркер класса – один из символов ( « А »,« В»,« С»,« D »,« Е ») определяет отклонение по наружному диаметру.

3. Маркер группы массы поршня:

« » – нормальная;

« + » – увеличенная на 5 г.

« – » – уменьшенная на 5 г.

4. Маркер класса отверстия поршневого пальца –одна из цифр (« 1 », « 2 », « 3 » ) определяет отклонение по диаметру отверстия под поршневой палец.

Маркировка класса отверстии дополнительно наносится краской на внутренней стороне днища:

синий цвет – 1-й класс

зеленый цвет – 2-й класс

красный цвет – 3-й класс

Дополнительно, для ремонтных поршней.

5. Маркер для ремонтных изделий:

« » – 1-й ремонт (диаметр увеличенный на 0,4мм от номинального размера.)

« » – 2-й ремонт (диаметр увеличенный на 0,8мм от номинального размера.)

Глубина выборок под клапана,на днище поршня 21083, исключает возможность соприкосновения клапанов с поршнем при обрыве ремня ГРМ.

Особенностью конструкции поршня ВАЗ 21083, которая отличает его от поршня 2110, является способ фиксации поршневого пальца. В конструкции дели 21083 поршневой палец (21213-1004020 или 2101-1004020 ) запрессовывается в верхнюю головку шатуна 2108-1004045. Плотная посадка определяет положение пальца и предотвращает его смещение. Диаметр отверстий в бобышках поршня обеспечивает поршневому пальцу и шатуну свободный угловой поворот. На боковой поверхности, на площадке возле отверстия под поршневой палец, присутствует маркировка модели – «21» и «083». По геометрическим параметрам, нет отличий между поршнями моделей ВАЗ 21083 и ВАЗ 2110.

Основные размеры

Применяемость поршня 21083-1004015.

Схема поршневой группы Ваз 21099: 1 — гайка шатунного болта, 2 — шатунные вкладыши, 3 — шатун, 4 — поршневой палец, 5 — канавка верхнего компрессионного кольца, 6 — канавка нижнего компрессионного кольца, 7 — канавка маслосъемного кольца, 8 — поршень, 9 — шатунный болт, 10 — крышка шатуна

Для удобства подбора поршней по цилиндрам цилиндры и поршни в зависимости от диаметра делятся на пять размерных групп: A, B, C, D, E.

В качестве запасных частей поставляются поршни номинального размера трех классов: A, C, E и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный размер увеличен на 0,4 мм, второй – на 0,8 мм.

Как понять, что пришло время менять поршневые кольца

Когда значительно выросло потребление масла автомобилем, в цилиндрах упала компрессия. Прежде чем стремительно спешить в гараж нужно замерить компрессию, сначала на сухих цилиндрах и затем заливаем крышку от бутылочки масла и замеряем снова и сравниваем полученные результаты. Если показатели сухих цилиндров ниже, поршневые кольца подлежат замене.

Если нет, то кольца не при чем, и стоит обратить внимание на колпачки, клапана. Также при использовании низкосортного масла поршневые кольца могут залечь. Это явление встречается обычно у машин, чьи двигатели давно не эксплуатировались, либо эксплуатировались на совсем короткие расстояния.

Ремонт центрально поршневой группы

Для замены поршневой ваз 21213 нам потребуется яма или эстакада и стандартный набор инструментов.

Демонтируем головку блока цилиндров

Итак:

• Самым первым действие в начале каждого ремонта является обесточивание системы электропитания автомобиля – снимаем клемму аккумулятора;
• Сливаем все жидкости с системы смазки и с системы охлаждения;
• Снимаем все «навесное» оборудование с головки блока: карбюратор, распределитель зажигания с высоковольтными проводами, приемную трубу выхлопного коллектора, стартер;

• Отсоедините провода от датчиков температуры масла и охлаждающей жидкости;
• Демонтируем крышку головки блока;
• Отворачиваем болт крепящий звездочку на распределительном валу и снимаем ее вместе с цепью;

Звездочка распредвала с цепью

Вынимаем вал вместе с толкателями клапанов и корпусом подшипников;

Снимаем распредвал

• Снимаем все шланги, которые будут мешаться при демонтаже ГБЦ;
• С помощью удлинителя и торцовой головки откручиваем головку блока и снимаем ее.

