Содержание

Как узнать размер поршня: маркировка, подбор колец


В двигателе внутреннего сгорания основной несущей деталью является поршень. Его задача: преобразовывать энергию сжатого газа в поступательные движения. Выработка деталей характеризуется истиранием элемента и колец. Для установки новых запчастей нужно уметь определять размеры поршней, чтобы они подошли к вашему автомобилю.


Как узнать размер поршня


Если имеется проблемный цилиндр, то в нем предстоит поменять поршневую группу. Причем работать следует со всеми валами, установив на каждый новые детали. Все кольца должны иметь одинаковый износ, чтобы компрессия была практически единой, а работа механизма стабильной. После обработки на заводе все поршни сортируют на пять групп по диаметру, начиная с нормального с добавлением разницы в 0,01 мм.



Маркировка поршней позволяет судить об их геометрических размерах, материале, из которого они сделаны, монтажном зазоре и прочих параметрах. Может возникнуть проблема расшифровки данных: встречаются импортные и отечественные запчасти.

Смотреть нужно номер отливки, который размещен на внутренней стороне. Для этого поршень извлекают из блока цилиндров и на внутренней полости изучат информацию. Но такой способ подойдет не всегда. Когда имеется стандартный размер поршня, ему соответствует несколько ремонтных размеров. Когда этот номер совпадает с несколькими моделями, потребуется выполнить замер контролируемых геометрических параметров.


Как определить размер без маркировки


Замена элементов шатунно-поршневой группы требует тщательного подбора поршней по классу, а также шатунов по массе. Важно вычислить зазор, который есть между ними. Следует учесть, что указываемый размер цилиндра является внутренним диаметром гильзы. Поршень производят меньше этих показателей на величину монтажного зазора. Порядок действий:


  • Замерять поршень нужно на его юбке. Она расположена на расстоянии 0,5 см от нижнего юбочного торца. Узнать, какой размер поршня, поможет микрометр, зубцы которого располагают в указанной точке.


  • Размер цилиндра можно замерить нутрометром. При наличии этих приборов, вы получите две величины.


  • Вычислить зазор между поршнем и цилиндром. Его определяют, как разность между замером этих деталей. Предельно допустимый составляет 0,15 мм, если он соответствует, то подбирать можно поршни из последующих классов. В случае превышения этого числа, придется расточить цилиндр под идущий за ним ремонтный размер.


Подбор колец на поршень


Поршневые комплекты, в принципе, несложно подбирать. Сейчас выпускают множество двигателей разных производителей. Причем отыскать можно аналоги, и оригинальные детали. Безусловно, что оригиналы имеют высокое качество, и смогут служить дольше. В любом случае, размер поршня двигателя играет первостепенную роль. Кольцевые зажимы должны ему соответствовать.


Количество колец на один поршень разное. Все зависит от двигателя, на современных движках их обычно приходится по два компрессионных и одному маслосъемному. Чаще всего такие элементы приобретают по VIN коду машины. Также можно использовать технические характеристики ДВС, или же коды, которые отмечены на кольцах.

Записаться на сервис Вы можете по телефону:

8 (863) 30-90-030

Наш рейтинг: 4.59 (Отзывов: 50)

как определить и устранить неисправности деталей двигателя?


Одним из важнейших рабочих элементов двигателя внутреннего сгорания является цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), включающая в себя поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, а также гильзу цилиндра.


Детали ЦПГ работают в условиях высоких температур и повышенных нагрузок. В результате на рабочих поверхностях поршней и цилиндров возникают задиры, они быстро изнашиваются и требуют ремонта.


В данной статье мы рассмотрим самые распространенные причины выхода из строя поршней двигателя, способы профилактики проблем и их устранения.


Основные причины выхода поршней из строя


Поршень представляет собой подвижный элемент, перемещающийся между нижней и верхней точкой цилиндра. Движение поршня возникает вследствие давления газов при сгорании воздушно-топливной смеси.


В процессе работы поршень нагревается и существенно увеличивается в размерах из-за расширения металла. Избежать заклинивания внутри цилиндра позволяет консусообразная конструкция детали. Максимально увеличенная в диаметре нижняя часть поршня (юбка) нагревается и расширяется не так сильно, как головка. В результате при высоких температурах поршень приобретает цилиндрическую форму и свободно перемещается внутри цилиндра.




Охлаждению поршней способствует циркуляция моторного масла. При его дефиците ЦПГ перегревается, поршни увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются многочисленные задиры, могут возникнуть заедания и заклинивания.


Возможные причины перегрева поршней:

  • Нарушение циркуляции моторного масла и охлаждающей жидкости

  • Выход из строя термостата

  • Засорение радиатора

  • Повреждение помпы

  • Неисправность вентилятора охлаждения


При недостатке смазки поршневой палец приобретает синий цвет, в зоне бобышек возникают зазоры. Перегрев головки поршня между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца ведет к образованию задиров.


Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования несоответствующего (низкооктанового) топлива, нарушения регулировки топливных форсунок, неисправности системы зажигания и т.д.


Чрезмерно высокая температура в ЦПГ может привести к разрушению поршневых колец и их посадочных мест, появлению трещин, оплавлению днищ и прочим повреждениям, полностью выводящим поршни из строя.



Виды износа поршней


Определить необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ можно по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.


О том, что следует принимать меры, предупреждающие поломку двигателя, говорят следующие явления:

  • Залегание поршневых колец

  • Износ канавок

  • Износ отверстий в бобышках

  • Износ поршня по диаметру

  • Трещины и задиры на юбке

  • Нагар на днище поршня


Нагар с днища поршня счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Из канавок он удаляется при помощи специального приспособления.


Определить присутствие трещин на поршне можно на слух. Для этого деталь берется за головку, а по юбке наносятся легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин.


Поршни, имеющие трещины, глубокие царапины и большой износ по диаметру, не подлежат ремонту – только замене.


Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволяет устанавливать кольца большей высоты. Протачивать канавки необходимо с учетом размеров установленных ремонтных колец.





Износ отверстий в бобышках устраняется их развертыванием под увеличенный диаметр при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя, так как ими можно легко нарушить перпендикулярность оси пальца с осью поршня. После операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.


