Поршневі кільця

Поршень і циліндр двигуна внутрішнього згоряння мають близькі розміри, однак, з якою б високою точністю вони не виготовлялися, між ними все одно залишається зазор, через який в картер могли б вільно проходити гази, що утворюються в результаті згоряння робочої суміші, а з картера в камеру згоряння потрапляло б моторне масло. Для запобігання цих вкрай небажаних явищ застосовуються поршневі кільця.

Вони являють собою незамкнуті кільця, посаджені з невеликим проміжком у призначених для цієї мети поршневих канавках. За своїм призначенням вони поділяються на дві групи:

компресійні, завдання яких полягає в запобіганні прориву газів з камери згоряння в картер двигуна;
маслознімні, призначені для видалення надлишків моторного масла зі стінок циліндрів.

Компресійні поршневі кільця мають зовнішній діаметр трохи більше діаметра циліндра. Щоб деталь могла поміститися усередині, в ній робиться виріз, званий замком. Поверхня компресійного кільця виготовляється рівною, без будь-яких вилучень. Маслос'емниє кільця, на відміну від них, мають наскрізні прорізи, призначені для відводу масла.

Кількість кілець, встановлюваних на один поршень, може варіюватися. На зорі автомобільної ери, коли двигуни були тихохідними, щоб якомога краще впоратися з втратами компресії, їх кількість доходила до семи. У сучасних двигунах для кожного поршня, як правило, застосовується три: два компресійних і одне маслос'емних. У спортивних автомобілів з високою частотою форсованими моторами інженери досить часто обмежуються і зовсім двома.

Які матеріали застосовуються для виготовлення поршневих кілець

При виготовленні кілець застосовуються різні матеріали, такі, як чавун, нержавіюча сталь, хром і молібден. Чавун поєднує в собі невисоку вартість і досить високі експлуатаційні характеристики, чим викликане його широке поширення.

До складу нержавіючої сталі входить велика кількість хрому для збільшення жаростійкості і опірності зносу. Завдяки цьому кільця з «нержавійки», як і хромовані, краще чинять опір високих температур, ніж чавунні. Оскільки перше компресійне кільце працює в умовах нестачі мастила, необхідно враховувати і цей фактор при виборі матеріалу для нього. Як не можна краще для покриття підходить все той же хром. Хромовані вироби набагато краще чинять опір стирання.

Молібден застосовується в якості покриття робочої частини кілець з метою збільшення їх ресурсу. Крім цього, молібденові поршневі кільця швидше прірабативаются до стінок циліндрів, що особливо важливо в разі їх заміни при проведенні капітального ремонту двигуна.

Анатомія поршневих кілець

Не слід думати, що для всіх кілець з комплекту застосовується один і той же метал. На вживаний матеріал основний вплив має розташування поршневих кілець на поршні. Оскільки всі поршневі кільця працюють в різних умовах, то і вимоги, що пред'являються до сплавів, з яких вони виготовлені, різні.

Перше компресійне кільце

У найбільш важких умовах перебувають перші компресійні кільця, тому до них пред'являються найбільш високі вимоги по жаростійкості і опірності зносу. Найчастіше їх виготовляють з чавуну з протизношувальної вставкою з молібдену.

На перший погляд все компресійні кільця виглядають однаково, проте їх конфігурація може мати відчутні відмінності. Наприклад, верхнє може бути трохи перекручено. В результаті з поверхнею циліндра контактує тільки його кромка, а не вся поверхня. Завдяки цьому, зменшуються втрати на тертя, і скорочується час підробітки.

Інший тип - компресійні кільця з L-подібним ділянкою. Їх відмінна риса - здатність змінювати ступінь ущільнення в залежності від тиску, що чиниться робочими газами на тильну частину великого L-образного виступу. Під тиском вони розширюються, поліпшуючи компресію (під час такту стиснення), коли тиск зменшується, діаметр навпаки, зменшується, при цьому зменшується тертя і знос деталей. Які з кілець краще, кожен вирішує сам, оскільки у всіх є свої переваги.