Демонтаж головки блока

Снятие поддона

Начинаем:

• Снимаем брызговик двигателя и пластину защиты поддона;
• На боковых опорах двигателя откручиваем гайки, крепящие их к кронштейнам поперечной балки;

Откручивание кронштейна редуктора

• Разъединяем редуктор переднего моста и кронштейн двигателя для того что бы приподнять силовой агрегат;
• Приподнимаем двигатель домкратом и вставляем между опорами и кронштейнами поперечной балки деревянные брусочки;
• Убираем из под автомобиля домкрат;
• С помощью головки на «десять» откручиваем двенадцать болтов крепящих поддон к картеру.

• Снимаем фильтр-заборник масляного насоса.
• Далее, открутив гайки нижних крышек шатунов, снимите их вместе с вкладышами.

Демонтаж шатуна

Маркировка

• 
  Как подобрать поршневую на двигатель 21083

Проверка состояния поршней

Очищаем поршень от следов нагара и удаляем все отложения из каналов смазки шатуна и самого поршня

При осмотре обращаем внимание на характерные трещины как на поршне, его кольцах, пальце, шатунах и на крышках которые являются признаком максимального износа. Глубокие риски на рабочей поверхности вкладышей также свидетельствуют о том, что их следует заменить новыми

Подборка поршней к цилиндрам

Зазор, рассчитанный для данной пары, при условии, что они новые, составляет 0,025-0,045 мм. Определяется промериванием элементов поршневой группы (цилиндров и поршней) одинакового класса. При износе максимальным допуском является величина в 0,15 мм. При превышении зазоров необходимо подобрать новые поршни к цилиндрам для достижения оптимальных значений. На рынок автомобильных запчастей поставляются поршни различных классов (размеров) – А, С, Е которых вполне хватает для подбора поршней к любому размеру цилиндров, так как они, в свою очередь так же разбиты на классы имеющих запас по предельным значениям своей размерности. То есть к цилиндрам класса В или D вполне подойдет поршень с классом С.

Разборка

Итак:

• Извлекаем из поршней кольца, стопорящие поршневой палец, вынимаем его и разъединяем шатун от поршня;
• Снимаем поршневые кольца.

Размеры и маркировка поршневых колец Ваз 2109 – 2115

Основные размеры шатунно-поршневой группы я дам вам сейчас ниже на рисунке

Поршень — алюминиевый литой. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня.

Основные размеры шатуна Ваз 2109 – 2115

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм.

Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня (рис. 4).

Поршень — алюминиевый литой. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) через 0,01 мм. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня.

Размеры поршневых колец Ваз 2109 – 2115

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм.

Классы диаметров поршня и отверстия под поршневой палец клеймятся на днище поршня.

Маркировка поршня Ваз 2109 – 2115

Технические данные

При расточке блока и установке поршней в блок цилиндров, требуется следовать рекомендациям производителя поршней по обработке цилиндров, монтажу и установке деталей цилиндропоршневой группы. Основная информация нанесена на верней части поршня. Если какая-либо информация не указана производителем поршней, ни на упаковке, ни на самом поршне, то необходимо следовать рекомендациям производителя автомобиля.

Размер поршня. Некоторые производителей поршней наносят на днище поршня размер самого поршня в сотых долях миллиметра, этот контрольный параметр позволяет проверить качество изготовления поршней и точность размеров, пред непосредственной установкой. Например: 83.93. Это означает, что в измеряемых точках размер поршня не превышает указанного размера (с учетом поля допуска). Измерение следует производить при температуре поршня (+20 градусов), с помощью микрометра или аналогичного измерительного инструмента, с точностью измерения до одной сотой доли миллиметра (0,01мм).

