Меню

Почему ломает юбку поршня



Юбка поршня: возможные дефекты и их профилактика

Смотрите также

Поршни являются основными рабочими элементов компрессоров, насосов и двигателей внутреннего сгорания. Главной функцией этих деталей является преобразование энергии сжатого газа в механическую.

Поршень, совершающий в цилиндре возвратно-поступательные движения, состоит из трех основных элементов. Днище воспринимает термические нагрузки и газовые силы. Уплотняющая часть защищает картер от прорыва газов. Направляющая часть служит для поддержания положения поршня в цилиндре, не допуская его раскачивания в самых нижних и верхних точках движения.

Днище и уплотняющая часть с маслосъемными и компрессионными кольцами составляет головку поршня, а вся нижняя направляющая часть – юбку.

Функции и конструкция юбки поршня

Юбка поршня обеспечивает его прямолинейное движение в цилиндре. Она также передает на его стенки боковое усилие, которое зависит от процессов, протекающих в рабочей полости, и положения поршня.

Боковые поверхности юбки также отводят тепло от поршня и его колец к цилиндру. Чем эти поверхности больше, тем лучше теплоотдача, а поршень меньше стучит при износе верхней головки шатуна и втулки.

Если юбка поршня слишком длинная, то его масса увеличивается, возрастает трение о стенки цилиндра, что является нежелательным, особенно в мощных двигателях спортивных автомобилей. Именно поэтому в некоторых силовых агрегатах ненагруженные части юбки срезаются по диаметру. Т-образные поршни вообще не имеют юбок, но из-за недостаточного смазывания у них часто возникают проблемы, которые связаны с повышенным трением.

В нижней части юбки поршней дизельных двигателей устанавливается дополнительно маслосъемное кольцо. Это обеспечивает улучшенное смазывание цилиндра и снижает вероятность попадания масла в его рабочую полость.

На юбках поршней имеются бобышки с отверстиями, в которых располагаются поршневые пальцы. Они соединены с днищем поршня массивными литыми ребрами. Так как в местах приливов вес материала больше, то от воздействия высоких температур в плоскости бобышек могут образовываться деформации.

Снизить термические нагрузки и напряжения в районе приливов позволяют прямоугольные углубления 0,5-1,5 мм – «холодильники». Их проделывают в процессе литья или фрезерования. Помимо охлаждения, они укорачивают поршневой палец и передают газовые силы ближе к оси шатуна. Это позволяет разгрузить днище поршня.

Ось пальца в большинстве поршней имеет смещение, что позволяет уравнять боковые давления на юбку в процессе работы. Именно поэтому монтаж детали производится по специальной метке, которая нанесена на днище поршня – стрелкой в сторону свободного конца коленвала.

Конусовидная форма юбки поршня позволяет сократить тепловой зазор без риска образования задиров. В районе днища ее диаметр меньше на несколько сотых миллиметра. Это нужно для того, чтобы расширение поршня при нагреве происходило равномерно.

Плоскость юбки, перпендикулярная оси поршневого пальца, имеет овальную форму, что позволяет компенсировать износ стенок, интенсивность которого выше там, где больше нагрузки – в плоскости движения шатуна.

Сегодня производители поршней для снижения износа, увеличения КПД и мощности двигателя еще на заводе обрабатывают поверхности деталей специальными покрытиями.

Сегодня такое покрытие возможно создать не только в заводских условиях. Российская компания «Моденжи» выпускает состав в аэрозольном баллоне – MODENGY Для деталей ДВС. Покрытие изготовлено на основе графита и дисульфида молибдена. Оно создает на поверхностях юбок защитный полимерный слой, предотвращающий образование задиров, снижающий трение и износ.

MODENGY Для деталей ДВС отличается низким коэффициентом трения, работает в широком диапазоне рабочих температур, а одного баллончика 250 мл хватает на обработку 1 м 2 поверхности. Отверждение покрытия может происходить как при комнатной температуре, так и при нагреве.

Для очистки, обезжиривания и подготовки юбок поршней и других металлических поверхностей рекомендуется использовать Специальный очиститель-активатор MODENGY. Он удаляет загрязнения, обеспечивает высокую адгезию покрытия и увеличивает срок его службы.

Особенности поршней в форсированных двигателях

При определенной длине шатуна и окружности вращения коленчатого вала возникает риск его контакта с юбкой в самой нижней точке движения поршня. Это особенно актуально для фосированных силовых агрегатов. Решение данной проблемы – изменение хода поршня и расположения пальца, который соединяет шатун с поршнем.

В нижней части каждого цилиндра мощных ДВС находятся специальные контроллеры, которые препятствуют контакт шатуна и коленвала с блоком. В нижней части юбки имеется зазор, предотвращающий контакт поршня с шатуном при его вращении вокруг коленчатого вала.

