Ремонтные поршни: как распознать и устранить неисправности деталей двигателя?

как распознать и устранить неисправности деталей двигателя?

Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), включающая в себя поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, а также гильзу цилиндра, является одной из важнейших рабочих систем двигателя внутреннего сгорания.

Работая в условиях высоких температур и нагрузок, поршни и цилиндры подвергаются усиленному износу. Он проявляется возникновением большого количества задиров на рабочих поверхностях поршней, их прогаром, растрескиванием, заеданием и прочими проблемами.

Рассмотрим основные виды износа поршней, его причины и способы профилактики.

Энергия, толкающая поршень вниз, образуется в результате сгорания топливно-воздушной смеси. Процесс происходит при очень высоких температурах и нагрузках. В результате поршень нагревается и увеличивается в размерах. При этом заклинивания детали в гильзе цилиндра не происходит из-за ее конструктивных особенностей: диаметр нижней части поршня (юбки) немного больше диаметра его головки. Однако юбка повергается меньшему нагреву, поэтому расширяется не так интенсивно – в результате поршень приобретает правильную цилиндрическую форму и возможность свободно перемещаться внутри цилиндра.

Для снижения термонапряженности необходимо отводить тепло от днища поршня. Делается это с помощью отверстий в стенах цилиндра, подведения достаточного количества моторного масла, использования накладок на днище из жароупорного чугуна.

При масляном голодании поршни постоянно перегреваются, увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются задиры и трещины, поршни могут начать заедать, что очень опасно для двигателя.

Причинами нарушения циркуляции масла и перегрева поршней зачастую являются:

• Выход из строя термостата
• Засорение радиатора
• Низкий уровень или полное отсутствие охлаждающей жидкости
• Повреждение помпы или ремня ее привода
• Неисправность вентилятора охлаждения и т. д.

Недостаточность смазки при диагностике двигателя можно определить по синеватому цвету поршневого пальца и зазорам в зоне бобышек.

Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования низкооктанового топлива и неисправностей в системе зажигания (нарушениях регулировки топливных форсунок и т.д.).

Чрезмерно высокая температура в ЦПГ может привести к разрушению поршневых колец и их канавок, оплавлению днищ и даже детонации поршней.

Именно поэтому необходимо следить за тем, чтобы двигатель не перегревался: если датчик на приборной панели показывает свыше +120 °С, автомобиль нужно сразу глушить.

Необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ определяется по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

Меры по предупреждению выхода двигателя из строя следует принимать в случае:

• Залегания поршневых колец
• Износа канавок
• Повреждения отверстий в бобышках
• Появления многочисленных задиров на юбке поршня
• Возникновения трещин и следов нагара на днище

Залегание колец вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки. Кольца застревают и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужной компрессии, двигатель теряет свою мощность, запускается с трудом и «ест» много масла.

Вернуть подвижность кольцам можно путем удаления отложений в канавках механическим или химическим способом (с помощью растворителей). Если решить проблему не получается, кольца подлежат замене.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца, наружный диметр которого соответствует диаметру внутреннего центрирующего пояска поршня. Это позволит установить ремонтные кольца большей высоты.

Износ отверстий в бобышках устраняется путем увеличения их диаметра (развертки). Для этого используется специальная отвертка с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя во избежание нарушения перпендикулярности осей пальца и поршня. Проверка положения осей проводится после операции развертывания на специальном устройстве. Поршень надевается на его палец и придвигается вплотную к стойке – так, чтобы деталь соприкасалась со штифтом индикатора. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение, которое необходимо зафиксировать. Далее поршень надевается на палец другой стороной, проводятся те же измерения. Полученные величины сравниваются, и, если их разница превышает 0,05 мм, поршень забраковывается.

Нагар с днища поршня удаляется с помощью очистителя (без разборки двигателя) или механическим путем – в случае, если поршень уже демонтирован. При этом слишком острые предметы использовать не рекомендуется, оптимальный вариант – тупой металлический скребок или щетка.

