Какие зазоры в поршневой лодочных моторов

Ремонт цилиндропоршневой группы лодочного мотора Вихрь

Поршневые пальцы лодочного мотора «Вихрь»

Рис. 43. Поршневой палец. Поверхность I цементировать на глубину 0.5-0.8 мм

От перемещения в осевом направлении палец зафиксирован двумя пружинными стопорными кольцами (см. рис. 44), устанавливаемыми в канавки поршня по торцам пальца.

Для уменьшения износа стопоров от трения с торцами пальцев последние рекомендуется хорошо заполировать, так как палец все время находится в вертикальном положении и сильно истирает стопор, что грозит его поломкой и попаданием на зеркало цилиндра, а это небезопасно для двигателя. Чтобы обеспечить проворот пальца в бобышках поршня и малой головке шатуна, его подбирают по диаметру (см. ниже). При сборке с поршнем цветовые метки на торце пальца должны совпадать с метками на бобышке поршня.

Конструкция пальцев, технология их изготовления, материал и разбивка на три группы одинаковы как для моторов «Вихрь-М(25)», так и «Вихрь-30», однако они различаются по длине (рис. 45).

Как правильно установить поршень, при сборке лодочного мотора и не наделать фатальных ошибок.

У лодочных моторов «Вихрь», «Вихрь-М(25)» длина пальца 59-0.4 мм, а у лодочных моторов «Вихрь-30» — 63.5-0.5 мм.

Рис. 45. Проверка посадки поршневого пальца

Внимание: Палец должен быть только «плавающим». Ни в коем случае нельзя ставить в поршень «тугой» палец, с большим усилием. Это быстро приведет к износу втулки шатуна и отверстий в бобышке поршня.

Устройство, замена поршневых колец лодочного мотора «Вихрь»

Поршневые кольца для лодочных моторов «Вихрь» изготавливаются из высоколегированного чугуна. Они имеют разрез, называемый замком; торцевые поверхности кольца в поршне шлифованные. В разрезе они имеют специальный профиль под стопоры.

Одно из важнейших свойств кольца — его упругость, которую оно не должно терять при высоких температурах нагрева поршня (рис. 46).

Рис. 46. Поршневое кольцо. Материал — чугун СЧ24-44. Твердость HRC98-108. Нагрузка Q при испытаниях на упругость до размера D равна: кольцо 2.110-002 («Вихрь») — 1600-2200 г; кольцо 4.110-002 («Вихрь-М») — 2000-2750 г; кольцо 3.110-002 («Вихрь-30») — 2300 — 4200 г

В свободном состоянии кольца зазор в его замке равен 5-7 мм. Вставленное в цилиндр кольцо сжато, зазор в замке уменьшается до 0.2-0.05 мм. За счет упругости кольцо плотно прилегает к зеркалу цилиндра, обеспечивая уплотнение поршня. Остаточный (так называемый тепловой) зазор в замке кольца совершенно необходим, так как в случае его отсутствия или очень малой величины при нагреве двигателя концы кольца могут сомкнуться, и его заклинит в цилиндре. В замке есть выемка, в которую входит штифт, расположенный в канавке поршня.

При проверке компрессии через свечное отверстие, прежде чем разбирать двигатель, надо, если давление воздуха будет слабым, осмотреть поршневые кольца и замерить зазоры в их стыках. Для этого следует снятое с поршня кольцо вставить в цилиндр, опустить без перекоса при помощи обратного торца поршня вниз на 5-10 мм от верхнего торца и щупом замерить зазор, как показано на рис. 47, а, или замерить в размерном калибре — кольце (рис. 47, б).

Рис. 47. Замер зазора в стыке поршневого кольца (а) и его проверка в замке колец (б)

Желательно иметь зазор от 0.3 до 0.5 мм, если зазор — около 1.0 мм, кольцо подлежит замене.

Внимание: Кольцо нужно осмотреть на наличие—отсутствие трещин, особенно у замка.

Если рабочий диаметр кольца имеет большие (по дуге) зачерненные сектора, явно свидетельствующие о прорыве газов, оно тоже подлежит замене.

Поршневые кольца можно только зачищать по верхнему и нижнему торцу от нагара. Никаким другим ремонтным работам их не подвергают. Рабочий диаметр пригодного к дальнейшей эксплуатации поршневого кольца должен быть светлым от трения: небольшие черные полоски от прорыва газов браковочными признаками не являются.

