Благодаря наличию сменных наконечников можно увеличить предел измерений. Для тех приборов, у которых точность измерения составляет 0,01 мм, актуальным ГОСТом является 868-82, а для устройств с ценой деления 0,001 или 0,002 мм – 9244-75.
Преимущества нутромеров состоят в достаточно высокой точности измерения, как для частной, так и для производственной сфере. Стоимость прибора также не высока. Главное, что здесь сохраняются преимущества всех механических устройств, куда относится долговечность работы. В то же время за ними требуется специальный уход и особые условия хранения. При поломке зачастую ремонт очень сложен и выходит легче заменить прибор на новый, чем отремонтировать. При некоторых измерениях на мягких частях могут оставаться деформации, если было сильное нажатие. Если речь идет об измерении цилиндров, то возникают сложности в местах, где имеются окна.
Нутромеры зачастую используется для измерения диаметра цилиндра. Для этой операции не подходят микрометры, так что специалисты используют эти разновидности устройств. Измерение цилиндров нутромером производится в двух перпендикулярных плоскостях и четырех поясах. Для этого подходят самые популярные разновидности нутромеров.
Индикаторный тип устройства подходит больше для тех цилиндров, диаметр которых является относительно небольшим. Они могут работать с размерами от 6 мм и больше. Он легко в использовании, но использует относительный метод измерения, так что у прибора имеются две шкалы. Несмотря на то, что он может работать с маленькими величинами, погрешность у него является более высокой, чем у другого типа этих устройств.
фото:нутромер индикаторный для измерения диаметра цилиндра
Микрометрический нутромер использует абсолютный способ измерения, что при той же цене деления, что и у индикаторного типа дает значительно меньшую погрешность. Предел измерений здесь лежит в диапазоне от 50 до 4000 мм, что зависит от конкретной модели. Люди нередко используют два прибора, чтобы получить более точные данные.
Чтобы измерить цилиндр нутромером, требуется правильно подобрать само устройство. От этого будет напрямую зависеть точность результата, а также удобство использования. В первую очередь следует определиться с подходящими размерами, так как у микрометрического и индикаторного типа слишком большой разброс по минимальному пределу. Если нужно работать с деталями диаметром до 5 см, то подойдет индикаторный нутромер, если более – микрометрический.
Далее уже нужно определяться с тем, какие сменные калиберные стержни должны идти в наборе. Они расширяют и сужают рабочий диапазон прибора, так что для получения правильных данных нужно иметь широкий запас сменных частей. Чем выше класс точности, тем меньше погрешность, так что современные высокоточные устройства позволяют получить максимально точные данные для дальнейшей работы.
Естественно, что прибор должен пройти поверку, не иметь повреждений и соответствовать принятым ГОСТам. Если есть возможность, то специалисты проводят измерение несколькими приборами одновременно.
Перед тем как использовать нутромер для цилиндров, необходимо убедиться, что все его стрелки находятся в нулевой позиции. Если этого нет, то их можно отрегулировать при помощи специальных винтов, отвечающих за положение стрелок. Сложность измерения цилиндра заключается в том, что не всегда можно зафиксировать прибор, чтобы он ровно стоял и точно соответствовал требуемой горизонтали.
фото:измерения диаметра цилиндра нутромером
Деталь измеряется минимум в четырех различных местах, желательно, с одинаковой удаленностью друг от друга. Это помогает определить конусность изделия и внутренние деформации. Еще одной сложностью является невозможность измерения диаметра в тех местах, где находятся окна цилиндра. Когда инструмент доходит до них, то он попросту проваливается внутрь. В четырехтактных моторах, где в цилиндрах нет окон, таких проблем не возникает и нутромер может выполнить все необходимые функции. В ином же случае может потребоваться применение дополнительных измерительных приборов. Также можно измерять размеры в непосредственной близости от окон.
Светодиодная продукция с доставкой по Украине по самым низким ценам представлена на http://www.led-world.com.ua/. Обращайтесь!
www.metalstanki.com.ua
В момент пуска холодного двигателя вы вдруг, услышали звук, напоминающий стук, а при прогреве двигателя он исчез или уменьшился, то пришло время проверять зазор между поршнями и цилиндрами. То есть пора браться за динамометрический ключ, и начинать откручивать головку блока цилиндров.
