Секрет правильной раскоксовки поршневых колец

Секрет правильной раскоксовки поршневых колец

В практике автолюбителей нередко бывают ситуации, когда неудачная заправка или длительный простой автомобиля происходит потеря мощности и динамичности. Движок начинает с опозданием реагировать на работу педалью газа, а разгон происходит гораздо дольше и хуже, чем раньше. Как правило, причина таких неприятностей – это потеря компрессии одного из цилиндров из-за залегания одного из колец. Если для работы автомобиля используется некачественное топливо, то при его сгорании возникает слой нагара. Такой процесс получил название закоксованности поршневых колец. Действия, направленные на возвращение двигателю его прежних свойств называются раскоксовка поршневых колец.

Компрессионные кольца: конструкции и проблемы

Шагая вглубь эволюции колечек можно насчитать не один десяток различных конфигураций, имеющих свои положительные и отрицательные стороны. Впрочем, в отличие от маслосъемных собратьев, оптимальная геометрия, решающая максимум поставленных задач, найдена и успешно освоена в серийном производстве:

• Цилиндрическая форма. Простой контур эффективно противостоит перегреву поршня и прорыву отработанных газов в картер, но неважно справляется с отложениями при склонности двигателя к масложору и образованию сажи. Кольцо подобной формы устанавливается в основном на бензиновые моторы и может иметь фаски и канавки с внутренней стороны, решающие проблему их скручивания.

• Коническое сечение. Форма заочно получила статус универсальной ввиду того, что выполняет две функции: регулировка толщины масляной пленки + барьер для отработанных газов. Изначально, на новом необкатанном двигателе нижняя кромка острая и оказывает сильное давление на цилиндр. По окончанию обкатки кромка закругляется, обеспечивая идеальное уплотнение и минимальное трение. Кроме того, за счет смещенной верхней части при движении поршня вверх кольцо немного отходит от стенок цилиндра, скользя по маслу (масляный клин). При движении же вниз заостренная кромка глубже проникает в масляную пленку, удаляя остатки после прохода масляного кольца. Контур отлично зарекомендовал себя при проектировании компрессионных колечек второго ряда для любых двигателей.

• Трапециевидная форма. Проблема с нагарообразованием и скоплением отложений в канавках под цилиндрические кольца особенно обострена у дизельных моторов с их склонностью к образованию сажи в ходе горения топлива. Трапециевидная форма канавки и колечка, установленного в нее с зазором, способствует измельчению нагара при движении поршня вверх-вниз. При этом все преимущества цилиндрического контура сохраняются. Кольца-трапеции встречаются практически на всех современных дизельных двигателях.

При эксплуатации компрессионных колец со временем возникает одна проблема глобального характера – износ. В первую очередь на это указывает пониженная компрессия, которая восстанавливается до заводских значений при введении в цилиндр 2-4 кубиков масла. Еще один признак износа поршневых колец – специфический сизый дым из выхлопной трубы .

Всяческая раскоксовочная химия здесь, как правило, бессильна. Единственный верный путь – капитальный ремонт.

Выбор, покупка новых поршней

По выбору нового комплекта поршневых элементов есть грамотная инструкция:

• обращайте внимание на внешний вид упаковки — должна иметься вся информация о производителе, материале;
• осмотрите сами уплотнительные элементы — должна быть промаркирована верхняя сторона, на поверхностях никаких дефектов;
• проверьте наличие инструкции, в которой описывается правильная .

Никогда не верьте продавцам, утверждающим, что изъяны на поверхностях деталей притрутся. Это откровенная ложь, от такой покупки откажитесь!

Искать комплект поршневых колец легче через интернет-магазины. Здесь удастся найти оригинальные изделия и заменители — цена поршневых колец дубликатов значительно ниже. Искать можно по VIN автомобиля или кодам старых деталей. Также имеется возможность подбора элементов по техническим данным двигателя.

Обычно выбор усложняется из-за материала. Чугун или сталь — что лучше? Кроме того, кольца могут покрываться защитным молибденовым, хромовым слоем. Очевидно, что последние будут стоить на порядок выше, так как имеют априори больший эксплуатационный ресурс. Стальные легированные изделия желательно устанавливать на турбированные моторы — обязательно с защитным покрытием. В стандартных случаях, если двигатель маломощный — более доступные, чугунные.