Делается это следующим образом. Поршень надевается на палец устройства и придвигается вплотную к стойке. Штифт индикатора, закрепленный на стойке, должен соприкасаться с поршнем. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение – его величину необходимо зафиксировать. Далее поршень снимается и надевается на палец другой стороной. Разница в полученных измерениях не должна превышать 0,05 мм. Если она больше, поршень забраковывается.


Если на юбку поршня было нанесено заводское защитное покрытие, которое повредилось в процессе эксплуатации, крайне желательно провести операцию по его восстановлению. Специальные антифрикционные покрытия снижают коэффициент трения, способствуют дополнительному охлаждению поверхностей и уменьшают износ деталей.


Восстановить покрытие или нанести новый защитный слой позволяют материалы, выпускаемые сегодня в качестве более простых в нанесении и эффективных альтернатив заводским составам.


Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия на юбку поршня на примере наиболее популярного материала – MODENGY Для деталей ДВС.




Первым делом поверхность юбки тщательно очищается доступным механическим или химическим способом от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия и пр. Затем на поршень надевается трафарет, чтобы защитить те участки, на которые попадание нежелательно.


Далее поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который обеспечивает высокую адгезию покрытия и максимальный срок его службы. Через 15 мин Очиститель полностью испаряется, оставляя полностью подготовленную поверхность (касаться ее руками нельзя).


Покрытие MODENGY Для деталей ДВС упаковано в удобный аэрозольный баллон, который перед использование тщательно встряхивается.


Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедура производится быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут материал приобретает матовый оттенок и позволяет наносить второй слой покрытия (при необходимости). Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.





Поршни со свежим покрытием не рекомендуется перемещать до его полной полимеризации (12 часов при комнатной температуре или 20 минут в печи при температуре +200 °C).


После завершения работ сопло распылительной головки следует обязательно прочистить. Для этого нужно перевернуть баллон вверх дном и нажать на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. Удерживайте его в таком положении необходимо до тех пор, пока из сопла не начнет выходить чистый газ.



Как подобрать новый поршень и кольца?


Поршни подбираются в соответствии с ремонтным размером цилиндров. Маркировка ставится обычно на днище детали.


Каждый поршень выбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется с помощью специальной ленты-щупа, которая протягивается между цилиндром и поршнем. С противоположной от разреза юбки стороны устанавливается динамометр. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.


Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.


Помимо зазора, необходимо учитывать вес поршней – максимальная разница в весе деталей одного комплекта не должна превышать 5 грамм.


Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.




Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, то стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.


Для подбора по поршню кольцо «прокатывается» по канавке детали. Если зазор слишком мал, кольцо заедает. В таком случае его торцевая часть подлежит шлифовке при помощи наждачной бумаги.


Упругость новых поршневых колец проверяется специальным прибором. Величина нагрузки должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Руководство для покупателей по выбору лучших деталей поршня

Выбирайте правильные детали, чтобы избежать поломки. Работу поршня достаточно легко понять, но если вы изучите, для чего он нужен, вы удивитесь, как он вообще работает. Подумайте об этом: при 6500 об/мин поршень перемещается вверх и вниз по каналу 108 раз в секунду, полностью останавливаясь дважды за каждую поездку. Поршень в двигателе 440 при этих оборотах достигает скорости 6627 футов в минуту к тому времени, когда кривошип поворачивается на 76 градусов после ВМТ.

Это от 0 до 75 миль в час всего за 1,66 дюйма хода от ВМТ; сравните это с вашим временем на 60 футов. Чем больше число оборотов в минуту или ход поршня, тем ниже цифры, поэтому стоит серьезно отнестись к выбору поршня, если вы серьезно относитесь к надежной работе.

Литой и кованый Одним из первых различий в способе изготовления поршня является то, является ли он литым или кованым. Мы все слышали, что эти термины применяются к поршням, но в чем разница? Собственно, разница в способе создания заготовки поршня. В процессе литья расплавленный алюминий формуется в форме, придавая ей общую форму поршня. Литье имеет ряд преимуществ с производственной точки зрения. Жесткие допуски могут быть сохранены в отношении качества готовой поршня. Это сводит к минимуму затраты на окончательную обработку и позволяет изготавливать более легкие поршни с меньшими усилиями, чем ковка. Литые поршни обладают отличными износостойкими и термическими характеристиками, что обеспечивает длительный срок службы кольца и юбки, а также узкие рабочие зазоры для бесшумной работы. Основным недостатком является то, что литой алюминий имеет ограниченную пластичность. Другими словами, перенапряженный литой поршень внезапно и разрушительно сломается, когда выйдет из строя.

Поковки, с другой стороны, имеют металлургические характеристики, отличные от литых алюминиевых поршней. Заготовки для кованых поршней создаются из куска твердого алюминия под экстремальным давлением в ковочном прессе. Алюминий вдавливается в тяжелые красители для ковки, чтобы получить грубую форму поршня, формируя заготовку поршня. В отличие от литого поршня, кованая деталь дает более плотный и пластичный материал. Штамп для ковки поршня должен быть сконструирован таким образом, чтобы можно было разделить две половины штампа и снять заготовку поршня. Это исключает возможность создания поднутрений в сырой поковке. В результате кованая заготовка поршня требует значительной механической обработки, чтобы создать современный легкий кованый гоночный поршень, который мы привыкли видеть. Кованый поршень по своей природе прочнее и более щадящий, когда его пределы превышены, обычно деформируясь, а не разрушаясь.

Рабочие характеристики как кованых, так и литых поршней значительно различаются в зависимости от конкретного материала и процессов, используемых при их изготовлении. Не все литые поршни созданы одинаковыми, и то же самое можно сказать о кованых поршнях. Как правило, производитель учитывает предполагаемое применение поршня при определении технических характеристик конструкции. Стоит следовать их рекомендациям при принятии решения о том, подходит ли определенный тип поршня для конкретного применения.