В процессе правильной эксплуатации двигателя происходит естественный процесс и зазор между поршнем и цилиндром сужается. Это происходит исходя из условий постоянной эксплуатации в высоком температурном режиме деталей.
Кроме того, причиной сужения зазора между поршнем и цилиндром может являться неправильная регулировка движущихся деталей, температурная перегрузка или перекос цилиндров. Не следует забывать, что блоки цилиндров всё чаще выполнены из алюминиевых материалов, которые имеют двойной коэффициент расширения, по сравнению с легированным чугуном.
Уменьшенный зазор между поршнем и цилиндром приводит к тому, что возникает полусухое трение, и, как результат, повышается температура деталей блока цилиндров. Постепенно смазка прекращается вообще и следствием исчезновения зазора являются первые задиры на поршне.
Практически всегда итогом диагностики состояния блока цилиндров является ремонт цилиндров и элементов поршневой группы двигателя. Полностью определить степень дефектов поршней, гильз и остальных деталей, можно только после разборки головки блока цилиндров.
Добравшись до поршневой группы приступаем к дефектовке цилиндров и поршней. Основными измерительными приборами при измерении диаметров являются: микрометр – для поршней и нутромер (индикаторный калибр) для измерения диаметра цилиндра.
Прежде всего, занявшись ремонтом поршневой группы, вы должны знать, что существуют группы диаметров поршней, и таблицы номинальных размеров цилиндров и поршней. Именно на эту информацию и нужно ориентироваться в дальнейшем.
Диаметр поршней классифицируется по наружному диаметру на 5-ть классов: A, B, C, D, E через каждые 0,01 мм размера. Плюс категории по диаметру отверстия под поршневой палец через каждые 0,004 мм. Эти данные в виде цифры (категория отверстия) и буквы (класс поршня) маркируются на днище поршня.
Существуют расчетные нормы, которым должен соответствовать зазор между поршнем и цилиндром. Для новых деталей он должен быть 0,05 – 0,07 мм. Для бывших в эксплуатации деталей зазор между поршнем и цилиндром не должен превышать 0,15 мм.
Собственно для того и осуществляется промер зазора между поршнем и цилиндром. Чтобы либо приобрести поршни именно того класса, что и цилиндры. В случае если у эксплуатируемого двигателя зазор между поршнем и цилиндром превысил 0, 15 мм, то вам необходимо приступать к подбору поршней к цилиндрам, с максимальным приближением к расчетному размеру.
Предварительно должна производиться расточка цилиндров максимально приближенная к ближайшему по значению ремонтному размеру. Плюс нужно не забыть оставить припуск примерно в 0,03 мм для хонингования поверхности цилиндра после расточки. А вот теперь можно и за поршнями.
При хонинговке необходимо выдерживать диаметр, чтобы при установке поршня зазор соответствовал допустимой максимальной цифре зазора новых деталей – 0,045 мм.
Поршни измеряются микрометром, а цилиндры нутромером. Диаметр цилиндра измеряют в четырёх поясах и двух перпендикулярных плоскостях.
Подбирая поршни к цилиндрам, помимо номинального либо ремонтного размера, нужно обязательно учитывать массу поршней. Она бывает нормальная, увеличенная или уменьшенная на 5 грамм. К поршням ремонтной группы, кроме всего, подбираются ремонтные кольца, тоже ремонтных размеров.
Определившись с зазором между поршнем и цилиндром, вы легко подберете нудные размеры, и после проведенной расточки цилиндра (по необходимости) установите поршень.
Удачи вам при определении зазора между поршнем и цилиндром.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Для разных видов измерений нужна своя точность. Размеры деталей обычно измеряют микрометром. Но что делать, если измерить нужно не саму деталь, а отверстие в ней? Сегодня, мы поговорим о малоизвестном инструменте для которого не составит труда дать значение с точностью до сотых миллиметров для блока цилиндров вашего автомобиля.
Штихмас – это инструмент для измерения размеров отверстий разной формы. Поэтому его называют нутромером. Штихмас при измерении соприкасается с поверхностью только в двух точках.
Измеряют диаметры круглых отверстий или ширины паза (расстояния между плоскостями). Точность измерения – одна сотая часть миллиметра.
Есть более точные приборы (цена делений 5 мкм).