Что касается разницы между тонкими и толстыми изделиями. Отметим, что тонкие уплотнительные элементы выпускает ограниченное количество фирм. Стоят они дороже, предназначены для моторов, набирающих свыше 6 тыс. об/мин. Они — нестандартные. Поэтому надо понимать, что ресурс их меньше стандартных толстых.

Лучше всех производят поршневые кольца двигателя немецкие Mahle, Victor Reinz, Kolbenschmidt. Конкуренцию им составляет также японская компания Riken. Эти бренды нещадно подделывают, что нередко приводит к казусам. Поэтому следует действовать по инструкции, приведённой выше. Полезно будет ещё заранее узнавать о защитных фишках производителя, которые регулярно обновляются.

Кольца компрессионные, маслосъемные, установка

Поршневые кольца

Поршневые кольца формируют уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем. Должны обеспечивать хорошее уплотнение по всей плоскости цилиндра в широком диапазоне температур. В четырех тактных двигателях чаще применяется три кольца, из них два компрессионных и нижнее маслосъемное.

• Компрессионные кольца обеспечивают надежное уплотнение между цилиндром и поршнем для герметизации камеры сгорания.
• Отвод тепла от поршня к стенкам цилиндра.
• Маслосъемные кольца удаляют излишки масла со стенок цилиндра предотвращая его попадания в камеру сгорания. Однако удаляют не полностью, а регулируют, оставляя необходимое количество масла для компрессионных колец.

Первое компрессионное кольцо

Предназначено исключительно для предотвращения прорыва расширяющихся газов в камере сгорания. Во время цикла «рабочий ход» нарастающее давление в камере сгорания прижимает первое компрессионное кольцо ко дну канавки поршня и сильнее прижимает к стенкам цилиндра, тем самым обеспечивая достаточную изоляцию камеры сгорания. Давление в канавке кольца сохраняется на последующих тактах не
успевая снизиться. Зазор между кольцом и канавкой составляет 0.04-0.08 мм

Защищает второе кольцо от высокой температуры сгорания и уменьшает нагрузку. Имеет наибольший теплоотвод от поршня к цилиндру, примерно 50-60% отводимого тепла от поршня к цилиндру приходится на компрессионные кольца. Некоторая часть газов прорывается, второе кольцо приступает к выполнению своих функций, об этом чуть позже.

Первое компрессионное кольцо изготавливается из высокосортного чугуна или стали, способного выдерживать высокие температуры и нагрузку при этом имея не большой коэффициент теплового расширения. Во время работы двигателя температура кольца достигает 180-210°C, в верхней мертвой точке где практически нет смазки из-за трения, достигается еще большая температура. На внешней рабочей поверхности кольца часто присутствует специальное покрытие для снижения трения. Это может быть плазменная наплавка молибдена, металлокерамики, керамики. Чаще встречается хромовое покрытие, имеющее серый матовый цвет (наносится гальваническим метолом) и своеобразную пористую структуру, позволяющую задерживать масло для большего снижения трения. Остальные поверхности имеют черный цвет в результате фосфатирования. Покрытие обеспечивает антифрикционные и антикоррозийные свойства.

Компрессионные кольца производятся не совсем круглыми, а имеют сложную форму дуги в свободном состоянии и достаточно большой концевой зазор. Когда кольцо займет свое место в поршне и будет вставлено в цилиндр, оно будет обеспечивать равномерную прижимную силу в любой точке окружности.

Второе компрессионное кольцо

Работает в более благоприятных условиях и выполняет функцию дополнительного уплотнения так же из-за специальной формы помогает маслосъемному снять излишки масла, оставляя только масленую пленку на поверхности цилиндра. Средняя температура кольца 150 — 170 °C в режиме работы. Зазор между кольцом и канавкой поршня немного ниже чем у первого 0.03-0.06 мм. Выполненно из чугуна и очень хрупкое. Разнообразие форм колец обуславливает выполнение определенных функций. Таких как распределение нагрузки в канавке, уменьшение трения юбки поршня методом аквопланирования по маслу, удаление излишек масла.

Фаска на внутренней стороне кольца определяет в какую сторону будет изгибаться кольцо. Если фаска снизу, то кольцо после нагрева будет выворачиваться наружной поверхностью вниз, как показано на картинке. И соответственно если фаска сверху, то и выворачиваться рабочая поверхность кольца будет вверх.

Маслосъемное кольцо

Под компрессионными кольцами располагается маслосъемное кольцо, выполняющее функцию удаления излишек масла со стенок цилиндра.