Типы и материалы литых поршней Производители оригинальных комплектующих оснащают свои серийные двигатели литыми поршнями, за исключением нескольких специальных высокопроизводительных или заводских гоночных автомобилей. Экономия на инструментах для обработки большого количества деталей, желательные характеристики узких зазоров юбки для бесшумной работы и присущая силиконовому алюминиевому сплаву износостойкость отвечают всем требованиям производителей оригинального оборудования. Двигатели OE Mopar обычно оснащались литыми поршнями со стальными стойками, отлитыми в области штифтов, чтобы ограничить расширение и обеспечить очень узкие зазоры. Поршни OE Mopar были относительно тяжелыми, но были спроектированы надлежащим образом, чтобы быть долговечными в рабочих условиях. Как далеко можно задвинуть поршни стоковых Mopar? Как и все остальное, они хороши до того дня, пока не сломаются, а время перерыва зависит от удачи розыгрыша. Разумным ограничением было бы поддерживать мощность ниже 1 л.с. на кубический дюйм и обороты ниже 6000. Мы знаем, что парням сошло с рук гораздо больше, и мы сами значительно раздвинули эти границы, но это азартная игра.

Выбор литых поршней на вторичном рынке начинается с недорогих сменных поршней оригинального оборудования. Эти плунжеры нижней части линии обычно изготавливаются как прямые замены и обычно имеют такой же вес, что и стандартные поршни, поэтому двигателю не потребуется индивидуальная балансировка во время восстановления. Компоновка литых поршней обычно не предназначена для высокопроизводительного использования. Такие особенности, как прорези клапана для зазора с высокопроизводительными кулачками, адекватная высота сжатия для более высокой степени сжатия или эффективный зазор охлаждения, не будут найдены. Покупая в каталогах запасные поршни для оригинального оборудования, вы обнаружите множество тарельчатых поршней с низким уровнем сжатия без клапанных насечек или поршней, которые сидят глубоко в отверстии в ВМТ. Еще одна вещь, которую вы обнаружите, это то, что прочность и надежность часто намного ниже того, что установлено на заводе в вашем двигателе Mopar, и обычно это урок, полученный на горьком опыте. При создании высокопроизводительного двигателя такие типы поршней почти всегда являются рискованной покупкой.

Значительным шагом вперед являются литые заэвтектические поршни. Hypereutectic получил свое название от алюминиевого сплава, используемого в производстве. Литые поршневые сплавы включают силикон в качестве ключевого легирующего элемента, который повышает износостойкость, долговечность и тепловые характеристики алюминия. Существует предел тому, сколько силикона может быть добавлено к алюминию и при этом впитаться в структуру металла. Этот уровень, называемый точкой эвтектики, составляет около 12 процентов. Литые поршни OE обычно легированы не более чем 9-процент силикона, который полностью растворяется в основном алюминии. Заэвтектические поршни выталкивают уровень силикона за пределы того количества, которое может быть сплавлено с металлом, отсюда и забавное название: гипер, что означает выше или выше; и эвтектический, максимальный уровень силикона, который может быть полностью сплавлен с основным металлом. Заэвтектический силиконовый алюминий будет содержать 16-18 процентов силикона в сплаве и будет иметь свободный силикон в своей структуре. Заэвтектический сплав, используемый для поршней, был разработан путем тщательного контроля процесса для получения оптимального размера зерна и распределения свободного силикона в алюминии.

Хотя поршни из заэвтектического сплава по-прежнему считаются литыми поршнями, этот материал имеет ряд преимуществ по сравнению с поршневыми сплавами из обычных поршней. Тепловые характеристики, смазывающая способность, стойкость к истиранию, коррозионная стойкость, твердость, характеристики расширения и жаропрочность — все это улучшено заэвтектическими сплавами. Есть основания рекомендовать заэвтектические поршни; однако пластичность материала далека от поковки, и в этом заключается самый большой недостаток. Если их вытолкнуть за пределы своих возможностей, они сломаются так же, как обычный литой поршень. Keith Black Silvolite и Federal Mogul/Speed ​​Pro являются основными игроками на рынке заэвтектических поршней, и мы использовали обе марки в высокопроизводительных двигателях без сбоев.

Кованые поршни Хотя практически все двигатели Mopar устанавливались на заводе с литыми поршнями, кованые поршни были и остаются предпочтительной заменой при создании высокопроизводительного двигателя. Есть несколько уровней кованых поршней, от стандартных до экзотических гоночных деталей. В течение многих лет самыми популярными поршнями, заменяющими штатные, была линейка Speed ​​Pro PowerForged от Federal Mogul, которую старожилы помнят как TRW. Эти поршни были разработаны как прочные сменные детали, в которых используется прочность, присущая кованым изделиям. Чтобы создать настоящую замену, эти поршни соответствовали весу оригинальных поршней, что исключало необходимость индивидуальной балансировки двигателя. Эти поршни настроены в соответствии со стандартными характеристиками, поэтому их конструкция соответствует оригинальному оборудованию с точки зрения высоты сжатия, прорезей клапана (если есть) и тарелки. 9Поршни 0005 Keith Black имеют множество новаторских особенностей, таких как скошенная кромка на выпускном клапане. В KB это называется «канавкой аттенюатора», предназначенной для устранения потенциальной горячей точки острого гребня на краю сброса клапана. Мини-канавки в верхней части кольца предназначены для отвода тепла; Говорят, что в сочетании с измененной щелью верхнего пояса зазор резко снизил вероятность перегрева верхнего кольца и его выхода из строя.

В то время как характеристики расширения кованого поршня обычно диктуют увеличение зазора между стенками цилиндра, в сменных поршнях Speed ​​Pro используются канавки для возврата масла с прорезями в канавках маслосъемного кольца. Прорези значительно сокращают путь теплопередачи от головки поршня к юбке, обеспечивая при этом большую гибкость юбки. Этот ход обеспечивает узкий зазор между поршнем и стенкой за счет полной прочности. С заменой линии Speed ​​Pro вы получаете более прочный поршень, который опускается вместо штока. В их гоночной линейке поршней с высокой степенью сжатия, основанных на тех же поковках, возврат масла с прорезями заменен просверленными отверстиями, что значительно увеличивает прочность поршня, но требует большего зазора отверстия.