С его помощью можно понять, насколько сношены внутренние цилиндрические поверхности, определить овальность, узнать насколько реальный размер детали отличается от нужного.
Общепринятой классификации штихмасов нет. Поэтому их разделяют на группы по способу измерений. Микрометрические и индикаторные имеют разные методы замеров.
Микрометрический измеряет реальную длину.
Индикаторные сравнивают шаблон и реальный размер. Штихмас настраивают на конкретный размер. Потом определяют насколько реальное значение отличается от этого показателя.
Штихмасы имеют разные отсчётные устройства и способы передачи. Разными могут быть формы поверхностей, которые помогают измерять.
Измерительные поверхности трёхточечного штихмаса расположены под углом 120° друг к другу. Это позволяет проводить минимальное количество замеров для определения линейных характеристик детали. Информацию о размере берут на цифровой шкале нутромера.
Сферический штихмас – это инструмент, измерительные поверхности которого находятся на одной сфере. Максимальная длина 1000 мм. Он относится к двухточечным. Для измерений нужно сделать больше замеров, чем трехточечным.
Штихмасом цанговым (шариковым) измеряют небольшие отверстия, которые не под силу измерить микрометрическим (диаметр от 0,95 до 18 мм). Снабжён комплектом головок разных типов. Для измерения головку нужного размера и формы вводят в отверстие, внутренняя игла смещается вдоль оси, цанги прижимаются к его стенкам.
Самым точным, удобным и дорогим является электронный штихмас.
Состоит из стального прута, концы которого заточены в виде шара, и устройства со шкалами для определения расстояний.
Существует специальное понятие: «снимать штихмас». Оно обозначает процесс измерения деталей.
Штихмас относится к группе инструментов, называемых калибрами.
Микрометрический штихмас имеет большое сходство с микрометром. Можно сказать, что принцип действия у них один и тот же, а расположения измеряемых деталей разное.
Микрометрическая головка – основная деталь этого штихмаса. Она состоит из стержня (стебля), винта, барабана.
Инструмент помещают внутрь измеряемого отверстия. Начинают вращать барабан. Он соединён с измерительным наконечником, который под воздействием барабана выдвигается, пока не упрётся в стенку измеряемого отверстия. Если же сразу размер штихмаса был больше измеряемого расстояния, то наконечник ввинчивается внутрь, пока прибор не поместится в нём.
Но размеры стебля прибора ограничены. Чтобы измерить отверстие, длина которого превышает длину нутромера, используют удлинители. Они имеют постоянный размер. Он обозначен на внешней поверхности прибора. В каждом комплекте для измерения штихмасом есть несколько удлинителей разной длины.
Это может быть устройство, по внешнему виду напоминающее циркуль. Его подпружиненные ножки на концах загнуты наружу. Это измерительные поверхности. Ножки такого кронциркуля-штихмаса сдвигаются и раздвигаются винтом.
Другие модели выполнены в форме стержня (направляющая втулка), с одного конца которого находится круглая шкала со стрелкой.
Внутри направляющей втулки есть два стержня разной длины. Тот, что покороче, прикасается к головке. В нем находится движок и стержень для измерения.
Вначале прибор устанавливают на нужный размер. Движок с пружиной передаёт движение на индикатор. Стрелка двигается и указывает отклонение размера.
Устройство телескопического штихмаса похоже на устройство микрометра. Точность измерения 0,01 мм.
Предназначен для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей, овальности, конусности валов, отверстий и цилиндров.
Измерительные части штихмаса делают из следующих видов стали:
Для того, чтобы измерительные поверхности сохранялись как можно дольше, их хромируют, азотируют или делают наплавку из прочного сплава.
Когда вращение барабана прекращается и микрометрический винт перестает двигаться, стопором закрепляют его и начинают смотреть на показания прибора. Он состоит из двух шкал, расположенных перпендикулярно друг к другу. Одна, основная, находится на стебле прибора. Цена одного деления на ней 1 мм. Когда пятка прикасается к микрометрическому винту, ноль на шкале барабана совпадает с нолём шкалы на стебле. Шкала барабана разделена 50 делениями. Цифры стоят через каждые 5 делений. Цена каждого 0,01 мм. Поэтому при полном повороте барабана винт сдвигается на 0,5 мм.