Большое количество масла, проникающее через компрессионные кольца в камеру сгорания, плохо сказывается на работе двигателя. В процессе работы сгорающее масло откладывается на стенках клапанов, камере сгорания, свечах, дне поршня. Большой нагар сильно разогревается, повышается вероятность детонации. Выпускные клапана подвергаются увеличенной температурной нагрузке.

Тонкий слой масленой пленки, оставляемый маслосъемными кольцами, снижает силу трения компрессионных колец, увеличивая их долговечность. В отличии от компрессионных маслосъемные не прижимаются рабочим давлением газа к плоскости канавки в поршне и стенкам цилиндра, поэтому имеют специальные осевые и радиальные расширители.

По конструкции можно выделить два типа колец: коробчатые и наборные те и другие могут иметь различные расширители.

При движении поршня вниз маслосъемные кольца соскребают со стенок цилиндра излишки масла направляя их по дренажным отверстиям в поршне обратно в картер. Масляный клин перед кольцом помогает эффективно смазывать скользящую юбку поршня. Стенки цилиндра имеют шероховатость, так называемый хон, который позволяет задерживать тончайший слой масла, для компрессионных колец.

Большее распространение получили наборные кольца, состоящие из двух тонких стальных пластин, (часто имеющих различные покрытия для снижения терния) и тангенциального расширителя, выполняющего одновременно осевое и радиальное расширение. Используются в современных двигателях.

Особенности установки маслосъемных колец

Хочу обратить ваше внимание на установку именно маслосъемных колец. С компрессионными не должно возникнуть проблем если соблюдать простые правила, устанавливать надписями вверх (надписи, точка) и пользоваться специальным инструментом.

При установки маслосъемных могут возникнуть трудности при отсутствии надписей, или правильность установки замка расширителя. Разберемся в этом подробнее. Если надписи отсутствуют, то не имеет значения какой стороной вы поставите кольцо и какое из них будет сверху, а какое снизу (наборные).

Часто ошибки возникают при установке поршня в цилиндр, даже если используется специальных хомут для стяжки колец на поршне. Особенность состоит в следующем. При сборке маслосъемного кольца стоит обратить внимание на замок расширителя и правильность его стыковки. Для наглядности смотрим изображение ниже.

Во время сжатия колец на поршне замок расширителя маслосъемного кольца может соскочить с правильного положения и лечь в нахлест собираясь по спирали, таким образом пластины проваливаются через расширитель и это приведет к задиру стенок цилиндра, и канавок поршня. Чтобы этого избежать стягивающий хомут следует располагать таким образок как показано на изображении.

Соблюдая простые правила, вы правильно установите кольца в цилиндре.

Способы раскоксовки поршневых колец

Раскоксовать залегшие поршневые кольца можно самостоятельно, не разбирая двигатель, с применением одного из следующих методов.

Народные средства раскоксовки

Способ раскоксовки предполагает выжигание на большой скорости движения авто. Для усиления эффекта в бак добавляют растворяющие присадки. Можно добавить в полный бак смесь спирта и ацетона, чтобы на 30 л бензина приходилось 3 л состава. Для реализации метода должна быть хорошая тяга и устойчивая работа мотора. Чтобы гонять авто, потребуется потратить время.

Просто и безопасно раскоксовать поршневые кольца удается с помощью водяного пара, подаваемого малыми порциями прямо во впускной коллектор. Разогретый водяной пар успешно снимает все лаковые пленки и нагары.

Раскоксовка с помощью керосина

Этот давно известный способ применяется для старых моделей машин. Эта процедура достаточно простая.

• Приготовить смесь, соединив в равных частях ацетон, керосин и бензол или толуол.
• Компоненты взбить в герметично закрытой бутылке.
• Прогреть двигатель до температуры 40 о С, но не более. При необходимости охладить, иначе смесь испарится.
• Шприц заполнить приготовленным составом.
• В каждый цилиндр впрыснуть по 40-50 мл, а свечное отверстие сразу закрыть деревянной пробкой.
• Выдержать 8-10 часов, после чего пробки удалить и заменить ветошью.
• Несколько раз запустить стартер. Жидкость выплеснется из отверстий на тряпку, а цилиндры в результате очистятся.

Прежде, чем раскоксовать поршневые кольца, масло из картера рекомендуется слить. Когда состав для раскоксовки выйдет, наполняют поддон 150 мл старого масла и еще раз сливают.

Завершающий этап – разогнать машину до большой скорости и проехать 20-30 км. Проблему с залеганием колец удается решить почти всегда.