Визуально определить присутствие трещин на поршне иногда довольно сложно из-за следов нагара и масляных загрязнений. Проще взять деталь за головку и нанести по ней легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук будет свидетельствовать о наличии трещин.

Поршни с глубокими царапинами, трещинами и сильным диаметральным износом не ремонтируются, а подлежат замене.

При осмотре некоторых поршней можно заметить на их юбках темное защитное покрытие. Некоторые заводы наносят такое в целях защиты поршней от задиров и преждевременного износа. Если такое покрытие в процессе эксплуатации двигателя было повреждено, крайне желательно восстановить его, тем более что антифрикционные материалы теперь доступны и для частного применения.

Современные покрытия для поршней не только снижают коэффициент трения, но и способствуют дополнительному охлаждению сопряженных поверхностей.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия (АФП) на примере наиболее доступного и эффективного состава MODENGY Для деталей ДВС. Дополнительным плюсом этого материала является аэрозольная фасовка, позволяющая равномерно наносить покрытие без использования специального инструмента.

Перед использованием АФП юбки поршня очищается от прочно сцепленных загрязнений механическим путем. Затем на поршень надевается трафарет – это позволяет защитить те участки детали, на которые попадание состава нежелательно.

Чтобы обеспечить покрытию хорошую адгезию и максимально долгий срок службы, поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который испаряется через 15 минут, оставляя поверхность полностью подготовленной.

Баллон с покрытием тщательно встряхивается, средство наносится с расстояния 20-30 см быстрыми повторяющимися движениями. Уже через 10 минут слой покрытия приобретает матовый оттенок и позволяет нанести еще один в случае необходимости. Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС полностью отверждается за 12 часов при комнатной температуре. В это время перемещать обработанные поршни не рекомендуется.

Видеоинструкцию по нанесению покрытия можно посмотреть здесь.

Новый поршень подбирается к заранее расточенному цилиндру с соблюдением расчетного зазора. Для новых деталей он составляет от 0,025 до 0,045 мм.

Зазор определяется путем измерения диаметра поршня и цилиндра с помощью микрометра и нутромера соответственно. Цилиндр замеряется в четырех поясах и двух перпендикулярных плоскостях.

Далее подбор осуществляется на основании специальной таблицы, в которой указаны номинальные размеры цилиндров и поршней. По диаметру ремонтные поршни делятся на 5 классов, обозначенных буквами А, B, C, D, E (с разницей в 0,01 мм).

Информация о классе поршня обычно нанесена в виде маркировки на его днище.

Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.

Вместе с изношенными поршнями замене подлежат и поршневые кольца. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.

Для подбора по поршню кольцо «прокатывается» по канавке. Если зазор слишком мал и кольцо заедает, его торцевую часть можно отшлифовать при помощи наждачной бумаги.

Возврат к списку

Новые поршни с кольцами и пальцем на двигатель 2.0л дизель CAA / CAAA / CAAB на VW / Всё для моторов

Получение исправления при диагностике и осмотре поршня

Отказы поршней в двигателях последних моделей относительно редки благодаря компьютеризированным системам управления двигателем, которые внимательно следят за воздушно-топливной смесью, и датчикам детонации, которые замедляют опережение зажигания в случае детонации. обнаружено. Поршни также служат дольше, потому что многие двигатели теперь поставляются на заводе с более прочными поршнями из заэвтектического сплава, которые могут выдерживать более высокие рабочие температуры, или даже с коваными поршнями. Некоторые поршни также имеют заводское противозадирное покрытие на юбке, чтобы предотвратить повреждение в случае перегрева двигателя или низкого уровня масла.

Но, несмотря на все это, поршни иногда выходят из строя. Симптомы отказа поршня могут включать шум двигателя (дребезжание или стук при работе двигателя на холостом ходу), сжигание масла, пропуски зажигания и потерю мощности.