При выставлении зазора между шатуном и юбкой очень важно соблюсти его постоянство по всем сторонам. В противном случае может произойти разбалансировка шатунно-поршневой группы деталей.

Читайте также:  Пошагово для детей юбки

Виды повреждений юбки

Задиры на юбке поршня с двух сторон

Могут возникать вследствие перегрева двигателя. Причина – недостаточный зазор между внутренней поверхностью цилиндра и поршнем, а также нарушение процесса сгорания топлива.

Перегрев может быть вызван также недостатком или плохой циркуляцией охлаждающей жидкости, некорректной работой вентилятора, неправильной обработкой отверстия цилиндра.

Современные алюминиевые поршни под воздействием высоких температур расширяются в 2 раза больше, чем цилиндр из чугуна. Именно поэтому термическая нагрузка может стать причиной образования задиров на юбке.

Задир на юбке поршня со стороны наибольшей боковой нагрузки

При работе поршня возможно появление задиров на той его стороне, на которую воздействует наибольшая нагрузка. Причиной этого является недостаточное смазывание, вызванное низким уровнем масла, слишком долгим прогревом, засорением масляного канала в форсунке и/или шатуне.

При заливке в двигатель некачественного или неподходящего масла также может возникать усиленное трение поршня о стенки цилиндра.

Ребристый цилиндр ДВС с воздушным охлаждением может перегреться, например, из-за загрязненных охлаждающих ребер или сорванных дефлекторов.

В целях профилактики односторонних задиров следует следить за уровнем и качеством моторного масла, контролировать его давление, регулярно проверять пропускную способность масляных каналов в шатуне.

Несимметричное пятно контакта на юбке

Боковой увод поршня в цилиндре можно определить по состоянию жарового пояса юбки: с одной стороны он гладкий, а с другой загрязнен масляным нагаром. Это также свидетельствует о том, что зазор с одной стороны слишком велик, и через него проникают горячие газы, разрушающие масляную пленку.

Поршневые кольца при таких отклонениях вибрируют, перемещаются с перекосом и вызывают насосный эффект, который ведет к повышенному расходу масла.

Непараллельное расположение отверстий в большой и малой головке шатуна, его деформация и перекос его головки также вызывают боковой увод поршня.

Из-за выработки вкладышей гнездо коренного подшипника может иметь скошенную опору.

Избежать вышеописанных проблем позволяет соосная обработка шатуна, коленвала и гнезда коренного подшипника, а также их правильный монтаж. Важно следить за тем, чтобы на шатуне не было изгибов, болты головки цилиндра были затянуты в соответствии с указанными производителем параметрами. При установке двигателя следует обеспечивать чистоту и обязательно убирать остатки прокладочных материалов.

Задиры на нижней части юбки

Они возникают из-за недостаточного локального зазора между отверстием цилиндра и поршня, что свидетельствует о слишком тесном охвате гильзы. Причиной этого служит неправильно подобранное уплотнительное кольцо, применение дополнительных прокладок, смещение уплотнения.

Эту проблему можно решить путем правильного протягивания болтов головки. Монтаж гильз цилиндров мокрого типа сначала следует осуществлять без прокладок. Таким образом можно своевременно выявить недостаточный зазор.

Сильный износ юбки с матовой и шершавой поверхностью

Данная проблема возникает из-за повышенного расхода масла, недостаточной мощности двигателя и сложностей с его запуском. Шершавые борозды и участки на юбках сопровождаются образованием больших зазоров на поршневых кольцах, их осевым и радиальным износом.

Причиной таких повреждений является абразивный износ поршней. Загрязнения проникают в камеру сгорания из моторного масла при сильном износе третьего поршневого кольца или через систему впуска цилиндра, что свидетельствует о износе первого поршневого кольца.

Проверка состояния воздушного фильтра и герметичности системы впуска позволяет избежать таких проблем. Перед установкой двигателя нужно также очищать всасывающие трубы и картер двигателя от загрязнений.

Продольные глубокие борозды по всему диаметру и длине юбки

Они являются причиной утончения и ухудшения свойств масляной пленки из-за большого содержания топлива в масле. Это является следствием неправильно настроенной системы впрыска, которая при холодном пуске двигателя подает в камеру сгорания переобогащенную смесь.

Из-за загрязненного топливного фильтра могут неправильно работать инжекторные форсунки. По причине малого зазора поршень ударяет по головке цилиндра, тем самым провоцируя неконтролируемый впрыск форсунок.