Монтажный зазор. Для того, что бы обеспечить уплотнение рабочей полости цилиндра и минимальную работу трения поршня, а так же предотвратить горячий поршень от заклинивания, между поршнем и стенкой цилиндра предусматривается монтажный (температурный) зазор ( Sp ). При повышенном зазоре между поршнем и стенкой цилиндра работа двигателя заметно ухудшается — имеет место прорыв газов в картер двигателя, ухудшается из-за этого качество масла, закоксовываются кольца и снижается мощность двигателя. Величина этого зазора задается производителем поршней для начальной температуры деталей цилиндропоршневой группы (обычно +20 градусов), и зависит в основном от разности температур, массы поршня и свойств материалов соприкасающихся деталей. Пример: Sp=0.04. Это означает, что зазор между поршнем (по максимальному размеру юбки поршня) и цилиндром должен быть 0,04 мм (с учетом поля допуска).

Товарный знак. Каждый серьезный производитель поршней маркирует свою продукцию своим фирменным товарным знаком. Во-первых, это часть борьбы с подделок своей продукции, а во-вторых демонтировав при ремонте старый поршень сразу становится возможным идентифицировать его, с помощью номера отливки на днище поршня.

Направление установки. Поршни современных двигателей имеют строго определенное положение в двигателе, в частности, это связано с тем ось поршневого пальца имеет некоторое смещение, относительно центрально оси симметрии поршня. Это сделано для уменьшения шума при работе двигателя, а точнее ударных нагрузок на стенки цилиндра при перекладке поршня в крайнем положении. Как правило, производители используют два способа изображения направления установки— (для двигателей, размещаемых спереди и сзади автомобиля). На днище наносится либо стрелка, указывающее направление передней части автомобиля (направление движения), либо схематично изображается коленчатый вал с маховиком.

Опытные мотористы часто сталкиваются в своей работе с трудностью, когда в ремонт поступает очень старый автомобиль, и нет какой-либо возможности точно идентифицировать тип его двигателя. Часто просто бывает не корректная информация в документах, на автомобиль, например, ошибка (опечатка) в VIN коде или в графе «ТИП ДВИГАТЕЛЯ». Но ремонтировать нужно, и необходимо правильно подобрать ремонтные поршни.

Тогда на помощь приходит информация о номере отливки на внутренней части поршня. Следует извлечь поршень из блока цилиндров, очистить от нагара внутреннюю полость и прочесть отлитые цифры и буквы. Подобный способ подходит не для всех поршней, но основные поставщики конвейеров европейских автомобилей MAHLE, Kolbenschmidt, AE, Nural позволяют расшифровать эти данные. Что же такое «номер отливки»? Поршни, имеющие одинаковые основные параметры, изготавливаются на одном и том же технологическом оборудовании (в частности в одной литьевой форме), затем подвергаются последующей механической обработке в зависимости от требуемого ремонтного размера и модификации. То есть для поршней имеющие STD и ремонтные размеры номера отливок совпадают. Как правило, одному номеру отливки соответствуют несколько поршней на один двигатель, это стандартный поршень и его последующие ремонты. Но есть исключения (когда номер отливки совпадет с несколькими модификациями поршня) тогда необходимо замерить контролируемые геометрические параметры.

Как расшифровать? Мы рекомендуем проверять ваши номера отливок через бумажные каталоги соответствующих производителей. Помимо этого, вы можете расшифровать эти данные и с помощью on-line каталогов наших поставщиков.

Следует определить изготовителя старого поршня по торговой маркировке, а затем, используя его каталог (бумажный или электронный) ввести найденный номер. Значение номера отливки необходимо вводить непосредственно в поле поиска по артикулу детали (Artikel #) или поиска по замене номера (Reference No:). Не забывайте проверять полученные результаты по основным геометрическим размером со старыми деталями.

