Что такое раскоксовка двигателя и как работает

По мере эксплуатации машины на деталях поршневой группы ДВС появляется нагар, представляющий собой твердые образования от сгорания топлива. Такие отложения называют коксом двигателя. Соответственно, удаление нагара с поверхности деталей поршневой группы называется раскоксовка. Многие сомневаются, стоит ли это выполнять, но сомнения должны быть отброшены, так как эти твердые образования препятствуют нормальной работе поршня и колец. В положительном результате процедуры можно убедиться по изменившимся характеристикам ДВС.

 Многие сомневаются, стоит ли это выполнять, но сомнения должны быть отброшены 

Дело в том, что при образовании нагара на деталях поршневой группы снижается мощность силового агрегата и увеличивается расход моторного масла. Следовательно, после того, как выполняется раскоксовка двигателя, его характеристики возвращаются в норму и не наблюдается перерасход смазочного материала. Такой результат стоит того, чтобы потратиться на средства для раскоксовки или услуги автосервиса. Основные причины, почему многие этого не делают, заключаются в незнании того, как раскоксовать кольца, и непонимании того, что это вообще нужно делать. Хотя на самом деле раскоксовать силовой агрегат несложно. Разберем детально, почему возникает такая проблема и какие способы ее устранения.
 

Раскоксовка двигателя: причины

Чаще всего причиной кокса двигателя выступает угар масла. Такое происходит из-за старения смазки, когда присадки теряют свойства. По этой причине моторное масло интенсивно испаряется и улетучивается во впускной коллектор через сложную систему вентиляции. С коллектора масляные пары попадают в рабочую камеру, где воспламеняются вместе с топливом и оседают в виде нагара из твердых частиц не только на поверхности поршней и колец, но и клапанов. Также им покрывается вся рабочая камера цилиндра. Данная ситуация не самая худшая, так как сложнее, когда требуется раскоксовка маслосъемных колец. Причиной их кокса выступает все та же смазка, потерявшая свойства и разлагающаяся на тяжелые составляющие. Последние скапливаются на всех кольцах во время съема капель смазки со стенок цилиндра.

В этом случае необходима срочная раскоксовка поршневых колец, так как ухудшается плотность их прижима к стенкам гильзы цилиндра. В результате в рабочие камеры проникает больше моторного масла. При большом количестве кокса перекрываются сливные отверстия, предусмотренные в конструкции поршня. Из-за этого увеличивается угар смазки, ее расход становится еще больше. Раскоксовка колец для форсированных двигателей требуется чаще. Это обусловлено повышением температуры смазочного материала из-за увеличения крутящего момента и, соответственно, мощности мотора. В результате летучие компоненты начинают интенсивнее сгорать. Еще одной причиной интенсивного угара смазки считается детонация двигателя.
 

Как понять, что нужна раскоксовка колец двигателя

Определить наличие кокса посредством замера компрессии в каждом цилиндре не получится, потому что данный способ бесполезен, если поршневые кольца не имеют износа. Тем не менее определить, нужна раскоксовка или нет, можно двумя действенными способами: вакуумным и с помощью эндоскопа. Рассмотрим детально оба способа, чтобы определить, какой из них лучше.
 

Вакуумный метод

Чтобы понять, нужна ли раскоксовка поршневых колец, необходимо воспользоваться анализатором пневмоплотности. В его конструкции предусмотрены два вакуумметра. Порядок диагностики следующий:

1. Выкручивают свечи, чтобы установить вакуумметры во все цилиндры по очереди.
2. Определяют максимальное фактическое разрежение при движении поршня во всех цилиндрах. Это позволяет определить степень износа гильзы каждого цилиндра.
3. Вторым вакуумметром измеряют значение остаточного вакуума. Это позволяет узнать состояние поршней и колец, сравнивая полученные показатели с техническим состоянием гильз цилиндров. 

Если диагностика показывает нормальное состояние поршневой группы, раскоксовка колец не требуется. А причина увеличения расхода смазки может быть в износе маслосъемных колпачков.
 

