Тепловой зазор между поршнем и цилиндром — один из основных размеров в двигателе внутреннего сгорания. Он во многом определяет исправность цилиндропоршневой группы. Его наличие позволяет деталям цилиндропоршневой группы двигаться беспрепятственно, при этом создавая надежное уплотнение и качественно смазываться.
Нарушение параметра приводит к ускорению износа, выходу из строя поршня и поверхности гильзы.
Когда возникает потребность определения размера
Диаметры деталей ЦПГ измеряют при появлении симптомов неисправности механизма:
- уменьшение компрессии;
- падение мощности;
- увеличение давления картерных газов;
- характерный стук;
- расход масла и топлива;
- повышенная дымность.
Нужно сказать, что средств диагностики ЦПГ много. После получения низких результатов по компрессии в цилиндр через свечное отверстие нагнетают воздух. При этом клапана газораспределения (ГРМ) должны быть закрыты. При неисправной поршневой группе, шипение воздуха будет слышаться из картера двигателя.
Есть другой способ: в цилиндры заливают по 50 мг. моторного масла. Проводят повторный замер компрессии. Если давление сжатия значительно повысилось, значит холодное густое масло залило брешь в неисправной ЦПГ. Следы износа на стенках цилиндра визуально определяется эндоскопом.
Как определяют размер между поршнем и гильзой
После снятия головки блока (ГБЦ) становится видной внутренняя поверхность цилиндра. Об износе поверхности свидетельствует отсутствие хонинговки. Опытные мотористы производят предварительную оценку состояния зазора на ощупь. Они судят о величине выработки по величине ступеньки, образовавшейся вверху цилиндровой втулки. Она возникает на уровне максимального подъема поршневых колец.
Также грубо величину износа гильзы оценивают с помощью нового поршневого кольца. Его вставляют в верхний пояс гильзы до которого не доставали поршневые кольца. Тепловой зазор кольца при этом должен быть номинальным. Затем кольцо вставляется в цилиндр на более низкий уровень. По величине раскрытия замка судят о выработке поверхности.
Чтобы точно проверить зазор между поршнем и цилиндром необходимо демонтировать поршень и измерить обе детали. Измерения производятся в соответствии с инструкцией по ремонту, технологической картой. Как правило, обе детали измеряются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и в трех поясах.
Для измерения поршня применяется микрометр. Диаметр гильзы определяется нутромером. Измерения производятся в соответствии с инструкцией по ремонту и технологической картой. Измерения требуют квалификации, умения обращаться с приборами, настраивать средства измерения при помощи концевых мер.
Расстояние между сопряженными деталями определяется как разность диаметров. В разных положениях инструмента результат различен, так как детали изнашиваются неравномерно. Они приобретают отклонения от формы. Это овальность, конусность, бочкообразность. Допустимые значения отклонений формы также регламентируются, как и диаметры.
Максимальные и минимальные значения сравниваются с номинальными, предельно допустимыми, в зависимости от целей ремонта. При капитальном ремонте размеры приводятся к номинальным значениям. При текущем, зачастую, ориентируются на допустимые.
Регулировка теплового зазора в ЦПГ производится только заменой одной или обеих деталей.
Нормы соответствия
Номинальные и допустимые размеры указаны в документации к конкретному двигателю, но приблизительно номинальный размер находится в пределах 0.05-0.07 мм., а допустимый не более 0.15 мм.
В каждом ремонтном размере предусмотрены пять градаций диаметров с разницей через 0.01 мм. – A, B, C, D, E.
Если зазор на изношенных деталях составляет более 0,15 мм. , можно подобрать поршень увеличенного размера.
Для установки поршней следующих ремонтных размеров требуется расточка цилиндрового блока.
При расточке учитывают необходимость хонинговки на глубину 0.03 мм.
К чему приводит изменение теплового зазора
Увеличение теплового зазора приводит к стуку, износу, уменьшению компрессии, расходу топлива и масла. Параллельно с этим параметром происходит износ других размеров. Это межкольцевые канавки, сопряжение поршневого пальца.
Причинами сокращения размера являются перегрев, нарушение условий смазки.
Плохой отвод тепла от поршня обусловлен не только неисправностями системы охлаждения. Например, закоксовка двигателя из-за пренебрежения регламентом ТО приводит к залеганию поршневых колец. Именно через верхнее компрессионное кольцо проходит основной тепловой поток от головки поршня к цилиндровой втулке и далее в рубашку охлаждения.
Местный перегрев не отображается на приборной панели, однако раз за разом пагубно влияет на состояние деталей ЦПГ. Образовавшийся нагар приводит не только к закоксовке, но и к образованию жестких механических включений.
Постоянная работа в условиях горячих температур приводит к сужению зазора между поршнем и цилиндром. Между трущимися деталями возникает полусухое трение. В результате возникают задиры, и ЦПГ окончательно выходит из строя.
Обнуление теплового зазора приводит к стремительному возрастанию температуры из-за сухого трения, дальнейшему расширению трущихся деталей. Поршень автомобильного двигателя обычно заклинивает во втулке.
Заключение
Регулировка теплового зазора ответственная задача, которую выполняют один раз при сборе двигателя. Выставить зазор в цилиндропоршневой группе следует доверить профессионалам, вооруженным хорошим измерительным инструментом и, конечно, опытом.