С точки зрения производства, процесс ковки позволяет производить небольшие партии специализированных поршней. Это удача, так как это позволяет процветать индустрии гоночных поршней, изготовленных на заказ. Поршни, изготовленные по современным спортивным и гоночным технологиям, сильно отличаются от тяжелых литых поршней, используемых производителями оригинального оборудования. Более легкий поршень создает меньшую нагрузку на шатуны и кривошип и, в свою очередь, позволяет использовать меньший противовес на коленчатом валу и более быстрый и надежный двигатель. Помимо поршней для двигателей со стандартной конфигурацией, для многих нестандартных комбинаций кривошипов легко доступны поршни с поршнем. Нередко в современных кованых поршнях можно найти черты, которые несколько лет назад можно было найти только в области нестандартных гоночных поршней. Современные поршни с плоской вершиной обычно изготавливаются с высотой сжатия, установленной таким образом, чтобы высота установки с нулевой декой была легко достижима без чрезмерного настила блока. Устройства для плавающей фиксации поршневого пальца, глубокие прорези клапана, уменьшенный диаметр поршневого пальца, более узкие пакеты колец, полые купола, перевернутые купола дефлектора и многое другое можно найти в серийных поршнях многих производителей, доступных сегодня. Единственным недостатком является то, что эти современные, легкие конструкции поршня требуют индивидуальной балансировки как часть сборки двигателя, но это в любом случае должно быть частью сборки любого высокопроизводительного двигателя, учитывая грубые заводские допуски балансировки.

Материалы для кованых поршней Мы уже обсуждали некоторые характеристики силиконовых сплавов в литых алюминиевых поршнях, а также некоторые другие сплавы, используемые в конструкции кованых поршней. Наиболее распространенными сплавами, предлагаемыми крупными производителями кованых поршней, являются 2618, алюминий с низким содержанием кремния, и 4032, сплав, содержащий примерно 11 процентов силикона. Дополнительный силикон придает кованым поршням некоторые из характеристик, описанных в отношении литых поршней. Сплав 4032 более жесткий, имеет меньшую теплопроводность и расширение, а также большую износостойкость. Этот сплав часто выбирают для дорожных и полосовых применений, так как он выбирается из-за более плотного зазора между поршнем и стенкой, получаемого за счет более низкой скорости расширения, и более длительного срока службы юбки и кольца, обеспечиваемого большей износостойкостью силиконового сплава.

Напротив, сплав 2618 представляет собой сплав с низким содержанием силикона, и, хотя он и лишен преимуществ, полученных от силикона, это лучший материал для поршней, пригодный для тяжелых условий эксплуатации. Сплав с низким содержанием кремния имеет более высокую плотность и прочность на растяжение, чем 4032, а также гораздо большую пластичность и сопротивление разрушению. Поршень 2618 можно растолочь в крендель, но он не разлетится на куски. Высокий показатель теплопроводности алюминия с низким содержанием кремния будет передавать больше тепла юбкам. В сочетании с более высокой скоростью расширения материала поршни 2618 обычно требуют значительно большего зазора отверстия. Из-за отсутствия высокого содержания силикона поршень 2618 более подвержен износу в кольцевых зонах и юбках.

Специальные покрытия могут изменить характеристики теплопередачи поршней. Эти кованые гоночные поршни 2618 обычно проводят большое количество тепла, но термобарьерное покрытие на головке поршня должно значительно уменьшить теплопередачу. Также обратите внимание на молибденовое покрытие, нанесенное на юбку, чтобы свести к минимуму вероятность истирания.

Это гоночные поршни, а не пули, которые можно поставить в грузовик, рассчитанный на пробег более 100 000 миль. Если план требует серьезной закиси азота, наддува или оборотов, а пуленепробиваемость — это то, что вам нужно, поршень 2618 — правильный выбор. Современные технологии обработки и проектирования улучшили поршень 2618, позволив использовать более сложные конструкции юбки. Производители, воспользовавшись этими достижениями, смогли значительно уменьшить зазор канала ствола по сравнению с традиционными требованиями.

Рекомендации по использованию гребенки Building Комбинации гребенки Mopar еще никогда не пользовались такой популярностью, и почему бы и нет? Благодаря наличию недорогих коленчатых валов дверь в мир малых блоков широко распахнулась, в то время как в лагере больших блоков популярные комбинации включают в себя испытанный и надежный 451, в котором используется кривошип 440 в низкоуровневом 400. . Другие комбинации поддерживаются легко доступными комбинациями шатунов на вторичном рынке. Еще одним фактором, способствующим этому, является постоянно улучшающаяся ситуация с головкой блока цилиндров. На вторичном рынке есть много предложений, чтобы накормить все эти дополнительные кубики и оправдать перспективу создания комбинации ударников. В отличие от некоторых конкурирующих конструкций двигателей, блоки Mopar были наделены большими размерами платформы цилиндров. Чтобы заполнить это пространство, двигатели Mopar были оснащены относительно длинными шатунами и высокими поршнями. Расстояние от осевой линии поршневого пальца поршня до верхней части поршня называется компрессионной высотой.

В двигателях Mopar предусмотрена избыточная компрессионная высота, что делает поршни тяжелее, чем они должны быть. В комбинации со строкером дополнительный ход толкает поршень вверх по отверстию — ровно на половину расстояния увеличения хода. Для компенсации компрессионная высота поршня уменьшается на соответствующую величину. В некоторых двигателях просто недостаточно места для уменьшения высоты сжатия без того, чтобы поршневой палец не вторгся в область маслосъемного кольца поршня. Фактически, Chevrolet использовал более короткий шатун в своем производстве длинноходных 400 малых блоков, что усугубило и без того плохое передаточное число шатунов. Не стоит беспокоиться о том, что не найдется места в двигателе Mopar. Переместите большой или малый блок Mopar, и масса поршня значительно уменьшится. Когда-то доступный только через поршни, заказанные по специальному заказу, широкий ассортимент ходовых поршней теперь представлен в каталогах таких компаний, как Diamond, Probe, JE, CP, Arias, Ross, Wiseco, KB и других.