Метод эндоскопии

С помощью эндоскопа можно визуально осмотреть практически любой участок силового агрегата. Следовательно, нужна ли раскоксовка маслосъемных колец или нет, тоже определяется не по данным каких либо измерений, а визуально. Это простой способ, но требующий от мастера определенных навыков, так как состояние поршневой группы приходится определять по внешнему виду деталей.
 

Как раскоксовать кольца

Если диагностика показывает наличие кокса в поршневой группе, необходимо залить специальную жидкость в каждый цилиндр прогретого мотора через свечные отверстия. Вещества, которые входят в состав такой жидкости, размягчают нагар, и он сгорает без остатка. Раскоксовка двигателя происходит так:

• Жидкость покрывает днище поршня.
• Состав проникает через зазоры между компрессионными кольцами и гильзой.
• Канавки под кольца заполняются жидкостью.
• Вещество следует на маслосъемные кольца от компрессионных.
• В конечном итоге состав стекает в поддон мотора.

Помогает ли раскоксовка двигателя с помощью специальной жидкости? Учитывая, что она проделывает такой путь от днища поршня до поддона мотора, конечно помогает. Это удобнее, чем разбирать двигатель и чистить детали поршневой группы вручную. Необходимо только правильно определиться, чем раскоксовать двигатель, потому что кроме жидкости производители предлагают специальную пену. Она стоит дороже, но размягчает нагар даже на стенках камеры сгорания, так как заполняет весь ее объем.

Раскоксовка поршневых колец

Работа двигателя внутреннего сгорания зависит от размера зазора между цилиндром и поршнем. Если зазор излишне велик, то большая часть выхлопных газов, которые образуются при сгорании топлива, будет уходить в масляный картер. В результате снизится компрессия мотора, возрастет расход топлива, а также снизятся смазывающие качества масла. Ведь смешиваясь с маслом, выхлопные газы будут образовывать нерастворимые соединения, которые превратят масло в абразивную жидкость.

Если же зазор между поршнем и цилиндром излишне мал, то температурное расширение приведет к заклиниванию мотора. Ведь расширившийся от температуры поршень сначала начнет задирать стенки цилиндра, затем его заклинит и двигателю понадобится дорогостоящий капитальный ремонт. Проблема в том, что цилиндр и поршни двигателя внутреннего сгорания изготавливают из разных металлов, поэтому и температурное расширение у них различно. Чтобы компенсировать это расширение и обеспечить необходимую величину зазора на любых режимах работы двигателя, применяют поршневые кольца.

Как работают поршневые кольца

В двигателях внутреннего сгорания применяют два вида поршневых колец – компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца обеспечивают герметизацию камеры сгорания и минимизируют проникновение выхлопных газов в масляный картер. Эти кольца расположены в два ряда и установлены над маслосъемным кольцом. Задача маслосъемных колец состоит в удалении капелек масла, которыми смазывают и охлаждают стенки цилиндров. Когда поршень движется вверх, форсунка в шатуне орошает стенки цилиндра. Во время рабочего и впускного тактов капельки масла могут попасть внутрь камеры сгорания, которую образуют поршень, цилиндр и головка блока цилиндров (ГБЦ).

Если это произойдет, то масло будет участвовать в сгорании топливовоздушной смеси. Это приведет к недостатку кислорода, неполному сгоранию топлива, закоксовыванию колец и клапанов и другим неприятностям. Маслосъемные кольца снимают капельки смазки со стенок цилиндров, не допуская их попадания в камеру сгорания. Когда двигатель холодный, зазоры между цилиндром и поршнем максимальны. Чтобы эффективно реагировать на изменение зазора, кольца изготавливают с разрезом на боку. Этот разрез называется замком. Размер замка на холодном двигателе до 0,4 мм. Чем сильней нагревается мотор, тем меньше размер замка (соответственно, лучше компрессия).

