Как сделать кольца на мотоцикл
Замена поршневых колец двигателя мотоцикла
Примерный срок службы поршневых колец большинства отечественных мотоциклов и некоторых иномарок составляет у четырёхтактных двигателей 10 тысяч км., при малом объёме двигателя (125 — 300 см), и 15 тысяч км., при большем объёме (650 — 750 см).
У двухтактных отечественных моторов срок службы колец меньше, и составляет всего 4 тысячи у 50 — 125 см моторов, и 8 тысяч у моторов более солидных кубатур (250 — 350 см). На двухтактниках иномарок ресурс колец естественно больше, но тоже зависит от объёма двигателя.
Естественно, что эти данные чисто условные, и при ещё большем объёме двигателя (например 1,5 — 2 литра) на импортных моторах, срок службы колец может быть ещё больше. Так же на срок службы колец влияет и то, в каких условиях эксплуатировался двигатель, как часто менялся воздушный и масляный фильтр и моторное масло, и какого качества было это масло. И более частой заменой качественного масла и фильтров, чем рекомендует завод изготовитель, можно увеличить ресурс колец почти в двое.
Но вне зависимости от пробега, компрессионные поршневые кольца меняют при уменьшении компрессии двигателя, но перед этим не забудьте проверить герметичность клапанов и их зазоры, так как часто потеря компрессии происходит именно из-за негерметичности клапанного механизма, или из-за уменьшенных тепловых зазоров (когда клапан неплотно закрывается). Я уже об этом писал, и подробно можно почитать об этом например вот в этой статье. В этой статье кстати я написал, как проверить из-за чего упала компрессия, из-за клапанного механизма или из-за поршневой группы.
На двухтактных моторах, если компрессия небольшая, то следует вначале заменить сальник коленвала, так как часто именно из-за него (из-за негерметичности картера) может теряться компрессия.
В четырёхтактных двигателях, вне зависимости от пробега мотоцикла, меняют маслосъёмные кольца, если расход масла увеличивается или при появлении обильного масляного дыма из глушителя.
Но наиболее верные признаки, по которым можно точно определить, что пора менять поршневые кольца, это замер деталей и увеличение зазоров в замках колец (для каждого конкретного двигателя, следует искать какие должны быть зазоры в мануале мотора). Так же, что кольца пора менять, может подсказать и то, что на поверхности юбки поршня обнаруживаются тёмные следы от прорыва газов, и значительное уменьшение упругости колец.
Рис.1 Маслосъёмное кольцо.
1 — новое кольцо, 2 — кольцо с изношенными рабочими кромками, 3 — кольцо с временно восстановленными рабочими кромками, 4 — маслосъёмное кольцо, изготовленное из двух компрессионных колец.
А дополнительным признаком, что пора менять маслосъёмные кольца, является износ рабочих кромок этих колец (см. рисунок 1). Для более точного определения износа поршневого кольца, его нужно снять с поршня, например с помощью трёх и более пластинок из жести (см. рисунок 2).
Затем кольцо вставляют в цилиндр без перекоса, примерно на 10 мм ниже верхней кромки гильзы цилиндра как показано на рисунке 3 (чтобы не попасть на ступеньку от износа гильзы). Выровнять положение кольца в цилиндре удобно поршнем, который вставляют в цилиндр вслед за кольцом. Зазор в замке колец определяют с помощью набора щупов, различной толщины.
Для проверки упругости кольца существует специальный прибор, но он есть не у всех. Упругость кольца можно сравнить и пальцами, с упругостью нового кольца. Но как правило в этом нет необходимости, так как при износе кольца от достаточного пробега (при повышенном зазоре в замке кольца), кольцо теряет и свою упругость к этому времени.
Перед установкой нового кольца на поршень, сначала подгоняют его размеры по месту, проверяют зазор в замке, а так же соответствие высоты кольца ширине канавки поршня. Так же нужно проверить и соответствие толщины кольца глубине канавки, как это сделать показано на рисунке 4.
Рис.3. Замер зазора в замке поршневого кольца.
1 — цилиндр, 2 — кольцо, 3 — щуп.
Знать точное значение зазора в замке кольца важно, так как если этот зазор будет недостаточным для конкретного двигателя, то во время работы мотора, от нагрева и теплового расширения металла, кольцо расширится и заклинит поршень в цилиндре. Так же следует знать, что при установке ремонтных колец в цилиндр имеющий износ его зеркала, кольца нужно подогнать так, чтобы рекомендуемый заводом (или мануалом) нормальный зазор в замке, начинал образовываться с наиболее изношенной середины цилиндра («бочке»), и был меньше рекомендованного зазора в нижней части гильзы цилиндра, которая менее изношена.