Если горит индикатор Check Engine и вы обнаружили код пропусков зажигания для определенного цилиндра, а в двигателе наблюдаются какие-либо или все вышеперечисленные симптомы, это может указывать на то, что вы имеете дело с механической проблемой, а не с неисправностью. проблема с топливом или зажиганием. Пропуски зажигания могут быть вызваны различными проблемами, в том числе грязной или неисправной топливной форсункой, неисправной свечой зажигания или проводом свечи зажигания, или неисправной катушкой зажигания в системе зажигания с катушкой на свече или с несколькими катушками без распределителя зажигания. Но проблема с топливом или зажиганием не вызовет шума двигателя или синего дыма в выхлопе.

Потеря компрессии также может вызвать пропуски зажигания и потерю мощности. Потеря компрессии может произойти, если в двигателе есть прогоревший выпускной клапан, погнутый клапан, слабые или сломанные пружины клапана, пробитая прокладка головки блока цилиндров, закругленный выступ кулачка или плохой поршень. Если тест на компрессию показывает, что компрессия в цилиндре низкая или отсутствует, а тест на утечку показывает, что компрессия теряется в картере, а не во впускных или выпускных отверстиях, скорее всего, поршень имеет отверстие или сильно треснул. Если у вас нет бороскопа (волоконно-оптический инструмент, который позволяет вам заглянуть внутрь цилиндра с помощью небольшого щупа, вставленного через отверстие для свечи зажигания), головку цилиндра придется снять с двигателя, чтобы вы могли осмотреть поршень.

Если двигатель сжигает масло и в выхлопе есть сизый дым, проблема может заключаться в износе направляющих клапанов и уплотнений направляющих клапанов, изношенных или сломанных поршневых кольцах или даже в поршне с трещиной.

Диагностика прогоревшего поршня
Если верхняя часть поршня выглядит расплавленной или в верхней части имеется прожженное отверстие, значит, поршень слишком горячий. Преждевременное зажигание и/или детонация разрушили поршень. Алюминий плавится, когда температура сгорания становится слишком высокой, так что не вините поршень. Виной всему то, что создало слишком много тепла в камере сгорания.

Одной из наиболее вероятных причин прогорания поршня является грязная топливная форсунка, работающая на обедненной смеси. Если вы обнаружили какие-либо коды неисправностей, такие как P0171 или P0174, которые указывают на обедненное топливо на том же ряду цилиндров, что и неисправный поршень, бинго, двигатель, вероятно, имеет грязную форсунку в этом цилиндре и, возможно, грязные форсунки в других цилиндрах. слишком. Единственный способ узнать наверняка — вытащить все форсунки, очистить их на машине для очистки топливных форсунок, затем протестировать все форсунки и сравнить результаты. Замените любую форсунку, которая не течет в пределах 5-8% от остальных.

Если у вас нет машины для очистки топливных форсунок с тестером расхода, лучше всего заменить форсунку в цилиндре со сгоревшим поршнем, а затем очистить остальные форсунки, как только двигатель снова заработает. вместе и снова бег.

К другим причинам, которые могут привести к прогоранию поршня, относятся свеча зажигания с неправильным тепловым диапазоном (слишком горячая для данного применения), чрезмерно опережающее опережение зажигания (что маловероятно для современных электронных систем управления искрой), возможно, неисправный датчик детонации, который не смог обнаружить детонацию, бензин с низким октановым числом (плохой бензин, который не соответствует минимальному октановому числу 87, или кто-то использует бензин с октановым числом 87 в двигателе с высокой степенью сжатия, для которого требуется топливо премиум-класса), или что-либо, что может привести к тому, что двигатель будет работать горячее, чем обычно (низкий уровень охлаждающей жидкости уровень, неисправный термостат, слабый водяной насос, неработающий вентилятор охлаждения или засоренный каталитический нейтрализатор, который создает ограничение и поддерживает тепло в двигателе).

В двигателях с турбонаддувом или наддувом слишком большое давление наддува и/или недостаточное количество топлива могут очень быстро сжечь поршень. Проверьте работу вестгейта и системы управления наддувом. Если система турбонаддува была настроена для обеспечения более высокого давления наддува, чем стандартное, для большей мощности, турбо может нагнетать в двигатель больше воздуха, чем могут обработать стандартные форсунки, что приводит к обеднению топливной смеси и сжиганию поршня.