Перебои в зажигании являются следствием малого давления сжатия по причине негерметичности прокладки ГБЦ или клапана, наличием большого зазора в верхней метровой точке между ГБЦ и днищем поршня, разрушения поршневых колец, неисправности свечей зажигания и общего износа двигателя.

Профилактика этих неисправностей заключается в правильной настройке системы впрыска, диагностике свечей зажигания и форсунок, своевременной замене топливных фильтров.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Читайте также:  Футболка death punch five finger death punch

Источник

Почему ломает юбку поршня

Поршень любого двигателя состоит из днища, уплотняющего пояса с канавками для компрессионных и маслосъёмных колец, а также юбки – своеобразной направляющей, которая нужна для удержания поршня во время его перемещений,

Зачем поршню юбка?

Этот вопрос часто задают автомобилисты, сталкиваясь с проблемами. Она предназначена для обеспечения прямолинейного движения поршня и эффективный отвод тепловой энергии. Получается, что её главные задачи – недопущение раскачивания поршня и отвод тепла. Казалось бы, с такими функциями юбка должна быть максимально длинной, но чем она длиннее, тем больше становится масса поршня и значительно увеличивается сила трения. Вот почему есть высокофорсированные силовые агрегаты в которых юбка срезана. Более того, сегодня выпускаются Т-образные поршни без юбок.

На самой юбке расположены так называемые приливы. В этих местах из-за высокой температуры возникают большие деформации. Для уменьшения напряжения в местах приливов есть небольшие углубления в форме прямоугольников. Основная их задача – охлаждать поршень и способствовать передаче сил от воздействия газов к шатуну. Их ещё называют «холодильниками».

Конструкция поршней предусматривает смещение оси пальца для уравнивания бокового напряжения на юбку, поэтому он устанавливается не произвольно, а в соответствии со специальной меткой, нанесённой на днище. Именно в плоскости, которая перпендикулярна оси пальца, возникают наибольшие нагрузки, поэтому производители изготавливают юбку в форме овала. К другим мерам для снижения нагрузок и уменьшения трения можно отнести обработку поршня в заводских условиях антифрикционными покрытиями и придания поршням небольшой конусности. Однако, несмотря на все перечисленные меры, постоянно работая в экстремальных условиях, рано или поздно возникает износ юбок поршней. Неисправность даёт о себе знать в виде стука юбки поршня. Проблема очень неприятная и если своевременно не принять меры к её решению, то последствия для двигателя могут быть необратимыми.

Повреждения Фото Причины Способы устранения
Задиры юбки поршня с 2-х сторон. Перегрев силового агрегата из-за неисправности системы охлаждения или некорректной работы вентилятора.

Неправильное сгорание топлива.

Устранить неисправности, приводящие к перегреву.

Проверить систему подачи топлива и воздушный тракт. При необходимости отрегулировать.

Недостаток смазки вследствие его низкого уровня, засорения масляного канала или по другим причинам.

Использование некачественного масла.

Перегрев цилиндра из-за загрязнённых рёбер.

Проверка системы смазки, чистка, устранение неисправностей. Несимметричное пятно вследствие контакта Увеличенный зазор, способствующий проникновению газов и разрушению масляной плёнки.

Провести соосную обработку шатуна. В некоторых случаях требуется также обработка коленвала или коренного подшипника.

Обеспечить абсолютную чистоту.

Обеспечить правильную затяжку болтов блока цилинтров.

Слишком сильный охват гильзы

Причина – смещение уплотнителя или неправильно подобранное кольцо.

Обеспечить правильное подтягивание болтов ГБЦ.

Сильный износ покрытия. Оно шершавое и матовое. Абразивный износ поршня. Проверить состояние системы поступления воздуха. Продольные, достаточно глубокие борозды. Нарушение толщины или качества масляной плёнки из-за содержания топлива в масле.

Проверить и правильно настроить систему впрыска.

Проверить свечи зажигания.

Заменить топливный фильтр.

Сигналом к капитальному ремонту двигателя является усугубление указанных в таблице повреждений, которые ведут к увеличению зазора между юбкой поршня и цилиндром. Предельным износом считается зазор равный 0.5% от диаметра цилиндра, например, для цилиндра диаметром 70мм эта величина составляет 0.35мм. Силовой агрегат при этом работает более шумно, приёмистость его уменьшается, расход топлива увеличивается. Именно поэтому, если своевременно не реагировать на стук юбки, то капитального ремонта двигателя в ближайшем будущем не избежать.