Правильная покупка С таким большим выбором поршней довольно сложно сузить выбор и выбрать подходящую деталь. На самом деле, два фактора, которые следует учитывать, — это приложение по сравнению с долларом. Имея выбор, мы не можем придумать причину, кроме цены, любой предпочел бы литой сменный поршень современной заэвтектике или ковке. Но опять же, важно рассматривать картину в целом. Если целью является экономичный ремонт двигателя с низкой скоростью вращения, низкой степенью сжатия и малой мощностью, эти дешевые отливки будут в порядке. С другой стороны, если вы хотите увеличить мощность, но у вас ограниченный бюджет, эти литые сменные поршни 360 стоят очень дешево, но низкая степень сжатия будет стоить производительности и эффективности. За пару сэкономленных сотен долларов вы застряли на сжатии 8: 1, а эффективность сгорания снижается из-за слишком большой зоны охлаждения. Кроме того, у вас будет потенциальная бомба замедленного действия, если эта штука когда-нибудь действительно выдаст реальную мощность или наберет более высокие обороты. Некоторые ребята будут костылить дешевый поршень с низкой степенью сжатия с массивной фрезеровкой головки, что выиграет некоторое соотношение. Однако теперь толкатели стали слишком длинными, впускное отверстие не помещается без дополнительной фрезеровки на впускной поверхности, а зазор между клапаном и поршнем, которого и так не хватало из-за отсутствия насечек на клапане, уменьшился на количество фрезерованного материала. Добавьте затраты и разочарование, и этот подход не имеет смысла.

Spiro Lox — это наиболее распространенный тип стопорного штифта, используемый в поршнях с высокими рабочими характеристиками, обычно состоящий из двух штифтов на каждом конце. Их установка требует некоторой практики, а снять их может быть непросто. Некоторые поршни можно приобрести с выемками для снятия замков, которые упрощают снятие замков.

Установление реалистичных ожиданий предполагаемого использования и целей является ключом к совершению правильной покупки. Другая крайность может быть такой же расточительной. Если цель состоит в том, чтобы восстановить мертвый запас в приложении для восстановления, нет необходимости в чрезмерно сложном поршне. Замена Speed ​​Pro или Hypereutectic более чем достаточна для работы с мягкой уличной мельницей, а ее надежность намного превышает стандартные модели. Если мы поднимемся по лестнице к более серьезному уличному / полосовому стану, современная легкая поковка начнет окупаться за счет снижения внутренней нагрузки на высоких оборотах и ​​меньшего веса боба для более отзывчивого двигателя. Большинство этих поршней рассчитаны на использование более узких компрессионных колец размером 11/416 дюймов, в отличие от стандартных 51/464 дюймов, что дополнительно снижает трение о стенки цилиндра.

На уровне гонки решение о покупке требует более конкретных знаний о двигателестроении при выборе каталожной гонки или нестандартного поршня. Здесь нам может понадобиться рассмотреть конфигурацию купола поршня, чтобы она соответствовала головке блока цилиндров; нестандартные диаметры поршневых пальцев; удержание штифта; расположение и глубина выреза клапана; компрессионная высота; условия для смазки штифтов; расположение и спецификация кольцевой канавки; портирование газа; и/или настраиваемые параметры освещения. Список возможностей можно продолжать и продолжать, но, к счастью, у компаний, которые производят эти высококачественные гоночные поршни, есть технические представители, готовые помочь в процессе выбора.

Популярные страницы
  • Первый тест BMW XM 2023 года: чертовски запутанный, пока не поедешь
  • Первый тест BMW XM 2023: чертовски запутанный, пока не поедешь

    • 9006 1

    Обзор Jeep Grand Cherokee 1993 года выпуска с перемоткой назад : Внедорожник завтрашнего дня, вчера
  • Electric Escalade IQ тестирует границы Cadillac EV Схема именования
  • Конечный пункт назначения: HOT ROD Power Tour 2023 Thunders Into Bristol

    • 9008 1

    Истории, рекомендованные MotorTrend

    Из архивов: Дрэг-сафари NHRA встретило дикую толпу в 1955 году

    Дрю Хардин|

    10 лучших маслкаров 1960-х годов

    Джонни Ханкинс |

    Конечный пункт назначения: HOT ROD Power Tour 2023 Thunders Into Bristol

    Майкл Галими|

    Джим Вангерс из Pontiac: первый автомобильный лидер

    Дрю Хардин|

    KJ Jones|

    Геллионы ручной сборки: дрэг-роды 1960-х!

    Дэвид Фрайбургер|

    Trending Pages
    • Первый тест BMW XM 2023 года: Черт возьми, пока не поедешь
    • Первый тест BMW XM 2023: Смущает как Черт, пока ты не сядешь за руль
    • Обзор Jeep Grand Cherokee Rewind 1993 года: внедорожник завтрашнего дня, вчера
    • Electric Escalade IQ проверяет границы схемы именования электромобилей Cadillac
    • Конечный пункт назначения: HOT ROD Power Tour 2023 Thunders Into Bristol ton Choices — журнал Mopar Muscle Magazine

      Sluging The Hole

      Связанное видео

      Вы находитесь на том этапе своего проекта, когда пора приступить к сборке двигателя для вашего автомобиля. Вы ищете в Интернете, какие поршни и ремонтные комплекты доступны, но первое, что вы обнаружите, это то, что существует множество вариантов, когда дело доходит до поршней. Решение может быть пугающим, и, вероятно, поэтому мы получаем много писем от читателей, которые спрашивают, какие поршни им следует использовать в своем двигателе. Поскольку вы, ребята, спросили, мы решили собрать эту статью о выборе поршня и о том, как выбрать то, что подходит для вашего индивидуального применения. У нас нет возможности определить, какой поршень, по вашему мнению, будет лучшим, но следует иметь в виду, что выбранный вами поршень подвергается сильным взрывам, чрезвычайно высоким температурам, и если ваш двигатель работает неправильно, ситуации, которые сродни удару кувалдой по вашему поршню.