Помните, что если двигатель сжег поршень, то это произошло не просто так. Так что пока эта причина не будет диагностирована и устранена, менять поршень бессмысленно.

Трещина в поршне
Детонация является наиболее вероятной причиной трещины или поломки поршня. Молоткоподобные удары детонации могут буквально забить поршень до смерти. Причины аналогичны тем, которые могут сжечь поршень: бедная топливная смесь, чрезмерно опережающее опережение зажигания, плохой датчик детонации, топливо с низким октановым числом или что-то еще, что заставляет двигатель работать горячее, чем обычно.

Потеря рециркуляции отработавших газов (EGR) является частой причиной детонации (детонации искры), поскольку EGR оказывает охлаждающее воздействие на температуру сгорания. Следовательно, если система рециркуляции отработавших газов не работает, температура сгорания может превысить октановое число топлива, что приведет к самовозгоранию топливно-воздушной смеси до того, как загорится свеча зажигания. Датчик детонации должен обнаруживать дребезжащие звуки, вызванные детонацией, и сигнализировать компьютеру PCM о снижении угла опережения зажигания. Но если датчик детонации не работает или блок управления двигателем не может замедлить синхронизацию, детонация может продолжаться бесконтрольно и в конечном итоге повредить двигатель. Возможные причины потери EGR включают неисправный клапан EGR, потерю вакуума в клапане EGR (из-за негерметичного шланга или вакуумного соленоида EGR) или накопление углерода под EGR, которое ограничивает поток выхлопных газов обратно во впускной коллектор. Если вы подозреваете проблему с рециркуляцией отработавших газов, проверьте работу системы и снимите клапан рециркуляции отработавших газов, чтобы проверить проходы впускного коллектора на наличие нагара (при необходимости очистите).

Задиры на поршне
Задиры на поршнях могут быть вызваны перегревом камеры сгорания, перегревом двигателя или недостаточной смазкой. Зазоры между поршнем и цилиндром в большинстве двигателей последних моделей намного меньше, чем раньше, чтобы уменьшить раскачивание поршня и шум. Поэтому, если поршень или цилиндр нагреваются слишком сильно, зазор исчезает, и вы получаете контакт металла с металлом. Вот где вступают в игру противозадирные покрытия юбки поршней некоторых последних моделей. Покрытие обеспечивает защитный слой, который может уменьшить истирание в неблагоприятных условиях эксплуатации. Он не может защищать поршень бесконечно, но может обеспечить степень защиты, которой нет у стандартного поршня без покрытия.

В тех случаях, когда задиры на поршнях связаны со смазкой, причиной может быть низкий уровень масла (из-за отсутствия технического обслуживания или утечек масла), низкое давление масла (поршни и кольца используют смазку разбрызгиванием, поэтому снижение расхода масла из-за возможно изношенный масляный насос) или низкое качество масла.

При диагностике задиров на поршне обратите внимание на места задиров на поршнях. Если причина в перегреве, задиры в основном будут на верхних кольцевых площадках и по бокам возле пальцев. На нижней стороне поршня также может быть масляный нагар и лак, указывающие на то, что он перегрелся. Потертости в области нижней юбки часто указывают на отсутствие смазки (проверьте масляный насос и сетчатый фильтр). Задиры на кромках или углах упорных сторон поршня могут быть результатом деформации отверстия. Потертости на обеих сторонах упора указывают на заедание штифта запястья.

Как и прежде, замена затертого поршня до выяснения и устранения причины является пустой тратой времени.

Поршень с насечками
Канавки или царапины на боковой стороне поршня и/или вмятины, вмятины и отметины на верхней части поршня являются результатом попадания грязи или мусора в цилиндр. Скорее всего, будет затронуто более одного поршня. Причиной может быть отсутствие или неподходящий воздушный фильтр. На двигателе с турбонаддувом проверьте крыльчатку турбокомпрессора на наличие повреждений, из-за которых осколки могли попасть в двигатель.