Источник статьи: https://avtodvigateli.com/detali/razmery-porshnej.html

Таблица номинальных размеров цилиндров и поршней

По массе поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную и уменьшенную на 5 г. Этим группам соответствует маркировка на днище поршня: «Г», «+» и «—».

Неисправности поршневой группы двигателя

При износе компонентов поршневой группы в работе силового агрегата возникают неполадки:

1. При работе прогретого двигателя из выхлопного патрубка наблюдается дым синего цвета, указывающий на попадание масла в камеру сгорания. Проблема возникает при образовании слоя кокса на поршневых кольцах, который вызывает залегание элементов. Дополнительным симптомом поломки является снижение уровня моторного масла в картере.
2. Появление белого дыма в выхлопных газах прогретых дизелей (при нормативной нагрузке и отсутствии следов воды в топливе) указывает на снижение компрессии из-за износа или разрушения колец или стенок гильзы. Одновременно с появлением белого дыма наблюдается снижение мощности и крутящего момента силовой установки. Для восстановления работоспособности требуется демонтировать головку и проверить состояние элементов поршневой группы.
3. Затрудненный пуск двигателя (вне зависимости от температуры охлаждающей жидкости) при исправных системах подачи топлива и очистки воздуха указывает на повышение зазора в поршневой группе. При увеличении зазоров появляются глухие стуки, прослушиваемые по всей длине блока.
4. Стук (или звон), доносящийся из верхней части блока дизеля при изменении оборотов, указывает на появление зазоров между верхней втулкой шатуна и пальцем. Износ поршневых колец дополнительно усиливает шумовой эффект.

Диагностика состояния и дефектовка деталей поршневой

Для предварительной проверки состояния поршневой группы тракторного дизеля необходимо слить масло из картера, а затем демонтировать нижний поддон.

Затем снимается декоративная защитная крышка газораспределительного механизма и удаляется валик с кулачками привода клапанов, под которым размещены болты крепления головки у блоку цилиндров.

После снятия головки механик оценивает состояние детали, при обнаружении трещин силовой агрегат демонтируется с трактора и отправляется в сервисный центр для проведения капитального ремонта.

Для проверки состояния и замера размеров требуется демонтировать поршневую группу. В процессе разбора мотора удаляется масляная помпа с магистралями подачи жидкости к трущимся парам, а затем откручиваются болты крепления шатунных крышек. Поршни в сборе с шатунами извлекаются из гильз через верхнюю часть блока.

• 
  Какой допустимый тепловой зазор в замке поршневых колец?

Проверка состояния элементов состоит из этапов:

1. Определить внутренний диаметр гильзы в зоне максимального износа (ближе к верхней части). Замер производится в 2 плоскостях — параллельной коленчатому валу, а затем параллельной направлению качания шатунного механизма.
2. Проконтролировать диаметр поршня около юбки (перпендикулярно оси поршневого пальца).
3. Оценить износ пазов, предназначенных для установки колец. Измерение производится щупом после очистки канавок и установки новых колец.
4. Зазора между пальцем и соответствующей втулкой в шатуне составляет не более 0,06 мм, при повышении значения детали подлежат замене.
5. Пальцы меняются при обнаружении овального сечения или износа на конус (более чем на 0,02 мм). Не допускается изгиб или скручивание шатуна (0,08 и 0,12 мм соответственно).

Таблица ремонтных размеров поршневой группы Д-240

Промышленностью выпускается 3 размерные группы поршневой для МТЗ Д-240:

Установка поршневой на мтз 80
Детали отличаются диаметром сопрягаемых элементов, маркировка наносится на верхнюю часть стакана гильзы, не используемую при работе дизеля. Поршни маркируются нанесением соответствующей литеры на днище. При проведении капитального ремонта силового агрегата запрещается использование деталей из разных наборов.

Источник