Друге компресійне кільце

Умови його роботи менш напружені, тому вимоги, що пред'являються до матеріалу, з якого вона виготовлена, менш жорсткі. Друге компресійне кільце виконує подвійне завдання:

забезпечує додаткове ущільнення, затримуючи гази, які прорвалися через першу;
працює на зразок скребка, перешкоджаючи потраплянню моторного масла в камеру згоряння.

Нерідко другі компресійні кільця мають форму усіченого конуса, тобто діаметр верхньої частини менше, ніж діаметр нижньої. Завдяки такій конструкції, при русі поршня вниз зі стінок циліндра видаляється масло.

Обидва компресійних кільця мають тільки одне правильне положення для установки, перевертати їх ні в якому разі не можна, інакше вони будуть неправильно працювати. Для запобігання помилок при монтажі на їх верхній стороні ставиться маркування, наприклад, «Т» або «TOP».

маслос'емниє кільця

Вони встановлюються під компресійними. На відміну від останніх, їх поверхня не суцільна, вона має віконця, призначені для відводу моторного масла. У сучасних двигунах маслознімні кільця встановлюються по одному на кожен поршень, раніше вони встановлювалися по кілька, особливо в двигунах, призначених для стаціонарного використання.

Підбір запчастин

При виконанні капремонту двигуна необхідно правильно підібрати поршневі кільця, оскільки неправильний підбір призведе або до відсутності необхідної компресії, або до заклинювання поршнів в циліндрах з подальшим руйнуванням кілець і утворенням численних задирів на порушених і стінках циліндрів. Розглянемо на прикладі двигуна ВАЗ-2111, як правильно підібрати потрібні деталі.

Існує таблиця ремонтних розмірів поршнів і кілець, за допомогою якої підібрати відповідний діаметр деталей досить легко. Базовий діаметр циліндрів двигуна ВАЗ-2111 становить 82 мм, ремонтні поршні мають збільшений діаметр: на 0,4 мм для першого ремонту і на 0,8 мм - для другого. Кільця під ремонтні розміри також мають збільшений діаметр, і на них проставляється відповідне маркування.

У загальних рисах процес капремонту двигуна ВАЗ-2111 виглядає так: циліндри розточуються під перший ремонтний розмір, при цьому залишається невеликий припуск на хонінгування. Потім старі поршні замінюються на нові збільшеного діаметру, і на них монтуються поршневі кільця першого ремонтного розміру.

Таблиця ремонтних розмірів існує для всіх двигунів, і підібрати потрібний діаметр не складе труднощів для будь-якого мотора, будь то двигун ВАЗ або Субару.

Модель двигуна (ВАЗ)

Розмір кілець (мм)

Які кільця краще

Питання, які поршневі кільця краще придбати для заміни, не дає спокою багатьом автовласникам. При наявному різноманітті вибір зробити нелегко. Відповісти можна так: якщо мета замени- відновлення нормальної працездатності мотора, цілком достатньо штатних, якщо ж власник хоче поліпшити характеристики двигуна, краще звернути увагу на більш «наворочені» вироби, наприклад, хромовані або молібденові.

Оцініть корисність статті!

Перевірка масла в АКПП, ознаки високого і низького рівня рідини в коробці автомат
Як перевірити котушку запалювання (бобіну) на автомобілі
Заміна переднього і заднього сальників коленвала своїми руками
Заміна сальників распредвала на 8 і 16 клапанних ВАЗах і іномарках
Боротьба з автомобільними пробками і способи вирішення проблеми
Чому скриплять гальмівні колодки при гальмуванні і що з цим робити
Заміна опор двигуна на ВАЗ і інших автомобілях

Колеса для обертання автомобіля на місці на 360 градусів
Через 3 роки дизеля стануть розкішшю

Тест-драйв Q60 з новітньою системою управління Infiniti Dynamic Active Steering
Огляд найдорожчого Hyundai Solaris за всю історію