Вертикальные царапины на поршневых кольцах также говорят о попадании в двигатель грязи и мусора. Если повреждение в основном на верхнем кольце, проверьте воздушный фильтр двигателя и систему впуска. Если царапины на маслосъемном кольце, то загрязнение в картере. Проверьте систему PCV и сапун картера на наличие утечек.

Повреждение посадочных площадок или канавок поршневых колец
Слишком сильный нагрев является наиболее вероятной причиной повреждения кольцевых площадок или канавок. Эта проблема чаще всего возникает в верхней кольцевой канавке, потому что она подвергается наибольшему нагреву от камеры сгорания. Все, что вызывает обеднение топливной смеси или перегрев двигателя, может быть способствующим фактором.

На многих поршнях последних моделей верхняя кольцевая канавка расположена очень близко к днищу поршня для уменьшения выбросов. Щель между верхним кольцом и днищем поршня может задерживать несгоревшее топливо, увеличивая выбросы углеводородов. Кроме того, многие поршни короче, чтобы уменьшить вес, поэтому пакет колец расположен выше на корпусе поршня.

Верхнее кольцо на многих двигателях сегодня работает при температуре около 600°F, в то время как температура второго кольца достигает 300°F или меньше. Обычные чугунные компрессионные кольца, которые отлично работают в стандартном Chevy V8 350, не выдерживают такой температуры. Вот почему многие двигатели последних моделей имеют верхние кольца из стали или ковкого чугуна. Сталь более долговечна, чем обычный чугун или даже ковкий чугун, и требуется для высокопроизводительных приложений с высокими нагрузками, включая двигатели с турбонаддувом и наддувом, а также дизельные и высокопроизводительные двигатели. Некоторые производители поршней также анодируют или покрывают кольцевые канавки для повышения долговечности поршней и колец.

Разрушенный поршень
Если поршень разбился и самоуничтожился, скорее всего, он попал в клапан. В двигателях с интерференцией зазор между поршнем и клапанами недостаточен, чтобы избежать прямого контакта в случае обрыва ремня ГРМ. В большинстве случаев поршни переживут отказ ремня ГРМ, но погнут клапаны. Но в некоторых случаях внезапный удар клапана о поршень оказывается сильнее, чем может выдержать отливка, в результате чего поршень разлетается вдребезги, как ручная граната. Мусор попадает в картер и может вызвать дополнительное повреждение подшипников или других поршней.

Такой отказ поршня — очень плохая новость, потому что двигатель необходимо разобрать и тщательно очистить, чтобы вымыть весь мусор, прежде чем его можно будет восстановить. Поршень также может разрушиться, если двигатель засасывает клапан или отламывается головка клапана. Выпадение клапана может произойти, если фиксатор пружины клапана выходит из строя или прорывается (иногда в результате чрезмерного увеличения оборотов двигателя), или пружина клапана выходит из строя и позволяет фиксатору выскочить.

Если головка клапана отломилась, причиной часто является отсутствие концентричности между направляющей клапана и седлом. Это приводит к тому, что клапан слегка изгибается при закрытии и в конечном итоге образует усталостные трещины, которые приводят к поломке и отказу клапана.

Кованые поршни гораздо более пластичны, чем литые, и с меньшей вероятностью разобьются при ударе о что-нибудь в цилиндре. Но ни один поршень не выдержит падения клапана или головки клапана в цилиндр.

Поршень Повреждение пальцевого пальца
Наручные пальцы могут изнашиваться преждевременно, если поршни не получают достаточного количества смазки разбрызгиванием, но они также могут выйти из строя в результате чрезмерного увеличения оборотов двигателя или чрезмерного изгиба штока. Изношенный упорный подшипник коленчатого вала, допускающий слишком большие возвратно-поступательные движения коленчатого вала, может изгибать и скручивать шатуны во время работы двигателя. Со временем это может привести к повреждению поршневых штифтов и образованию усталостных трещин в стержнях, что может привести к поломке стержня и выходу его из строя.