Но на стебле есть своя шкала. Ее длина 13 мм. Цена деления на ней 0,5 мм и 1 мм. Поэтому сначала оценивают показания на стебле. Затем смотрят на показания на фаске барабана. Складывают эти цифры. Но это еще не все. В большинстве случаев при измерении используется удлинитель. Его длину тоже нужно прибавить к полученному значению.
Максимальная длина без удлинителя 63 мм. Чтобы прикрепить удлинитель к прибору, снимают гайку со стебля. Устанавливают нужное количество удлинителей и закручивают гайку на конец последнего.
Самый короткий удлинитель 13 мм, самый длинный – 600 мм. Кроме них есть размером 25, 50, 100, 150 и 200 мм.
Для максимальной точности измерений инструментом нужно соблюдать некоторые требования:
proinstrumentinfo.ru
Продаются в этом китайском магазине.
Имеются нутромеры – стрелочные, но ими дико неудобно пользоваться. Нужно постоянно настраивать. У мастера два вида есть. Один с полным набором вставок, а другой без них. Приходится самому точить и закаливать. Прицепил двухмикронный индикатор.
Для больших диаметров. Штанги собираются и можно пользоваться. Он работает, как обычный микрометр. Остальное набирается за счет вставочек.
Новые нутромеры покрывают большой спектр размеров. От 8 мм до 150 мм.
Для теста есть два подшипника. Они сделаны весьма точно. Один в другой заходит плотно и можно сориентироваться, посмотреть погрешность.
Берем на 15 мм, нужно быстро измерить.
Вставляем и закручиваем, фиксируем. Нужно еще уметь пользоваться, как любым измерительным инструментом. Положить для удобства и воспользоваться. Не получилось, есть зазор. Удалось нормально зафиксировать, весь плотненько. И есть размер.
Допустим, растачивает какое-то отверстие, померили его и можем микрометром по размеру посмотреть, сориентироваться, что показывает. Но для начала откалибруем его, посмотрим по подшипнику, правильно ли он показывает микрометр. И смотреть, что покажет нутромер. Микрометр — одну сотку в минус. Так и есть, потому что он довольно легко заходит, без люфтов.
Пробуем померить трещоткой, поджало немножко. Хотя почувствовал, прикосновение было ноль, а так сотки в минусе, даже полторы.
Продолжение с 5 минуты на видео
izobreteniya.net
Как вы думаете, - что может быть общего между человеком и двигателем автомобиля? Когда человек маленький, он не может говорить и пожаловаться на то, что его беспокоит. Вырастая, мы начинаем говорить и сообщать о проблемах в организме.
Когда двигатель автомобиля новый, то ему не о чем нам сообщать. Он работает «как часы», но с возрастом двигатель начинает сообщать нам о проблемах «внутри себя». Как? Первое, что мы можем услышать – это стук двигателя. Вернее, стук деталей, расположенных внутри головки блока цилиндров или в самом блоке цилиндров.
Стук в двигателе может происходить по разным причинам, возникать при заводке, и пропадать после прогрева. Это может стучать и распредвал, и коленвал и т.д. Одной из причин появившегося стука может являться зазор между поршнем и цилиндром. Вот именно об этом сегодня и речь.
Важно помнить, как бы мы не хотели услышать стук в двигателе, он, рано или поздно, появится, и нужно быть готовым к этому неприятному явлении.
Да, а почему? Вроде бы и эксплуатация двигателя проходит в штатных условиях. И моторное масло заливаем в соответствие с рекомендациями производителя. То есть не жалеем денег, лишь бы двигатель был «накормлен» тем, что сказали давать производители.
Эти и другие причины подводят нас к тому, что зазор между поршнем и цилиндром отклоняется от заданных параметров.
Увеличившийся зазор между поршнем и цилиндром приводит к стуку, ухудшению компрессии двигателя, перерасходу масла, и к выходу из строя двигателя. Уменьшение зазора между цилиндром и поршнем ведет к появлению задиров на зеркале цилиндра, перегреву деталей блока.
И в том и в другом случае требуется ремонт поршневой группы. Без вариантов. Или, если есть желание, подумайте о покупке нового двигателя. Но, всё же, дешевле вовремя провести ремонт цилиндров и поршней. А ремонт будет заключаться в замене цилиндров и расточке или хонинговке цилиндров.