Раскоксовка с применением химических препаратов

Химическая промышленность предлагает средства для улучшения работы и восстановления автомобильных двигателей. Чтобы раскоксовать поршневые кольца, используют три вида автохимии:

• Присадки для топлива, очищающие клапаны и поршни при выполнении небольшого пробега.
• Средства, добавляемые в моторное масло.
• Раскоксовыватели, заливаемые непосредственно в полость цилиндра. Удаляют их с помощью операции быстрой продувки.

Средства раскоксовки, добавляемые прямо в топливо, могут использоваться для бензиновых и дизельных моторов. Одна упаковка рассчитана на бак объемом до 60 л.

На успешную раскоксовку указывает повышенное выделение дыма и гари из выхлопной трубы. Пользуется спросом среди автомобилистов присадка подобного действия ЭДИАЛ.

Раскоксовать поршневые кольца помогут специальные промывки, например, LIQUI MOLY, которые вводятся в моторное масло. Их рекомендуется добавлять при каждой замене. Специальные соединения постепенно воздействуют на загрязнения, помогая раскоксовке колец и очистке масляных каналов от нагара и пленок. В итоге снижается риск внезапных отслоений и повреждений седла клапана.

Препараты последнего типа, например, Лавр (Lavr), VeryLube Anticarbon, ХАДО, достаточно выдавить в полость цилиндра и закрыть отверстие ветошью, покрутить стартер и дождаться выброса отслоившегося битума и коксовых отложений. Не стоит забывать, что эти средства раскоксовки очень агрессивные и способны вызвать ожог кожи.

Замена поршневых колец

Процесс замены начинается с демонтажа поддона картера. Дополнительно желательно снять масляный насос и проверить, насколько сильно он изношен. Затем нужно открутить крышки шатунов и вытолкнуть шатуны с поршнями вверх. Важно помнить, что крышки шатунов нельзя менять местами, каждую впоследствии необходимо прикрутить к своему шатуну.

Следующий этап – непосредственно, замена поршневых колец. Проще всего произвести замену, если имеется съемник поршневых колец. Он представляет собой щипцы, разжимающие кольца. Главное – не переусердствовать и не разжать слишком сильно, поскольку они могут попросту сломаться. Если же приспособление для установки поршневых колец взять негде, можно обойтись тонкой отверткой с плоским жалом. Задача, конечно, усложнится, но справиться с ней можно. Ставить их необходимо с осторожностью, чтобы не поцарапать поршни отверткой.

Проверка состояния снятых колец позволит выявить деформацию цилиндров. Неравномерный износ поршневых колец говорит о том, что в процессе эксплуатации цилиндры приняли овальную форму в поперечном сечении. В этом случае желательно расточить их, поскольку новые запчасти будут усиленно изнашиваться, и после замены надолго их не хватит. Поменять можно, чтобы проездить еще какое-то время, но капремонт, тем не менее придется производить уже в ближайшем будущем.

После снятия старых колец нужно удалить нагар из канавок, который помешает установке нового комплекта. Идеальное орудие для этой процедуры обломок старого кольца, поэтому одно из них нужно сломать. Также нагар необходимо счистить с днища поршней, если он там есть. Для облегчения задачи можно смочить поверхность керосином. Действовать, опять же нужно аккуратно, чтобы не оставить царапин.

Порядок установки следующий: первым устанавливается маслосъемное кольцо, затем второе и первое компрессионные. Из-за того, что второе компрессионное и маслосъемное кольца работают в менее тяжелых условиях, чем первое компрессионное, к металлу, из которого они изготавливаются, предъявляются менее строгие требования, поэтому кольца более хрупкие. При их монтаже следует проявлять особую осторожность. Ненароком сломать первое компрессионное кольцо практически невозможно.

При установке следует обратить внимание на расположение замков поршневых колец: они не должны располагаться в одну линию. Лучше всего замок каждого следующего располагать под углом 120 градусов по отношению к предыдущему. Правильное расположение поршневых колец дополнительно препятствует прорыву газов из камеры сгорания в картер.

Следующий ответственный этап работы – установка поршней обратно в цилиндры. Чтобы поставить поршни на место, потребуется оправка для поршневых колец, иначе они будут препятствовать входу поршней в цилиндры. Она может быть как универсальной, рассчитанной на поршни разных диаметров от 50 до 150 мм, или изготовленной специально под конкретный размер. При помощи этого приспособления осуществляется обжимка поршневых колец, после чего поршень вгоняется в смазанный моторным маслом цилиндр путем аккуратного постукивания по днищу каким-нибудь неметаллическим предметом.