Иногда поршень болтается и вгрызается в цилиндр при каждом ходе поршня. Основной причиной здесь могла быть неправильная установка стопорных колец на полностью плавающем поршневом пальце, неправильная установка или установка запрессованного поршневого пальца, искривленный или погнутый шатун, чрезмерный осевой люфт в коленчатом валу или износ конуса. или смещение шатунной шейки коленчатого вала.

Шум поршня
Стук поршня — классический признак слишком большого зазора между поршнями и отверстиями цилиндров. Стук поршня наиболее слышен при первом запуске холодного двигателя, потому что тогда зазоры самые большие. Это не обязательно означает, что поршни изношены, потому что некоторые новые двигатели будут немного стучать при первом запуске. Но если стук не исчезает при прогреве двигателя, это обычно означает износ поршней и/или цилиндров. Для подтверждения диагноза можно использовать тест на сжатие и/или тест на утечку.

На многих поршнях поршневые пальцы слегка смещены, чтобы слегка нагружать поршень в одну сторону. Это снижает шум поршня, когда поршень приближается к верхней мертвой точке (ВМТ) в такте сжатия, затем проходит через ВМТ и начинает опускаться в такте рабочего хода.

турбокомпрессор — Можно ли отремонтировать поршень в двигателе

Задавать вопрос

спросил
4 года 5 месяцев назад

Изменено
4 года, 5 месяцев назад

Просмотрено
5к раз

В продолжение моего предыдущего вопроса (здесь) в одном из поршней нет сгорания, поэтому машина работает только с тремя поршнями, и слышен звук, как будто кусок металла ударяется обо что-то.

Автомобиль 2006 года выпуска, дизельный, с пробегом 70к.

Новый двигатель не очень экономичный и трудоемкий! Можно ли починить поршни?

Видимо, из-за того, что поршень пошел, масло попало и в турбину! Так что с этим тоже надо что-то делать.

Автомобиль в таком хорошем состоянии, и это произошло на ровном месте, за последние 4 года (с момента покупки) проблем с ним не было. И я проверил его в двух гаражах, один из которых был дилером Peugeot, и они сказали, что это единственная проблема с ним, такой позор просто сдать его или продать за гроши.

Помогите пожалуйста.

• турбокомпрессор
• поршень

1

В этом случае вы, скорее всего, не собираетесь резать его заменой сломанных деталей, ваш двигатель нуждается в капитальном ремонте. Неисправный поршень необходимо заменить, но стенки цилиндра, скорее всего, тоже будут повреждены (отсюда звук металла о металл). Также может быть повреждена головка блока цилиндров. В зависимости от цены сменного двигателя может быть дешевле заменить двигатель, чем платить за запчасти и работу по капитальному ремонту.
Пойдите в мастерскую (лучше не обращаться к дилеру с 12-летней машиной) и спросите, могут ли они сказать что-нибудь об указании цены на замену или ремонт.

Трудозатраты на снятие старого двигателя и установку нового или подержанного двигателя, или на разборку и восстановление одинаковы…

Затем вы добавляете время на сортировку и настройку подержанного двигателя или пора разобрать/перестроить ваш существующий двигатель…

Вам нужно проверить цены и время/наличие запчастей и т. д. Один совет — устанавливайте комплект поршней, а не один, так как они обычно точно совпадают…

3

Замена одного поршня — по сути, разборка двигателя и его восстановление (замена любых поврежденных деталей по пути), вероятно, возможна… но вряд ли это будет экономически целесообразно.

Звуки «металлического удара обо что-то» вызывают беспокойство.. это может легко вызвать значительный ущерб — степень которого не будет видна до тех пор, пока двигатель не будет хотя бы частично разобран, и в этот момент вы можете окажетесь с разобранным двигателем и возможностью либо стиснуть зубы и потратить все необходимое, чтобы снова запустить его, либо отказаться от работы и остаться с огромным счетом за его разборку и все еще иметь сломанную машину.