Естественно, всё начинается с разборки головки блока цилиндров. По - большому счёту вы приступаете к капитальному ремонту двигателя. Ведь в результате диагностики, обязательно «выползут» проблемы с распредвалом, коленвалом, замена прокладок, подшипников, вкладышей и т.д. работы хватит. Но, начнём с того, с чего начали – замер зазора между поршнем и цилиндром.
Нам понадобятся два измерительных инструмента: нутромер – для измерения внутреннего диаметра цилиндра, и микрометр – для измерения диаметра поршней. Не станем распылять наше внимание на структуру материалов и технологию изготовления поршней. Перейдём к замеру зазора.
Как и цилиндры, поршни по своему наружному диаметру распределены на 5-ть классов: A, B, C, D, E. Замер диаметра поршня проводится в районе цилиндрической части юбки, на расстоянии от днища плоскости в 52,4 мм. Класс нашего поршня вы увидите на днище. Клеймо с соответствующей буквой.
Измерение диаметра цилиндра производится в четырёх поясах и в двух плоскостях, перпендикулярных друг другу (вдоль и поперек блока цилиндров). Если измерив, вы получаете зазор между поршнем и цилиндром выше 0,15 мм, то нужно приступать к подбору ремонтных поршней.
При условии, что зеркало цилиндра никоим образом не нарушено, подбираем поршни. Если же на зеркале цилиндра существуют механические повреждения, то вначале производится расточка или хонингование цилиндров. При этом не следует забывать, что расточка проводится до размера к ближайшему ремонтному размеру поршня.
После проведенного ремонта цилиндров, подбираем поршни соответствующего ремонтного размера. Для классических моделей двигателей отечественного производства, существует норма монтажного зазора между поршнем и цилиндром: 0,06 – 0,08мм (для 05 и 06 двигателей) и 0,05 – 0,07 (для 01 и 03двигателя).
Немаловажно, чтобы при подборе поршней вы обратили внимание и на их вес. Масса поршней одного двигателя не должна отклоняться на 2,5 грамма. Этот показатель важен для того, чтобы уменьшить вибрацию двигателя при разности масс возвратно-поступательного движения.
Ремонтные размеры поршней и цилиндров, а также нормы производителя к зазорам именно для вашего двигателя нужно уточнять в Руководстве по эксплуатации и ремонту именно вашей модели двигателя.
Удачи вам при измерении зазора между поршнем и цилиндром, и правильном подборе ремонтных деталей.
cartore.ru
Цилиндр
Проверьте стенки цилиндра на наличие царапин, шероховатостей или гребней, что указывает на чрезмерный износ. Если стенки цилиндра неровные или имеют глубокие царапины, цилиндр требует расточки до ремонтного размера и установки поршней увеличенного диаметра.
|
Рис. 2.137. Схема измерения и измерение диаметра цилиндра в продольном и поперечном направлении двигателя: a – 50 мм; b – 95 мм |
Используя нутромер 1, измерьте диаметр цилиндра в продольном и поперечном направлении двигателя в двух положениях («a» и «b»), как показано на рисунке 2.137.
При наличии любого из следующих условий расточите цилиндр.
Диаметр цилиндра превышает предельное значение.
Разность диаметров в двух положениях (см. выше) превышает допуск конусности.
Разность диаметров в продольном и поперечном направлении двигателя превышает допуск овальности.
Диаметр цилиндра
Номинальное значение: 78,000–78,014 мм.
Предельное значение: 78,114 мм.
Допуск конусности и овальности: 0,10 мм.
|
ПРИМЕЧАНИЕ При необходимости расточки любого из четырех цилиндров, при ремонте двигателя все четыре цилиндра должны растачиваться до одного и того же следующего ремонтного размера. Это необходимо для однородности и баланса. |
Поршни
Проверьте поршень на наличие повреждений и трещин. Поврежденный или дефектный поршень должен быть заменен.
|
Рис. 2.138. Измерение диаметра поршня |
Как показано на рисунке 2.138, диаметр поршня должен измеряться в положении «a» от конца юбки поршня в направлении, перпендикулярном поршневому пальцу.
Диаметр поршня
Стандартный размер: 77,953–77,968 мм.