Диагностика

Чтобы проверить состояние поршневых колец, необходимо выкрутить свечи  зажигания на бензиновом двигателе или калильные свечи на дизельном и измерить компрессию в каждом цилиндре. Для бензиновых двигателей нормальная компрессия 12 – 15 килограмм (атмосфер), для дизельного свыше 25 и одинакова во всех цилиндрах. Если компрессия укладывается в эти значения, компрессионные кольца в порядке. Если компрессия ниже указанных значений или разница давления в цилиндрах превышает 1 атмосферу, залейте в каждый цилиндр 10 – 20 мл моторного масла и через минуту повторите измерения. Если показания компрессии не изменились, проблема в клапанах ГБЦ. Если же давление поднялось и выровнялось, кольца закоксованы или изношены. 

Что такое коксование колец

Бензин и солярка содержат большое количество различных масел. Если топливовоздушная смесь сгорает не полностью, то часть этих масел смешивается с выхлопными газами и оседает на поршневых кольцах и клапанах, этот процесс называют коксованием. Незакокосованные кольца установлены в прорезях цилиндра таким образом, что обладают подвижностью. Это позволяет им очищаться от нагара. Когда коксование становится слишком сильным, кольца теряют подвижность, поэтому перестают очищаться. Со временем закоксовывается замок колец, в результате чего они теряют возможность компенсировать температурное расширение. Это приводит к снижению компрессии на холодном двигателе и появлению задиров на зеркале цилиндра после прогрева мотора.

Раскоксовка колец

Раскоксовкой называют такие манипуляции с мотором, которые приводят к разрушению отложений и высвобождению колец. Наиболее популярный способ – заливка в цилиндры специальной жидкости, растворяющей отложения. Для этого используют как покупные препараты, так и самодельную смесь из равных пропорций бензина и керосина. Иногда в смесь добавляют 3 – 5 процентов ацетона.

Чтобы провести такую раскокосовку, выкрутите свечи и установите поршни всех цилиндров в среднее положение. Для этого включите высшую передачу и толкайте машину по ровной поверхности, визуально проверяя положение поршней. Подготовьте смесь и залейте ее через свечное отверстие в каждый цилиндр. Количество смеси 50 – 150 мл на каждый цилиндр. Накройте свечные отверстия чистой тряпочкой и подождите 10 – 15 часов. Снимите тряпочки с отверстий и с помощью стартера начинайте крутить двигатель, наблюдая за брызгами из них.

Если из свечных отверстий вылетает большое количество брызг или выплескивается жидкость, значит, раскоксовка не получилась и двигатель придется разбирать. Если же брызг нет, измерьте компрессию в цилиндрах. Увеличение и выравнивание компрессии говорит об успешности раскоксовки. Если же компрессия не изменилась, или возросла, но разница давлений в цилиндрах превышает 1 атмосферу, мотор придется разбирать, чтобы заменить кольца. После раскоксовки необходимо заменить масло и масляный фильтр.

Профилактика коксования колец

Чтобы предотвратить коксование колец, используйте специальные средства, которые можно приобрести на большинстве автозаправок или в автомагазинах. Они называются «раскоксовкой» и предназначены для заливки в топливный бак. Достаточно одной заливки на 2 – 4 тысячи километров. Отрегулируйте зазоры клапанов и угол опережения зажигания (опережения впрыска топлива) в соответствии с рекомендациями инструкции по ремонту вашего автомобиля. Используйте только качественное горючее, соответствующее по октановому числу. Вовремя заменяйте воздушный фильтр, не дожидаясь снижения мощности мотора. Если возможно, иногда давайте мотору работать под нагрузкой на оборотах, превышающих ¾ от максимальных. Такой режим получается при движении на 3 – 4 (4-х скоростная коробка передач) или 4 – 5 (5-ти скоростная) передаче и соответствующих оборотах двигателя. Перед движением в таком режиме убедитесь, что дорога свободна и на ней нет поворотов. 