Для самостоятельной замены деталей понадобятся:

1. Расширитель поршневых колец, для того, чтобы развести запчасти и не повредить их.
2. Ключ со встроенным динамометром и набор насадок под него.
3. Обжимное устройство.
4. Молоток для простукивания деталей.
5. Тиски, чтобы закрепить поршень.
6. Моторное масло для свежей обработки.
7. Ветошь, чтобы убрать старую смазку с деталей.

Возможно понадобятся еще некоторые приспособления. Но это уже дело личных предпочтений. Так как вышеуказанный инвентарь хорошо справляется с поставленной задачей.

Итак! Имеем авто Тойота Королла AE-100, 1995 года с мотором 5A-FE, пробег на момент вскрытия двигателя 251210.
Была куплена весной 2014 года с пробегом 239000. Компрессия после покупки 16 в каждом. Расход бензина 20/100 (. ) Заменены сразу: масло в ДВС, антифриз, термостат (заклинил в открытом положении), свечи, провода, крышка трамблера и бегунок (все контакты и угольки выгорели почти полностью, удивляюсь, как вообще заводилась и ровно работала), все фильтра и сетка в баке (кусок гуано), лямбда-зонд, ремень ГРМ и ролик (очень устали), сальники РВ и КВ (текли малость и были пластмассовыми), сальники свечных колодцев (рассыпались при извлечении). При снятии шестерни ГРМ с КВ столкнулись с тем, что она прикипела там навсегда. В итоге резали ее болгарским ключом по шпонке и меняли на новую. Позже, через пару месяцев поменял полностью декстрон в коробке (был очень темным и грязным), промыл фильтр и поменял прокладку под картером КПП.

Мотор работает ровно, не гремит, не стучит, не дымит, тянет, расход бензина 10/100 летом (напрягает), расход масла 0,5/1000 (напрягает еще больше)

Собственно расход масла и понимание того, что 100% залегшие кольца и деревянные МСК (так как ряд признаков указывает на то, что до меня кроме крышки клапанов никто никуда не лазил), привели меня к ремонту. Я бы долго на это не решился, если бы не один хороший человек, мой приятель, он же БОЛЬШОЙ специалист по ремонту немецких авто, назовём его Мастер И. Так как сам я неплохо разбираюсь в автомобилях и руки вроде прямые, понимаю, что могу сделать сам, да и отдавать «мастерам» 15 килорублей жаба душит. Вопрос, где делать и чем.

И самый главный вопрос, это ВРЕМЯ. Есть только два дня, суббота и воскресение. Машина нужна для работы и в понедельник не зависимо ни от чего машина должна быть на ходу.

Итак! Мастер И говорит мол, готов помочь, заезжай ко мне на СТО (арендует).
Покупаю ремкоплект ДВС, в состав которого входят почти все прокладки, колечки, МСК; поршневые кольца фирмы TP (типа Япония) стандарт; шатунные вкладыши фирмы Тайхо (типа Япония) стандарт. Итого чуть менее 5000 рублей на запчасти.

Так же были куплены: обжимка для поршневых колец, рассухареватель для 16-ти клапанного ВАЗа, 12-ти гранные головки на 10, 12, 14 (без них ничего не получится) и высокая шестигранная (. ) головка на 10 исключительно для откручивания четырех шпилек, на которые крепится клапанная крышка. Бывали случаи, когда срывали грани плохим инструментом. Очень важный момент!

Основные неисправности

Поскольку эти элементы ЦПГ находятся в постоянном контакте со стенкой цилиндра, то главной их неисправностью является износ рабочих поверхностей. Ресурс этих элементов во многом зависит от материала изготовления и условий эксплуатации, и он может варьироваться от 150 тыс. до 1 млн. км.

Но несоблюдение правил эксплуатации может значительно сократить их срок службы. Повлиять на ресурс могут:

1. Несвоевременная замена смазочного материала в силовой установке.
2. Использование низкокачественного топлива.
3. Частая эксплуатация авто в условиях пробок или кратковременные поездки.
4. Создание чрезмерно больших нагрузок на силовую установку.
5. Перегрев мотора.

Основными признаками сильного износа поршневых колец является сильное падение компрессии, вследствие чего падают мощностные и динамические показатели авто и увеличивается расход топлива, а также значительное повышение расхода смазочного материала.