Хорошо, если есть новые запасные кольца. А если их нет, что делать? Огорчаться не стоит, ибо в «Вихрь-30» с диаметром цилиндра 72.0 мм можно установить кольца, немного доработав по замку, от мотоцикла «ИЖ-Планета» (при покупке уточнить диаметр — он должен быть 72.0 мм). Профиль замка и его размеры показаны на рис. 48.

Рис. 48. Профиль и размеры замка при использовании поршневого кольца «ИЖ-Планета». 1 — поршень; 2 — поршневое кольцо

Прежде чем ставить эти кольца, их нужно тщательно осмотреть — нет ли на них трещин и раковин — и проверить состояние замков. Раковины на рабочем диаметре крайне нежелательны. После осмотра каждое кольцо выставляют рабочим диаметром внутрь поршневой канавки и «обкатывают» вокруг поршня для проверки соответствия глубине канавки (рис. 49) и ее ширине.

Рис. 49. Проверка соответствия кольца глубине канавки поршня (а) и зазора между поршневыми кольцами и канавками (б). 1 — поршень; 2 — линейка; 3 — поршневое кольцо Затем, предварительно вставив кольцо в поршневую канавку, надо посмотреть, на сколько нужно подпилить конец у замка (с его торца), чтобы стопор не мешал ему опуститься в канавку поршня.

Внимание: Подпилить конец уса можно только по торцу разреза кольца, но не на всю его толщину, чтобы не увеличить зазор в стыке. По первому образцу нужно доработать остальные три кольца и установить их на поршень.

Как показала практика, «чужие» кольца, доработанные таким образом, хорошо работают на поршне «Вихря-30». Если необходимости в замене колец нет, нужно аккуратно снятое кольцо положить на ровную плоскость и зачистить оба торца oт нагара (он скапливается в основном на верхнем торце, поскольку нижний постоянно прижат к канавке поршня силой газов).

Нельзя зачищать торцы, держа кольцо в руке: это неминуемо кончается его поломкой. Чтобы сохранить приработку колец к поршню и цилиндру, ко всем снятым кольцам нужно прикрепить бумажку с указанием, на каком поршне оно стояло (верхнем «В» или нижнем «Н») и в какой канавке («верхней» или «нижней»). При снятии и надевании колец под них нужно вставлять полоски металлической фольги, чтобы избежать поломки, так как кольца довольно хрупкие. Как пользоваться фольгой, показано на рис. 50.

Рис. 50. Использование фольги при снятии и надевании колецНа поршни мотора «Вихрь» можно ставить кольца от мотора «Вихрь-М», предварительно уменьшив (путем шлифования) их толщину с 2.5(-0.01 . -0.03) до 2.0(-0.01. -0.03) мм. Шлифовать нужно очень аккуратно, с небольшой подачей. Снимать металл желательно одновременно с двух сторон; если это технически невозможно, надо снимать металл со стороны, противоположной полуотверстию под стопор.

Если шлифовального станка нет, можно уменьшить толщину кольца путем притирки на шкурке, закрепленной на гладкой плите или толстом стекле. Во избежание поломки кольца усилие во время притирки не должно разжимать кольцо. Лучше всего сделать для этого несложное приспособление. На куске толстой фанеры или дощечки очертите окружность Ø67.5-68.0 мм.

По четырем противоположным точкам забейте четыре маленьких гвоздика (без шляпок) так, чтобы они выступали на величину, меньшую, чем толщина кольца, чтобы притиралось оно, а не эти фиксаторы. Вставив между этими гвоздиками-фиксаторами сжатое кольцо, можно приступить к работе.

Справочные данные Yamaha F50D

Боковой зазор в поршневых кольцах. Зазор в замке поршневого кольца. Изгиб и кручение шатуна

Двигатели Nissan — Механическая часть двигателя | 415 просмотров

Боковой зазор в поршневых кольцах

• С помощью щупа измерьте боковой зазор между поршневым кольцом и канавкой под кольцо в поршне.

Стандартные зазоры, мм

• Если зазор больше номинала, замените поршень и (или) поршневые кольца.

• Убедитесь, что цилиндр имеет стандартные размеры (см. раздел «Проверка зазора между поршнем и цилиндром»),

• Установите поршневое кольцо в цилиндр, поршнем протолкните кольцо на середину цилиндра и измерьте зазор в замке.

Стандартные зазоры, мм

• Измерьте изгиб и кручение шатуна с помощью устройства для проверки соосности головок шатуна.