      Автомобильные поршни — это необычный образец дизайна. В течение нескольких секунд они подвергаются температуре, достигающей 1000 градусов во время сгорания, только для того, чтобы немедленно подвергаться струе холодного воздуха при каждом такте впуска. Они достигают скорости около 7000 об/мин и должны выдерживать боковые нагрузки, которые пытаются протолкнуть его через стенку цилиндра. Сказать, что поршень подвергается насилию, это ничего не сказать. Итак, как они выживают? Если они используются в неправильном приложении, они не работают. Возьмем, к примеру, если вы устанавливаете стандартный литой поршень в системе, где давление в цилиндре будет выше, чем на стандартном, из-за турбонаддува, нагнетателя или закиси азота. Вы можете быть уверены, что вы увидите, как внутренности вашего двигателя станут внешними. Но почему? Чтобы полностью понять, нам нужно объяснить, что представляют собой разные поршни, и когда нужно использовать какой из них.

      Определение целей по мощности

      Одним из важных факторов, который следует учитывать при выборе поршня, является баланс между прочностью и ценой. Прежде чем вы сможете решить, какой тип поршня нужен вашему двигателю, вам нужно знать, какую мощность вы планируете развивать, прежде чем покупать поршни. Очевидно, что чем больше мощности вы вкладываете в свой двигатель, тем дороже будет стоить требуемый поршень. То, как вы решите использовать эту силу, также является огромным фактором. Будете ли вы использовать закись азота? Может быть, воздуходувка в вашем будущем. Это все аспекты, которые необходимо учитывать.

      Литой, заэвтектический и кованый

      Два наиболее популярных способа изготовления поршня: литой или кованый поршень. Мы все слышали, как эти номенклатуры применяются к поршням, но что они означают — в чем разница? Разница заключается в том, как на самом деле изготовлен поршень. Литой поршень сделан так, как он назван. В процессе литья расплавленный алюминиевый сплав заливают в форму, которая при охлаждении после заполнения образует поршневую «заготовку». Литье поршня имеет несколько преимуществ перед ковкой при производстве. Литейная оснастка обычно предназначена для получения почти чистой отливки. Эта форма, близкая к чистой, сводит к минимуму общую требуемую чистовую обработку, снижая ее стоимость. Литые поршни также обладают отличными износостойкими и термическими характеристиками. Это обеспечивает длительный срок службы кольцевой кромки и юбки, а также возможность сохранять более узкие зазоры боковых стенок для бесшумной работы. Основным недостатком использования литых поршней является то, что литой алюминий имеет ограниченную пластичность. Пластичность – это способность твердого материала деформироваться под действием растягивающих усилий. Это означает, что перенапряженный литой поршень может выйти из строя быстрее.

      Когда дело доходит до выбора литых поршней для вторичного рынка, выбор начинается с того, что мы будем называть недорогими сменными поршнями. Эти поршни считаются прямой заменой и обычно имеют вес, близкий к весу стандартных поршней. Это сделано для того, чтобы «по идее» не нужна была балансировка при перестроении. Если вы строите двигатель, ориентированный на производительность, эти поршни не для вас. С поршнями в стиле оригинальной замены вы можете забыть о таких функциях, как прорези клапанов для зазора, чтобы работать с распредвалами выше, чем стандартные. Также будет трудно получить адекватную высоту сжатия для создания любой разумной степени сжатия. Если вы строите с надеждой на получение высокопроизводительного двигателя, эти поршни почти всегда являются рискованной покупкой. Но, если вы строите двигатель с низкими оборотами для ежедневного вождения, это может быть именно то, что вы ищете.

      Заэвтектический вариант, который многие считают несколько более эффективным с точки зрения производительности, чем литые поршни. Слово заэвтектический получило свое название от алюминиевого сплава, используемого в процессе производства. В то время как в литых поршневых сплавах используется кремний, который повышает износостойкость, долговечность и тепловые характеристики алюминия, существует предел того, сколько кремния можно использовать, чтобы он равномерно распределялся без образования больших узлов кремния. Этот уровень, называемый точкой эвтектики, составляет около 12 процентов. Заэвтектический означает превышение этого уровня кремния над нормальным количеством, которое можно просто смешать с металлом. Заэвтектический алюминий обычно содержит 16-18 процентов кремния в сплаве. Хотя заэвтектические поршни по-прежнему представляют собой литые поршни, добавление этого дополнительного силиконового материала дает несколько преимуществ по сравнению с обычными литыми поршнями. Во-первых, поршень по своей природе прочнее, с повышенными тепловыми характеристиками, смазывающей способностью и стойкостью к истиранию. Он также более устойчив к коррозии, имеет более контролируемые характеристики расширения и лучшую жаропрочность. Хотя они прочнее обычного литого поршня, при выходе за предел прочности они сломаются так же, как и обычный литой поршень. Литые и заэвтектические поршни идеально подходят для двигателей, которые часто эксплуатируются на улицах, а лишь изредка посещают дрэг-стрип по выходным. При добавлении усилителя мощности, такого как закись азота, турбонаддув или нагнетатель, мы рекомендуем избегать использования литых или заэвтектических поршней.

      Кованые поршни всегда считаются улучшенной версией литых и заэвтектических поршней. Они по своей природе имеют металлургические характеристики, которые отличаются от их литых аналогов. Причина этого в том, что вместо того, чтобы плавить и заливать в форму, заготовки для кованых поршней создаются из заготовки экструдированного алюминиевого сплава. Эта заготовка подвергается очень сильному давлению, так как сплав прессуется в тяжелые ковочные штампы, которые создают грубую форму поршня — заготовку поршня. Этот процесс ковки приводит к более плотному и пластичному поршню. Но, поскольку штамп выполнен из двух зеркальных половинок, это исключает возможность оформления внутренней области в сырой поковке. Из-за этого кованая заготовка поршня требует гораздо большей обработки для создания настоящего поршня. Но этот более плотный и пластичный материал означает, что кованый поршень по своей природе прочнее и более щадящий, когда его пределы превышены.