Стандартный размер (новый (с покрытием)): 77,969–77,984 мм.
Увеличенный размер 0,50 мм: 78,453–78,468 мм.
Зазор между поршнем и цилиндром
Измерьте диаметр цилиндра и диаметр поршня, разность указанных размеров представляет собой величину зазора между поршнем и цилиндром. Зазор между поршнем и цилиндром должен быть в пределах нормы. Если зазор отличается от нормы, расточите цилиндр и используйте поршень увеличенного ремонтного размера.
|
Рис. 2.139. Измерение зазора между поршнем и цилиндром |
Номинальное значение: 0,032–0,061 мм.
Номинальное значение (поршень с покрытием (новый)): 0,016–0,045 мм.
Предельное значение: 0,161 мм.
Зазор между поршневым кольцом и канавкой
|
ПРИМЕЧАНИЕ В этом случае диаметр цилиндра измеряется в осевом направлении двигателя в двух положениях. |
Зазор между поршневымкольцом и канавкой
Проверка производится при чистых, сухих и свободных от нагара поршневых канавках.
Установите новое поршневое кольцо 1 в поршневую канавку и измерьте зазор щупом 2.
|
Рис. 2.140. Измерение зазора между поршневым кольцом и канавкой: а – 19,5 мм |
Если зазор – отличается от нормы, замените поршень.
Поршневые кольца
Чтобы измерить зазор в замке поршневого кольца, установите поршневое кольцо 1 в цилиндр, а затем измерьте зазор щупом 2. Если измеренный зазор отличается от нормы, замените кольцо.
|
Рис. 2.141. Измерение зазора в замке поршневого кольца: а – 120 мм |
|
ПРИМЕЧАНИЕ Удалите нагар и очистите верхнюю часть цилиндра перед установкой поршневого кольца. |
Зазор в замке поршневого кольца
carmanz.com
Нормальный тепловой зазор между цилиндром и юбкой поршня лежит в диапазоне 0,0254 – 0,0508 мм. Но для каждого двигателя имеется точное значение этого параметра, которое можно найти в технических нормативах.
Уменьшенный зазор приведёт к задирам поршня или поршневых колец и даже заклиниванию поршня в цилиндре.
Измерение диаметра поршня
При увеличенном зазоре повышается шумность работы двигателя и износ поршня и поршневых колец.
Увеличенный зазаор межу поршнем и стенками цилиндра
Определение зазора при помощи измерения диаметра поршня и отверстия цилиндра
Измерение диаметра юбки поршня при помощи микрометра.
Измерение диаметра поршня
Диаметр юбки поршня необходимо проверять в направлении перпендикулярном оси пальца строго на установленной высоте относительно нижнего края юбки.
Замерьте диаметр юбки поршня на установленной высоте и запишите результаты измерений.
Измерение диаметра цилиндра нутромером
При помощи нутромера замерьте диаметр цилиндра и запишите результаты измерений. Для определения зазора необходимо из второго полученного результата вычесть результат первого измерения.
Измерение зазора при помощи плоского щупа
Некоторые производители двигателей предлагают проводить измерение зазора между поршнем и цилиндром при помощи плоского щупа.
Измерение зазора между поршнем и стенками цилиндра
Измерение зазора при помощи щупа
На этих двух рисунках показаны различные способы измерения зазора при помощи плоского щупа.
Измерение зазора при помощи щупа с динамометром
В старых учебниках указывается, что при таком способе измерения зазора, щуп мерной пластиной установленной толщины и ширины должен перемещаться под воздействия строго регламентированного усилия, измеряемого пружинным динамометром.
Материалы, из которых изготовлен поршень
Поскольку к поршням, как к изделию, предъявляются очень высокие требования, такие же высокие требования предъявляются к материалам, из которых изготавливаются поршни.
Можно кратко перечислить требования к этим материалам:
К сожалению, материалов, в полной мере соответствующих этим противоречивым требованиям в природе просто не существует.
Поршни массовых автомобильных двигателей внутреннего сгорания изготавливались только из двух материалов – чугуна и алюминия, вернее силуминовых сплавов, состоящих из алюминия и кремния.