Замена поршневых колец

Чтобы заменить поршневые кольца сделайте следующее:

1. Установите автомобиль на смотровую яму, эстакаду или подъемник. Если их нет, можно воспользоваться домкратами и подставками, подперев задние колеса автомобиля противооткатными упорами. Поднимите переднюю часть автомобиля с помощью домкратов и установите под кузов подставки. Покачайте машину. Если удается сдвинуть ее хоть на 1 см, переставьте подставки. Не работайте под машиной, установленной на одних домкратах, это смертельно опасно. Неловкое движение во время откручивания гаек бугелей может привести к опрокидыванию домкрата и падению автомобиля.
2. Слейте масло и охлаждающую жидкость.
3. Отключите аккумулятор.
4. Отсоедините воздушный фильтр.
5. Снимите с двигателя карбюратор или инжектор. На дизельных моторах снимите трубки подачи топлива к форсункам.
6. Окрутите гайки выпускного коллектора от резонатора (катализатора) выхлопной трубы.
7. Выкрутите болты крепления клапанной крышки и снимите ее.
8. Выкрутите болты крепления ГБЦ и снимите ее.
9. Выкрутите болты крепления масляного поддона (картера двигателя) и снимите его.
10. Откручивайте гайки крепления бугеля шатуна, снимайте бугель и выталкивайте поршень с шатуном вверх, чтобы он вышел из двигателя.
11. Поршни и бугели складывайте таким образом, чтобы при установке они стали в те же цилиндры, в которых и были установлены.
12. Осмотрите кольца. Если они полностью неподвижны, положите поршни в керосин на сутки, после чего снимите кольца и очистите поршни. Если кольца подвижны, снимите их.
13. Осмотрите стенки цилиндров. Если зеркало не имеет задиров, достаточно будет заменить кольца. Если на зеркале любого цилиндра есть хотя бы один задир, необходим более серьезный ремонт двигателя, связанный со шлифовкой цилиндров или их заменой.
14. Купите в автомагазине кольца необходимого размера. Если вы не знаете, какой размер колец вам нужен, промерьте диаметр цилиндров с помощью нутромера. Эта операция также позволит определить состояние цилиндров (овальность) и решить, нужна ли их шлифовка. Подробней эти операции описаны в инструкции по ремонту вашего автомобиля.
15. Установите кольца на поршень. Маслосъемное снизу, два компрессионных сверху. Кольца ставьте таким образом, чтобы угол между всеми замками составлял 120 градусов.
16. Вставьте поршень 1 цилиндра в двигатель, не перепутайте его направление. Выемки под клапаны ГБЦ должны распологаться под клапанами а не быть повернутыми на 180 градусов. В противном случае первый же пуск двигателя приведет к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту. Обожмите кольца специальной оправкой (ее можно купить в автомагазине) и легкими ударами рукоятки молотка утопите его в цилиндр. Эту же операцию повторите для остальных поршней. 
17. Убедитесь, что отверстия во вкладыше и шатуне совпадают. Смажьте вкладыши на внутренней стороне шатунов и бугелей моторным маслом.
18. Наденьте шатуны на шейки коленчатого вала и закрепите бугелями.
19. Закрутите гайки (не забудьте подложить гроверные шайбы) с усилием 4 – 6 кгс.м.
20. Проверьте состояние прокладки масляного поддона (картера), при необходимости поправьте или замените.
21. Установите масляный поддон на место и закрутите болтами (не забудьте подложить гроверные шайбы). Момент затяжки 0,5 – 0,8 кгс.м.
22. Установите новую прокладку ГБЦ, затем поставьте на место головку блока цилиндров.
23. Закрутите болты крепления ГБЦ. О том, как правильно это сделать, читайте в статье (Затяжка головки блока цилиндров).
24. Соедините выпускной коллектор с резонатором или катализатором выхлопной трубы.
25. Установите на место клапанную крышку и закрутите болтами. Не забудьте установить гроверные шайбы. Момент затяжки 0,5 – 0,8 кгс.м.
26. Установите на место инжектор, карбюратор или топливные трубки.
27. Присоедините воздушный фильтр.
28. Залейте масло и охлаждающую жидкость.
29. Снимите автомобиль с подъемника, смотровой ямы, эстакады или подставок.
30. Подключите аккумулятор.
31. Заведите двигатель.

Обкатка мотора

Не превышайте обороты двигателя свыше 2,5 тысяч в течение 500 километров пробега. В течение следующих 1,5 тысяч километров не превышайте обороты свыше 3 тысяч. В течение следующих 3 тысяч километров не превышайте обороты свыше 4 тысяч. После 5 тысяч километров пробега двигатель полностью обкатан и может нормально работать на любых оборотах.  