      Еще одно решение, которое следует учитывать, заключается в том, что в кованых поршнях используются различные сплавы. Наиболее распространены сплавы 2618 (алюминий с низким содержанием кремния) и 4032 (сплав с содержанием кремния около 11 процентов). Сплав 4032 является более жестким материалом и имеет меньшую теплопроводность и скорость расширения. Он также содержит большое сопротивление износу. 4032, как правило, является предпочтительным сплавом для уличного/полосного применения. Он выбран из-за возможности более плотного зазора между поршнем и стенкой, полученного за счет более низкой скорости расширения. Еще одним преимуществом является более длительный срок службы юбки и кольцевого ремня, обеспечиваемый большей износостойкостью сплава с более высоким содержанием кремния.

      Сплав 2618 имеет низкое содержание кремния. Хотя он и отказывается от некоторых преимуществ кремния, он считается лучшим материалом для поршней для суровых тотальных гонок. Сплав с низким содержанием кремния имеет более высокую плотность и предел прочности на растяжение, чем 4032, и обладает гораздо большей пластичностью и сопротивлением разрушению. Поршень из сплава 2618 можно расплющить до того, как он сломается. Высокий показатель теплопроводности сплава 2618 позволит передавать больше тепла юбкам. Имейте в виду, что более высокая скорость расширения этого материала обычно означает значительно больший зазор отверстия (поршень-боковина). Поршень 2618 более подвержен износу в области колец и юбок. Поршни из сплава 2618 предназначены для гоночных поршней. Не устанавливайте их в свой автомобиль или грузовик и не рассчитывайте проехать более 100 000 миль. Если план требует серьезной закиси азота, наддува или оборотов, а пуленепробиваемость — это то, что вам нужно, поршень 2618 — правильный выбор. Современные технологии обработки и проектирования привели к созданию более сложных конструкций юбок. Производители, воспользовавшись этими достижениями, смогли значительно уменьшить зазор канала ствола по сравнению с традиционными требованиями.

      Зазор между поршнем и стенкой цилиндра

      Независимо от того, какой поршень вы выберете, зазор между поршнем и стенкой цилиндра является основным фактором при подгонке поршня к цилиндру. Рабочие характеристики как кованых, так и литых поршней значительно различаются в зависимости от конкретного материала и процессов, используемых при их изготовлении. Это означает, что не все литые поршни одинаковы. То же самое можно сказать и о кованых поршнях. При принятии решения о том, подходит ли определенный тип поршня для конкретного применения, стоит поговорить с производителем. Кованые поршни рекомендуются всякий раз, когда ожидаются высокие обороты, повышенная степень сжатия и будут использоваться усилители мощности. Юбки разной толщины будут расширяться с разной скоростью, даже в поршне одной и той же конструкции. Другими аспектами, влияющими на скорость расширения поршня, являются длина юбки поршня, толщина кольцевого ремня (область между верхней частью поршня и поршневым пальцем) и характеристики охлаждения двигателя. Все производители указывают номинальный зазор между поршнем и стенкой, которого они хотят придерживаться. В большинстве случаев производитель дорабатывает диаметр поршня, чтобы включить зазор для данного диаметра отверстия. Поршень диаметром 4,030 дюйма выйдет из коробки с диаметром 4,026 дюйма, если рекомендуемый зазор составляет 0,004 дюйма.

      При рассмотрении сплавов и степени их теплового расширения помните, что все металлы имеют пороги. Хотя все поршни будут расширяться с заданной скоростью, есть также достижимые температуры, которых они могут достичь, что заставит их не следовать заданной «стандартной» скорости расширения. Поршни будут реагировать по-разному из-за различной массы, толщины и воздействия тепла. Хотя это и не заметно невооруженным глазом, большинство поршней не имеют «плоской» боковой стенки. Поршни имеют так называемую кулачковую форму или профиль. Форма кулачка — это конструкция юбки, которая делает ее продолговатой в том месте, где она скользит по стенке цилиндра. Если у вас более длинная юбка, это сделает форму вашего кулачка длиннее или короче в зависимости от используемой шкалы. По этой причине необходимо обязательно соблюдать рекомендации изготовителя по зазорам.

      Покрытия поршней

      Покрытия поршней помогают решить проблемы, связанные с износом, нагревом, трением и коррозией. Некоторые эксплуатационные покрытия включают керамические термобарьеры, сухую смазочную пленку, керамические покрытия для выхлопных газов, маслоотделяющие покрытия и несколько других покрытий для улучшения характеристик и/или долговечности высокопроизводительных деталей.

      Поршни могут быть покрыты тремя различными типами покрытий: сухая пленка смазки, теплозащитные покрытия и маслоотделяющие покрытия. Термические барьерные покрытия помогают защитить верхнюю часть поршня от вредного теплообмена, минимизируя количество тепла, удерживаемого на поверхности поршня. Это покрытие также позволяет теплу на поверхности более равномерно перемещаться по поверхности, уменьшая горячие точки или даже отражая тепло в камеру для более эффективного сгорания топлива и меньшего теплового расширения из-за уменьшения поглощаемого тепла. Сухое пленочное покрытие обычно наносится на юбку поршня. Эта сухая пленка поможет уменьшить трение, а также предотвратит заедание во время первоначальной обкатки. На нижнюю сторону поршня можно нанести масляное покрытие. Это покрытие предназначено для более быстрого отталкивания масла, чем необработанная деталь.

      Определить степень сжатия

      Нельзя построить двигатель и не учитывать степень сжатия. Затем вам нужно будет определить, какие поршни сжатия лучше всего подходят для ваших целей. В этом разделе давайте удалим литой, заэвтектический и кованый аспекты и просто сосредоточимся на использовании. Общее эмпирическое правило заключается в том, что вы можете использовать более высокую степень сжатия для полностью моторных приложений без наддува, а при добавлении усилителей мощности, таких как турбонаддув или нагнетатель, вам нужна более низкая степень сжатия.

      Популярная степень сжатия для автомобилей без наддува находится в диапазоне от 9,5:1 и выше. Опять же, более высокая степень сжатия сделает двигатель более отзывчивым и мощным, но также более склонным к проблемам с детонацией, если настройка будет неточной. Кроме того, при переходе на поршни с более высокой степенью сжатия обычно требуется бензин с более высоким октановым числом для предотвращения детонации. Популярные коэффициенты сжатия для двигателей с турбонаддувом или наддувом варьируются от 8,0:1 до 9,5:1. Чем выше степень сжатия, тем лучше должна быть ваша настройка, чтобы двигатель не детонировал.