Чугун имеет много положительных качеств, от твёрдый, выдерживает высокие температуры, по сравнению с силуминовыми сплавами. Имеет высокую сопротивляемость износу и низкий коэффициент трения в паре чугун – чугун, из которого сделаны блоки цилиндров или вставные гильзы блока цилиндров. Коэффициент температурного расширения чугунного поршня значительно ниже подобного показателя алюминиевого поршня.
Но он также имеет и недостатки. Чугун имеет низкую теплопроводность, поэтому температура днища чугунного поршня выше температуры днища аналогичного алюминиевого поршня. Можно подумать это не страшно, поскольку чугун легко способен выдержать более высокие температуры. Но это только на первый взгляд, повышения удельной литровой мощности и эффективности работы двигателя конструкторы стараются поднять степень сжатия. А более горячий чугунный поршень не позволяет это сделать, поскольку в двигателях с внешним смесеобразованием (бензиновые двигатели) появляется детонационное зажигание. Но основным недостатком чугуна является его высокая плотность. Для повышения максимальной мощности и эффективности двигателя конструкторы стараются увеличить скорость вращения двигателя, но вес тяжелых чугунных поршней не позволяет это сделать. Поэтому все современные автомобильные двигатели, как бензиновые, так и дизельные, имеют алюминиевые поршни.
Алюминий значительно легче чугуна, но поскольку он мягче чугуна, приходится увеличивать толщину стенок поршня, по этой причине вес поршневой группы алюминиевого поршня легче подобной группы с чугунным поршнем всего на 30 – 40%. Алюминий обладает высоким температурным коэффициентом расширения, для устранения влияния которого приходится вплавлять в тело поршня стальные термостабилизирующие пластины и увеличивать зазоры между поршнем и другими элементами в холодном состоянии. Алюминий обладает низким коэффициентом трения в паре алюминий – чугун. Что удовлетворяет, по этому показателю, применение алюминиевых поршней в большинстве двигателей имеющих чугунный блок цилиндров или чугунные гильзы, вплавленные или вставленные в алюминиевый блок цилиндров. Но существуют современные прогрессивные двигатели (в основном немецкие – Фольксваген, Ауди и Мерседес) с алюминиевым блоком цилиндров, не имеющих вплавленных чугунных гильз. У этих двигателей поверхность алюминиевых отверстий цилиндров обрабатываются несколькими различными способами. В результате поверхность стенок цилиндров становится очень твёрдой и приобретает возможность сопротивления износу, даже выше чем у чугунных гильз. Но в паре алюминий – алюминий коэффициент трения очень высокий. В этом случае для уменьшения сил трения проводится железнение опорных поверхностей юбки поршня. В процессе железнения на опорную поверхность юбки поршня гальваническим способом наносится тонкий слой стали.
Блок цилиндров без гильз
Поршень с железнением юбки
На этих рисунках показано плазменное напыление на рабочую поверхность цилиндров полностью алюминиевого блока цилиндров без применения вставных или вплавленных гильз цилиндров и соответствующий этой поверхности поршень с железнением опорной поверхности юбки поршня.
Отсутствие чугунных гильз значительно уменьшает вес блока цилиндров.
Поршень с антифрикционным покрытием
Кроме антифрикционного покрытия на этом рисунке отчётливо видна стальная вставка, в которой проточена канавка для установки верхнего компрессионного кольца. Установка подобной вставки значительно увеличивает срок службы поршня.
Алюминиевые сплавы
Кремнеалюминиевые сплавы, из которых изготавливаются поршни большинства современных автомобильных двигателей, делятся на две группы – эвтектические (содержания кремния 11 – 13%) и заэвтектические (содержания кремния 25 – 26%). Для улучшения термической стойкости и механических свойств в эти сплавы добавляются никель, медь и другие металлы. В эвтектических сплавах свободный кремний отсутствует, поскольку он полностью растворён в алюминии, в заэвтектических сплавах кремний может присутствовать в виде кристаллов, часто видимых на срезе или расколе материала.
Поршни массовых автомобилей изготавливаются методом литья в кокиль из эвтектических сплавов, поскольку эти сплавы обладают хорошими литейными свойствами. Поршни дизельных двигателей тяжёлых грузовых автомобилей и других нагруженных двигателей изготавливаются из заэвтектических сплавов. Эти сплавы обладают большей прочностью, но имеют большую стоимость в производстве, поскольку изделия из этих сплавов трудней обрабатываются.