Что такое поршневые кольца? И что они делают? : Блог AMSOIL

В какой-то момент каждый начинающий редуктор или любопытный автолюбитель задается вопросом: Что такое поршневые кольца? А что делают поршневые кольца?

Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра , что предотвращает попадание продуктов сгорания под давлением в масляный картер. Они также регулируют расход масла , предотвращая попадание избыточного масла в камеру сгорания и его сгорание. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.

Давайте углубимся.

Что делают поршневые кольца?

Большинство стандартных автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этом новом автомобильном поршне.

Кольца верхнее и второе отвечают за плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая продукты сгорания внутрь и масло наружу.

Маслосъемное кольцо соскребает масло со стенок цилиндра на пути вниз по цилиндру, возвращая его в масляный поддон. Поскольку чрезвычайно тонкая масляная пленка смазывает поверхность контакта кольца со стенкой цилиндра, сгорание некоторого количества масла во время сгорания является нормальным явлением. Однако то, что представляет собой «нормальный» расход масла, зависит от двигателя.

Купить AMSOIL Synthetic Motor Oil

Когда хорошие поршневые кольца выходят из строя

Изношенные кольца могут привести к образованию зазора между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. Во время сгорания сжатые газы, которые толкают поршень вниз по цилиндру и вращают коленчатый вал, могут продуваться поршнем и проходить по стенке цилиндра в масляный поддон, забирая с собой мощность и эффективность. Прорыв газов также загрязняет моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Застрявшие кольца могут привести к такому же сценарию. Чрезвычайно горячие продукты сгорания могут разрушать масло, образуя нагар в кольцевых канавках. Побочные продукты бензина также могут образовывать отложения. Сильные отложения приводят к тому, что кольца застревают в канавках, а не возвышаются над поршнем, что приводит к образованию зазора между кольцом и стенкой цилиндра, что способствует прорыву газов и расходу масла.

Синий дым, затрудненный запуск и потеря мощности

Негативные последствия поршневых колец часто легко заметить. Чрезмерный расход масла может привести к появлению клубов синего дыма из выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя и расширения колец в цилиндре. Сжигание масла также означает, что вам также придется чаще доливать масло.

Изношенные или застрявшие кольца также могут привести к затрудненному запуску и снижению мощности л.с.

Когда двигатель вращается, поршень сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Плохие кольца, однако, позволяют части топлива/воздуха выходить из камеры сгорания, эффективно снижая компрессию двигателя и затрудняя запуск двигателя. Когда он работает, пониженная компрессия лишает двигатель мощности.

На изображении выше верхнее кольцо застряло в своей канавке, на что указывает тот факт, что оно не возвышается над поршнем. Заклинившие поршневые кольца снижают мощность двигателя и позволяют газам сгорания попадать в масляный картер, загрязняя масло.

Поршневые кольца на изображении выше свободно находятся в своих канавках и работают исправно

Лучшее средство профилактики

Предотвращение износа и заедания колец жизненно важно для увеличения мощности, эффективности и срока службы вашего двигателя. Все начинается с использования высококачественного синтетического масла, такого как AMSOIL Signature Series Synthetic Motor Oil, которое борется с износом и выдерживает экстремальные температуры, сохраняя поршни в чистоте.

Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или застряли, рассмотрите возможность использования масла с самой высокой вязкостью, которое рекомендует производитель оригинального оборудования (OEM). Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости в зависимости от вашего климата (например, 5W-20 в холодную погоду, 10W-30 при температуре выше 0ºF). Использование самой высокой рекомендуемой вязкости может помочь закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра .

Вы также можете попробовать освободить застрявшие кольца, используя качественную промывку двигателя или топливную присадку, предназначенную для очистки от отложений, например AMSOIL Engine and Transmission Flush или AMSOIL P.i.® Performance Improver.

Магазин AMSOIL Synthetic Motor Oil

Обновлено. Первоначально опубликовано 8 июля 2016 г.

Как изготавливаются поршневые кольца?

517
акции

Содержание

Что такое поршневые кольца?