Профилактические меры

Понятно, что износ деталей с трущимися поверхностями, таких как юбка поршня цилиндра, не избежать, но задержать этот процесс, предупредить образование повреждений юбки и тем самым максимально отодвинуть проведение капитального ремонта можно. Для этого следует использовать специальные составы Супротек: «Актив Плюс/Стандарт» и «Долговременная промывка двигателя». Эти составы являются средствами нового поколения. Они пришли на смену автохимии, которая была не всегда эффективна и безопасна для деталей силовых агрегатов и резиновых уплотнений.

Супротек Актив Плюс/Стандарт добавляется в масло двигателя и образует на изношенных поверхностях металлический слой, удерживающий плёнку моторного масла.

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Источник

Повреждения поршней и их причины

Оглавление

Повреждения головки поршня

Задиры от перегрева (в основном на головке поршня)
  • перегрев в результате нарушения процесса сгорания
  • деформация/засорение масляной форсунки
  • установка неподходящих поршней
  • неисправности в системе охлаждения
  • сужение зазора в верхней части рабочей поверхности
Следы от ударов
  • слишком большой выступ поршня
  • чрезмерная подгонка торцевой поверхности головки блока цилиндров
  • неверная посадка клапана
  • неподходящее уплотнение головки блока цилиндров
  • oтложения масляного нагара на головке поршня
  • слишком малый зазор в клапанном приводе
  • неверные фазы газораспределения из-за неправильной установки или соскакивания зубчатых ремней
Места наплавления и расплавления
  • неисправные впрыскивающие форсунки
  • неверное количество впрыска
  • неверный момент начала впрыска
  • недостаточное сжатие
  • позднее зажигание
  • неравномерный впрыск топлива
Трещины в днище и полости камеры сгорания
  • неисправная или неподходящая впрыскивающая форсунка
  • неверный момент начала впрыска
  • неверное количество впрыска
  • недостаточная компрессия
  • недостаточное охлаждение поршня
  • неподходящие поршни с неверной формой полостикамеры сгорания
  • повышение мощности (например, чип-тюнинг)

Повреждения поршневых колец

Эрозия материала в области колец
  • неправильный монтаж поршней
  • избыток топлива в камере сгорания
  • сильный oсевой износ кольцевой канавки и поршневых колец
  • вибрация поршневых колец
Радиальный износ из-за избытка топлива в камере сгорания
  • сбой в приготовлении смеси
  • нарушение процесса сгорания
  • недостаточное давление сжатия
  • неверный размер выступа поршня
Осевой износ в результате загрязнения
  • прилипание частиц грязи из-за недостаточного фильтрования
  • частицы грязи, не удаленные полностью при ремонте двигателя (опилки, остатки после струйной очистки)
  • образующиеся во время приработки продукты истирания

Повреждения юбки поршня

Асимметричное пятно контакта поршня
  • деформация/скручивание шатуна
  • наклонно просверленные отверстия в головках шатунов
  • криво просверленное отверстие цилиндра
  • криво установленные отдельные цилиндры
  • слишком большой люфт шатунного подшипника
Задиры под углом 45°
  • слишком тесная посадка поршневого пальца
  • задиры на головке шатуна (недостаточная смазка при первом запуске двигателя)
  • ошибка при монтаже шатуна горячего прессования
Места трения от работы всухую из-за переполнения топливом
  • работа двигателя на переобогащенной топливной смеси
  • нарушение процесса сгорания (перебои в зажигании)
  • недостаточное сжатие
  • неисправное пусковое устройство холодного двигателя
  • разбавление масла топливом

Повреждения гильз цилиндров

Кавитация
  • неправильная/неточная посадка гильзы цилиндра
  • использование неподходящих уплотнительных колец круглого сечения
  • использование неподходящей охлаждающей жидкости
  • недостаточное начальное давление в системе охлаждения
  • слишком низкая/высокая рабочая температура
  • недостаточный поток охлаждающей жидкости
Блестящие места в верхней части цилиндра

Отложения масляного нагара на жаровом поясе поршня по следующим причинам:

  • попадание в камеру сгорания чрезмерно большого количества масла из-за неисправности деталей
  • повышенный прорыв газов с попаданием масла во всасывающий тракт
  • недостаточное отделение масляного тумана от картерных газов
  • частая езда на холостом ходу или на короткие дистанции
Ключевые слова :
Группы продуктов :

ЗАГРУЗКА

видео

Измерение выступа поршня

Регистрация для получения бюллетеня
Поиск торговцев
онлайн-каталог

Группы продуктов на ms-motorservice.com

Гильзы цилиндров

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о пользовании

Монтаж колец

Информация о пользовании

Монтаж поршней

MS Motorservice International GmbH
Wilhelm-Maybach-Straße 14-18
74196 Neuenstadt
Germany

Тел: +49 (0) 7139 / 9376 — 33 33
Факс: +49 (0) 7139 / 9376 — 28 64

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Источник