Литые и кованые
На высоконагруженных форсированных автомобильных двигателях применяются поршни, изготовленные не методом литья, а методом ковки (горячей штамповки). Ковка значительно улучшает структуру материала, поэтому кованые поршни обладают большей прочностью и большей устойчивостью к износу. Но вкованные поршни невозможно установить терморегулирующие стальные пластины.
Структура металла кованного поршня
Литые поршни не применяются, если обороты двигателя в рабочем режиме превышают 5000 об/мин. Кроме того, кованые поршни имеют лучшую теплопроводность, поэтому температура кованых поршней ниже температуры поршней, изготовленных методом литья.
Сравнение температуры литого и кованного поршня
Ремонтные размеры и селективная подборка
Как ранее отмечалось, диаметр поршня должен строго соответствовать диаметру цилиндра с обеспечением необходимого зазора между ними. Но в реальном производстве изготовленные детали всегда несколько отличаются друг от друга. Поэтому во многих отраслях машиностроения, и автомобилестроение в том числе, принята селективная подборка. После изготовления измеряются и по результатам измерений детали делятся на несколько классов или групп, с определённым диапазоном измеряемого размера. То есть каждому классу отверстия цилиндра (обычно класс цилиндра выбит в определённом месте на блоке цилиндров), подбирается поршень такого же класса.
Например, на ВАЗе поршни подразделяются на пять классов (A, B, C, D и E), но в запасные части для ремонта двигателей поставляются поршни только трёх классов (А, С и Е). Считается, что этого вполне достаточно для выполнения качественного ремонта.
Группа поршня по диаметру
Группы поршня по диаметру
Таблица и рисунок даны только для примера, поскольку для разных моделей двигателей выпускаются поршни разных номинальных размеров. На рисунке и в таблице упоминаются поршни разного номинального диаметра.
Кроме этого выпускаются поршни ремонтного размера, с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм диаметром.
Не путайте ремонтные размеры, с классами по селективной подборке. Классы селективной подборки отличаются друг от друга на сотые, а, иногда, на тысячные доли миллиметра. А номинальные ремонтные размеры отличаются на несколько десятых долей миллиметра.
Во время капитального ремонта двигателя с расточкой блока цилиндров под ремонтный размер отверстий цилиндров специалисты ремонтного предприятия точно подгоняют диаметр цилиндра под имеющиеся поршни при хонинговке. Если по причине износа или наличия задиров требуется отремонтировать отверстие одного цилиндра, придётся растачивать все цилиндры. Не допускается применения на одном двигатели поршни разных ремонтных размеров.
Диаметр поршня измеряется при помощи микрометра, в направлении, перпендикулярном оси поршневого пальца, на строго установленном расстоянии от низа юбки поршня, указанном в руководстве по ремонту.
Все измерения, как диаметра поршня, так и диаметра отверстия цилиндра необходимо проводить при нормальной комнатной температуре – 20? С.
Различные производители имеют различные группы или классы поршней по диаметру. Поэтому перед ремонтом двигателя ознакомьтесь с Руководством по ремонту.
Кроме селективного подбора поршней по диаметру, поршни также делятся на несколько групп по диаметру отверстия под поршневой палец. Обычно группа поршня определяется цветовой меткой на внутренней поверхности бобышки поршня. Палец поршня имеет соответствующую по цвету метку на торцевой поверхности пальцы.
Группа поршня по диаметру поршневого пальца
Группа поршня по диаметру поршневого пальца
Каждой группе соответствует установленный диапазон отверстия под поршневой палец, обычно различие между группами не превышает нескольких тысячных миллиметра.
Группа поршня по весу
Некоторые производители, также делят поршни на несколько групп по весу. Иногда при ремонте двигателя вес поршней уравнивается за счёт снятия металла в установленном месте юбки поршня.
Чем меньше различие в весе поршней, тем меньше вибрации двигателя. При замене поршней подбирайте поршни одной весовой группы или, если это указано в Руководстве по ремонту, при помощи удаления металла уравняйте вес поршней.
Данные о размерах поршня и направлении его установки обычно выбиты на днище поршня.
Метки на днище поршня
Маркировка поршня:
И так, поршни одного двигателя делятся по следующим признакам:
autopribor.ru