0,15 мм (на 100 мм длины) Предельное кручение:

0,3 мм (на 100 мм длины)

• Установите крышку шатуна без подшипника, затяните гайки со стандартным усилием и измерьте внутренний диаметр отверстия в большой головке шатуна.

Внутренний диаметр малой головки шатуна

• С помощью нутромера измерьте внутренний диаметр малой головки шатуна.

Наружный диаметр поршневого пальца

• С помощью микрометра измерьте наружный диаметр поршневого пальца.

Расчёт масляного зазора во втулке шатуна

(Масляный зазор) = (Внутренний диаметр малой головки шатуна) — (Наружный диаметр поршневого пальца) Стандартный зазор: 0,005-0,017 мм

• Если зазор больше нормы, замените шатун и (или) поршень с поршневым пальцем в сборе.

• В случае замены поршня и поршневого пальца в сборе выберите поршень, соответствующий классу цилиндра (см. раздел «Порядок подбора поршня»).

Внутренний диаметр малой головки шатуна

Наружный диаметр поршневого пальца

Внутренний диаметр отверстия в шатуне

• О маркировке на днище поршня подробно см. «Порядок подбора поршня».

Смотрите также:

— Проверка осевого люфта… Осевой люфт коленвала • При помощи индикатора проведите измерение зазора между упорным подшипником и плечом кривошипа, перемещая коленвал вперёд и…
— Проверка. Осевой люфт коленвала.… Осевой люфт коленвала • При помощи индикатора измерьте осевой люфт коленвала, перемещая его вперед и назад. Осевой люфт коленвала: Стандартный:…
— Масляный зазор подшипника… Масляный зазор подшипника шатуна Измерение • Установите подшипник в шатун и крышку и затяните гайки шатуна с требуемым усилием. С…
— Ремонтные данные и спецификации… Подшипники шатунов Стандартный размер Номер сорта Толщина «Т», мм Ширина «W», мм Цвет маркировки 0 1,492 — 1,496 22,9 -…
— Деформация болта крышки… Деформация болта крышки коренного подшипника • Измерьте наружные диаметры d1 и d2 резьбовой части болта в точках, показанных на рисунке.…

Источник: okinawa74.ru

Тепловой зазор поршневых колец

Что бы ни изобретали инженеры-двигателисты, классический поршневой двигатель не сдаёт свои позиции. Его принцип действия не меняется с момента изобретения: сжатая топливовоздушная смесь воспламеняется и толкает поршень вниз, это же порождает и две главные проблемы, стоящие перед инженером – удержание давления и сохранение работоспособности при высоких температурах.

В идеальном случае можно было бы использовать цилиндрический поршень, с микронными зазорами стоящий в цилиндре. На практике такой мотор был бы неработоспособен сразу по множеству причин:

1. Больше всего нагревается днище поршня – если стенки цилиндра легко рассеивают тепло через систему охлаждения, а прилегающая к ним юбка также имеет близкую температуру, то днище может только передавать тепло юбке и кольцам. Поэтому поршень всегда имеет близкую к конусу форму – чем ближе к днищу, тем меньше диаметр, так как тепловое расширение при работе мотора в этой зоне выше. На заре ДВС так и рассчитывалась геометрия поршня – цилиндрический поршень работал до заклинивания, зачищался в затертых местах и снова устанавливался в мотор, пока таким образом не приобретал нужную конусность.
2. Износ цилиндрического поршня, который не имеет уплотнений, привел бы к резкому росту утечек через увеличенный зазор. Поэтому используются компрессионные поршневые кольца: за счет своей упругости они прижимаются к стенкам цилиндра и обеспечивают компрессию при холодном запуске.
3. Количество смазки на стенках цилиндра после хода поршня остаётся минимальным, чтобы избежать угара масла. Чтобы «счищать» смазку со стенок цилиндра, необходимы маслосъемные кольца – основное, которое предназначается именно для этой цели, и нижнее компрессионное, которое имеет асимметричную форму и работает как бы «скребком».

Видео: Теория ДВС: Поршневые кольца (часть 2)

Устройство и принцип работы

Конструкция компрессионного кольца проста: это кольцо, имеющее зазор для того, чтобы его упругость позволяла кольцу расходиться, сохранять прижим рабочей кромки к стенкам цилиндра. Материал – высокопрочный чугун, реже – высоколегированная сталь.