Чтобы проверить что высота кольца соответствует ширине канавки в поршне, кольцо вставляют
Рис. 4. Проверка соответствия толщины кольца глубине канавки в поршне.
1 — поршень, 2 — кольцо, 3 — линейка.
в канавку наружной стороной и прокатывают по канавке по кругу. При этом по всему кругу кольцо должно входить в канавку чуть плотно, без шата, но перемещаться без заеданий. И кольцо должно быть чуть уже глубины канавки (примерно на 0,5 мм., см рис.4).
Это легко проверить если вставить линейку, и при этом кольцо должно свободно перемещаться между линейкой и поршнем. Можно затем уложить между кольцом и линейкой кусочек тонкой проволоки, диаметром равной 0,5 мм, и после этого кольцо уже не должно перемещаться между поршнем и линейкой.
Если пренебречь этим зазором в 0,5 мм, то от нагрева и расширения кольцу уже некуда будет утапливаться и в самой узкой части цилиндра поршень с кольцами заклинит. Это произойдёт ещё быстрее, если в канавке под кольцом накопится слой нагара. Поэтому этот зазор в 0,5 (или даже в 0,6 мм., при применении масла не очень хорошего качества) должен обязательно быть.
А величина зазора между кольцом и боковой стенкой канавки в поршне, составляет примерно 0,02 — 0,06 мм, но всё же лучше уточнить это значение в мануале своего двигателя, и затем проверить зазор с помощью щупа, вставленного между боковой стенкой канавки и кольцом.
Этот зазор тоже важен, так как при меньшем зазоре, чем рекомендует завод, кольцо от нагрева может заклинить в канавке, а от этого оно не сможет сжаться и поршень заклинит в цилиндре. А если даже и не заклинит сразу, то кольцо с меньшим зазором будет иметь плохую подвижность и быстрей пригорит (забьётся нагаром) и в итоге его тоже заклинит.
Если зазор между боковой стенкой канавки и кольцом наоборот будет больше рекомендованного, то кольцо при работе двигателя будет интенсивно перемещаться вверх-вниз, и канавка поршня быстро износится (или будет наклёпывание алюминия в канавке). Или от постоянных ударов кольцо может треснуть. Ну и расход масла увеличится, так как есть такое явление, как насосное действие колец, от интенсивного перемещения кольца вверх-вниз.
Если зазор между стенкой канавки и кольцом велик, следует искать ремонтные кольца потолще. Ну а если зазор очень маленький или кольцо вообще не вставляется в канавку, то кольцо следует доработать, подогнать под ширину канавки поршня. Это можно сделать на плоскошлифовальном станке с магнитным столом, или обработкой кольца вручную, если уложить на лист стекла наждачную бумагу и обработать кольцо о поверхность бумаги, или шлифануть кольцо на притирочной плите.
Рис.5. Способы фиксации поршневого кольца, при уменьшении его высоты, при обработке.
а — в канавке болванки, б — на доске с помощью гвоздей.
Если уж кольцо сильно широкое и снимать придётся много металла, то можно сначала поработать бархатным напильником, уложив кольцо в специальную канавку, проточенную в металлической болванке (как на рисунке 5), или просто зафиксировать кольцо на ровной деревянной доске с помощью мелких гвоздиков и обработать напильником, а затем деревянным бруском (притиром) с наклеенной на него наждачной бумагой. Обработку следует вести круговыми движениями, или постоянно прокручивая кольцо при обработке. Конечную обработку желательно сделать наждачкой № 1000 — 1500.
Так же следует проверить и прилегание поршневого кольца к зеркалу цилиндра. Для этого кольцо нужно вставить в цилиндр, затем накрыть его вырезанным из картона кружком, и используя мощны источник света, проверяем, есть или нет просвет между кольцом и зеркалом цилиндра, при этом полезно несколько раз прокрутить кольцо в цилиндре, для полноты картины. При наличии больших просветов кольцо бракуется.
Если же сильный просвет только с двух противоположных сторон цилиндра (передней и задней), значит кольцо здесь не причём, это сильно изношен цилиндр в виде овала (наибольшая выработка всегда образуется спереди и сзади цилиндра, а не с боков) и замена поршневых ремонтных колец здесь не поможет, цилиндр следует ремонтировать (растачивать). Как расточить цилиндр я уже писал, и желающие могут почитать об этом здесь.