      Прежде чем выбирать поршни, вы должны знать желаемую высоту сжатия указанного поршня, чтобы вы могли получить фактическую степень сжатия для двигателя. Компрессионная высота – это расстояние между осевой линией отверстия поршневого пальца и верхней частью поршня. При использовании поршня с плоской вершиной это может быть простая математика. Но добавьте выемки для клапанов или «всплывающий» купол, и теперь вам нужно использовать голову. Объем купола поршня, как правило, публикует производитель, но если по какой-то причине вы используете поршни из встречных источников, вам нужно будет разобраться во всем самостоятельно. Для этого объем состоит из купола (материал над поверхностью поршня) за вычетом прорезей клапана. Это окончательное число будет либо отрицательным, либо положительным. Если объем купола больше объема вырезов (типично), то у вас положительная высота купола. Куполообразные поршни уменьшат объем камеры сгорания, поскольку купол занимает пространство над поверхностью поршня и в камере головки цилиндров. Для поршней с плоской вершиной рассматриваемый объем — это просто зазор над прорезью клапана, если он есть. Если поршни были подвергнуты массированию с помощью специальной резки или профилирования куполов, то практически единственный способ точно получить кубический объем — это измерить купола напрямую.

      Версия Speed ​​Reading: Сравнение материалов поршней

      Поршни из литого алюминия

      • Лучше всего подходят для стандартных двигателей.
      • Более низкая цена.
      • Типовой литой поршень расплавляют, а затем заливают в форму, имеющую форму готового изделия. Поршневые пресс-формы представляют собой постоянные штампы, сложно изготовленные из стальных профилей, состоящих из нескольких частей. Полученная отливка требует минимальной механической обработки. Литые поршни стоят дешевле и поэтому разработаны как экономичный вариант замены. По этой причине они не очень подходят для высокопроизводительных приложений.

      Заэвтектические (литые) алюминиевые поршни

      • Лучше всего подходят для двигателей мощностью до 600-650 л.с. в двигателях без наддува.
      • Средняя цена.
      • Заэвтектический поршень также представляет собой литой поршень, но с добавлением кремния (примерно 16 процентов), что делает его более твердым и износостойким вариантом стандартного литого поршня. Кремний сам по себе расширяется меньше, чем алюминий, потому что он также действует как изолятор, не позволяя алюминию поглощать такое же количество рабочего тепла, как стандартный литой поршень. Еще одним преимуществом добавления кремния является то, что поршень становится более твердым и менее подверженным задирам. Кроме того, более высокое содержание кремния в заэвтектических поршнях позволяет уменьшить зазоры между поршнем и боковой стенкой, улучшая герметичность сгорания из-за уменьшения раскачивания поршня при его перемещении в цилиндре.
      • Из-за более высокого содержания кремния заэвтектический сплав является менее пластичным и менее щадящим при использовании с наддувом и/или закисью азота, что делает его наиболее подходящим для двигателей без наддува.

      4032 Поршни из кованого алюминия

      • Лучше всего подходят для двигателей мощностью до 1000 л.с. без наддува.
      • Более высокая цена.
      • Кованые поршни являются самыми прочными на рынке. Производственный процесс отличается от литого поршня, потому что алюминий не расплавляется, как в литом поршне. Вместо этого горячий алюминиевый слиток вдавливается в простую форму. В результате заготовка поршня требует более окончательной обработки, чем литой поршень, прежде чем он станет поршнем. Кованый сплав 4032 представляет собой сплав с высоким содержанием кремния (примерно 11 процентов) и низкими характеристиками расширения. Поршни, изготовленные из этого сплава, могут использовать более узкий зазор между поршнем и стенкой, что обеспечивает более плотное уплотнение с меньшим шумом и меньшим задиром, чем его двоюродный брат 2618. Этот меньший допуск предотвращает раскачивание поршня, создавая более стабильный поршень.
      • Из-за более высокого содержания кремния 4032 является менее пластичным сплавом. Это означает, что он менее щадящий при использовании с форсированными и/или азотными приложениями. Они имеют более низкую устойчивость к детонации, что делает их наиболее подходящими для двигателей с минимальным наддувом или двигателей без наддува.

      2618 Кованые алюминиевые поршни

      • Лучше всего подходят для двигателей мощностью до 1200 л. с. и идеально подходят для двигателей с добавочной мощностью.
      • Более высокая цена.
      • Алюминиевый материал 2618 содержит мало кремния (примерно 2 процента). Этот сплав с низким содержанием кремния создает характеристики высокого расширения и является сплавом, который обычно используется в экстремальных условиях гонок. Из-за характеристики высокого расширения поршни 2618 спроектированы так, чтобы использовать больший зазор между поршнем и стенкой цилиндра. Это означает, что когда вы запускаете двигатель в холодном состоянии, можно услышать работу поршня, и это обычно называют «хлопком поршня». Как только двигатель прогревается, «хлопающий» шум стихает, когда поршень расширяется до нормального рабочего зазора.
      • 2618 является более пластичным сплавом, и эта особенность дает более высокую стойкость к детонации. Эти характеристики позволяют поршню выдерживать некоторые из самых экстремальных условий, но долговечность в конечном итоге снижается после бесчисленных тепловых циклов.
      Популярные страницы
      • Первый тест BMW XM 2023 года: чертовски запутанный, пока не поедешь
      • Первый тест BMW XM 2023: чертовски запутанный, пока не поедешь
      • 1993 Jeep Grand Cherokee Rewind Обзор: внедорожник завтрашнего дня, вчерашний день Thunders Into Bristol

      MotorTrend Рекомендуемые истории

      Из архивов: Драг-сафари NHRA встретило дикую толпу в 1955 году

      Дрю Хардин|

      10 лучших маслкаров 1960-х годов

      Джонни Ханкинс |

      Конечный пункт назначения: HOT ROD Power Tour 2023 Thunders Into Bristol

      Майкл Галими|

      Джим Вангерс из Pontiac: первый автомобильный лидер

      Дрю Хардин|

Posted inКоленчатый вал