Поршень представляет собой цилиндрический компонент двигателя, который скользит в цилиндре вперед и назад под действием сил, возникающих в процессе сгорания.

Поршень состоит из головки поршня, отверстия под поршневой палец, поршневого пальца, юбки, кольцевых канавок, кольцевых площадок и поршневых колец.

Поршневое кольцо представляет собой расширяемое разъемное металлическое кольцо, которое крепится к наружному диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания или паровом двигателе и обычно используется для обеспечения уплотнения между поршнем и стенкой цилиндра.

Поршневые кольца судовых двигателей изготавливаются методом литья в ванную. В этом методе изготавливается короткий цилиндр овального сечения, а затем из цилиндра вырезаются и вытачиваются поршневые кольца.

При этом методе формируется однородная и сбалансированная отливка по всей окружности кольца.

Зачем нужны поршневые кольца?

Поршни обычно оснащены поршневыми кольцами, которые входят в кольцевые канавки в стенке поршня и обеспечивают плотную посадку поршня в цилиндре.

Поршневые кольца являются важными компонентами современного двигателя внутреннего сгорания с их оптимальными трибологическими характеристиками, которые оказывают контролирующее влияние на минимизацию потерь мощности на трение, расход топлива, расход масла, прорыв газов и вредные выбросы выхлопных газов.

Основные области применения поршневого кольца

Обслуживание сжатого газа между поршнем и стенкой цилиндра — Основная функция пакета поршневых колец — собирательное название трех или более колец, установленных на поршне — заключается в герметизации цилиндра таким образом, чтобы газообразные продукты сгорания, образующиеся в момент воспламенения, не просачивались между поршнем и цилиндром.

Эффективность судового дизельного двигателя зависит от эффективного уплотнения между поршнем и гильзами. Утечка приведет к недостаточному источнику питания. Более того, это приведет к большему расходу топлива, что впоследствии снизит эффективность.

Необходимо создать оптимальную масляную пленку для предотвращения задиров – Поршень поднимается и опускается бесчисленное количество раз. На поршни наливается небольшое количество смазочного масла для плавной работы и предотвращения трения, возникающего при контакте металла с металлом. Поршневые кольца регулируют и поддерживают надлежащее количество смазочного масла и обеспечивают необходимую смазочную пленку для предотвращения задиров.

Улучшение теплопередачи от поршня к стенке цилиндра – Температура внутри поршня достигает 300 градусов Цельсия во время воспламенения. Накопление тепла может повредить поршень. Поршневые кольца обеспечивают передачу тепла от поршня к стенке цилиндра и способствуют отводу избыточного тепла.

Поршневые кольца также предотвращают удар поршня о стенку цилиндра, поддерживая поршень в цилиндре. Кольца действуют как барьер, который предотвращает силу трения и, в конечном итоге, отказ двигателя.

Поршневые кольца должны обладать свойствами растяжения, с помощью которых достигается уплотняющий эффект.

В старину натяжение в машинном отделении создавалось путем ударов молотком по окружности круглого кольца.

Это натяжение достигается двумя способами:

1) Термонапряженное кольцо
2) Метод вращения кулачка с овальным горшком

Термически натянутое кольцо поршневые кольца, но ограничивается двигателями меньшего размера. В этом методе поршневое кольцо вытачивается из круглого стакана до требуемого диаметра цилиндра.

После изготовления кольца вырезается зазор и в него вставляется металлическая деталь, которая расширяет кольцо и вызывает натяжение кольца.

После расширения кольцо и распорку помещают внутрь печи, чтобы снять напряжения, возникающие в процессе. Основным недостатком этого процесса является то, что кольцо теряет свое натяжение из-за тепла двигателя.

Метод вращения кулачка с овальным горшком

Метод вращения кулачка с овальным горшком является дорогостоящим, но кольца, изготовленные этим методом, сохраняют свое натяжение, работая на тепле двигателя.

Кольца обрабатываются на кулачковом токарном станке. Изменяя форму кулачка и овальную форму, распределение давления вокруг кольца изменяется и создается натяжение.

Видео о том, как изготавливаются поршневые кольца?