Условия работы верхнего компрессионного кольца жестки: это и высокая температура, и давление. В момент воспламенения смеси давление доходит до 90 бар, температура – приближается к 1500 градусов. По мере износа цилиндра он теряет равномерность диаметра, и при каждом ходе поршня вверх-вниз кольцу приходится сжиматься и разжиматься, что способствует накоплению усталостных напряжений. Для увеличения ресурса как минимум верхнее кольцо покрывается слоем хрома, который имеет высокую твердость.

Второе компрессионное кольцо работает в более легких условиях – в этом месте поршень уже холоднее, а прямая теплопередача от раскаленных газов на него уже не действует. Поэтому оно может и не хромироваться.

Маслосъемные кольца изначально выполнялись цельночугунными, они имели две рабочие кромки с канавкой между ними. Масло, которое пропускалось нижней кромкой, собиралось верхней в эту канавку, а через радиальные отверстия в ней попадало в отверстия в юбке поршня и отводилось внутрь него. Такая конструкция имела серьезный недостаток: обе кромки работали одновременно, в изношенных двигателях, где кольцо перекашивалось вместе с поршнем, происходил прорыв масла за кольцо. Поэтому изобрели составные конструкции: в них два тонких колечка прижимаются к краям канавки пружинящим расширителем, через который и стекает внутрь поршня собранное масло. За счет малой ширины отдельных колец и их работы такая конструкция сохраняет эффективность при перекосах поршня.

Зазор в замке

Прорезь в поршневом кольце принято называть замком. Этот зазор необходим, но он создает и очевидную проблему – в этом месте газы из цилиндра могут спокойно проникать в картер. Поэтому он должен иметь минимальную ширину при сборке, но не нулевую – из-за неравномерности теплового расширения цилиндра, кольца и поршня замок может свестись, после чего кольцо сломается.

Для каждого конкретного двигателя, исходя и из материалов, и из рабочего диапазона температур задается минимальный тепловой зазор в замке – при сборке мотора проверяем зазор в замке, чтобы он был не меньше нижнего порога номинала.

Износа кольца и цилиндра приводит к тому, что кольцо «расходится», зазор в замке растет, как растут и потери давления и масло проникает в камеру сгорания. Исходя из этого, задается максимальный размер зазора, при превышении которого кольцо заменяется новым.

Сравним величины номинального зазора для разных двигателей:

• ВАЗ-2108: 0,25-0,45 мм;
• ГАЗ-24: 0,25-0,6 мм;
• Honda CR-V (мотор K20A4): 0,2-0,35 мм.

О чем нам говорят эти цифры? Минимальный предел зазора в замке нового кольца у отечественных двигателей близок, но вот максимальный выше в моторе с меньшей степенью форсировки: потери давления при этом сохраняются терпимыми. У японского же мотора материалы подобраны лучше, охлаждение верхнего кольца эффективнее, поэтому снижается минимальный размер, и «вольностей» при сборке допускается меньше. Максимальный предел при дефектовке отличается – на моторах ВАЗ он составляет 1 мм, ГАЗ – 1,2 мм, у «Хонды» же верхнее компрессионное кольцо считается изношенным уже при зазоре 0,6 мм, с каким еще можно было бы собирать новый мотор двадцать четвертой «Волги».

Зазор в замке – это важный показатель при дефектовке мотора. Заводя кольцо на разную высоту, где цилиндр изнашивается по-разному, можно без нутромера узнать степень износа: в верху, где кольцо не соприкасается со стенками, цилиндр сохраняет номинальный диаметр, и именно в этом месте зазор в замке отображает износ кольца. Опускаясь ниже, кольцо расширяется, указывает на увеличение диаметра цилиндра ближе к середине, затем снова сужается. Грубо, но достаточно показательно рассчитываем разницу в диаметрах цилиндра на разной высоте, отталкиваемся от измеренного зазора.

Предположим, номинальный диаметр цилиндра – 78 мм, что соответствует окружности 122,522 мм. Измеренный зазор в замке при установке кольца вверху – 0,4 мм, длина самого кольца – 122,122 мм. Теперь опускаем его к центру цилиндра и измеряем зазор 0,8 мм – из окружности 122,922 мм получаем диаметр 78,25 мм. Такой метод не учитывает то, что цилиндр становится бочкообразным или яйцевидным, и в середине кольцо прилегает к стенкам не всей поверхностью. Тем не менее, изменение зазора в замке указывает нам, что проблема двигателя не в износе колец, которые просто заменить: потребуется расточка цилиндров.

Источник: avtocity365.ru