После учёта всех вышеописанных рекомендаций, проверок и подгонок, поршневые кольца устанавливают в канавки поршня.
У двухтактных моторов проверяют сопряжение выемки в замке кольца со стопором в канавке поршня. Для этого поршень с установленным на него кольцом вводят в цилиндр двигателя и добавляют по одному кольцу на поршень и опять вводят его в цилиндр. Если поршень с кольцами не входит в цилиндр, несмотря на то, что все зазоры правильные, и кольцо нормально утапливается в канавке поршня, то необходимо подработать круглым надфилем выемку в кольце под стопор.
Ну и напоследок рассмотрим вариант самодельного изготовления поршневых колец, если у вас довольно редкий двигатель антикварного мотоцикла или автомобиля, для которого поршневые кольца проблематично найти в продаже. Причём способ изготовления поршневых колец, будет не хуже заводского способа.
Из отрезка толстостенной чугунной трубы подходящего диаметра (мелкозернистый серый чугун), вытачивают на токарном станке заготовки колец диаметром немного большим, чем требуемый размер поршневого кольца. Затем для получения правильной окружности заготовки, несколько штук колец надевают на оправку, сводят концы в замке и зажимают с торца заготовки гайкой с мелкой резьбой, и протачивают до размера, который соответствует диаметру цилиндра.
После такой проточки кольцо становится круглым снаружи, но с различной толщиной стенки кольца. После этого, кольца устанавливают в оправку, сделанную из трубы, зажимают и протачивают кольца изнутри. После такой проточки, кольца приобретают правильный внутренний диаметр и ровную радиальную толщину по всей окружности. Остаётся теперь только шлифануть боковые поверхности колец. А наружную поверхность колец желательно отполировать и снять фаски с кромок.
Надеюсь эта статья поможет начинающим ремонтникам, самостоятельно подобрать и заменить поршневые кольца в двигателе, что позволит продлить срок службы двигателя до капитального ремонта; успехов всем.
Изготовление самодельных компрессионных поршневых колец.
Понятно, что не реально изготовить в кустарных условиях поршневые кольца для импортного мотоцикла, развивающего высокие обороты и имеющего большую удельную мощность. Но для людей, занимающихся антикварной техникой или ставящих перед собой прозаическую задачу ремонта подержанного мотоцикла для эксплуатации в хозяйственных целях, самодельные поршневые кольца могут быть единственным выходом из положения. Но и в этом случае изготовление поршневых колец упрощенным способом целесообразно лишь в качестве крайнего варианта, когда не удается обеспечить двигатель заводскими кольцами.
Для изготовления небольшого количества поршневых колец описанный способ, требующий применения двух оправок, слишком трудоемок и дорог. Ниже рекомендуется простой способ, к которому приходится прибегать при изготовлении нескольких штук, хотя и уступающих по качеству кольцам заводского производства, но дающих, однако, возможность дальнейшей эксплуатации мотоцикла.
В качестве материала для колец подбирают болванку мелкозернистого серого чугуна.* Например, для изготовления колец диаметром 76 мм можно использовать в качестве заготовки трубу с наружным диаметром 80-85 мм и внутренним диаметром 55-60 мм. Трубу следует закрепить в патроне токарного станка и за один установ проточить по наружному и внутреннему диаметрам, обеспечивая шероховатость поверхности 0,63 мкм. Наружный диаметр делается на 0,3-0,5 мм больше диаметра цилиндра. Затем следует отрезать кольца с небольшим припуском на доводку по высоте. Высоту колец подгоняют к канавкам поршня шлифованием боковых поверхностей вручную на наждачной шкурке, расстеленной на толстом стекле и доводкой на чугунной плите с абразивной пастой.
Подогнанные кольца следует разрезать ножовочным полотном, специально сточенным с боков на наждачном круге до толщины 0,5-0,8 мм. При некотором навыке можно перекусить кольца кусачками или перерубить осторожно зубилом. Подогнать зазор в замке кольца по цилиндру, в случае необходимости, припиливая надфилем торцы кольца. Выпилить надфилем выемки в замке кольца, взаимодействующие со стопорным штифтом в канавке поршня (для двухтактных двигателей).
Таким образом получается кольцо правильной формы, равностороннее, с разрезом, но не обладающее необходимой упругостью. Для придания кольцу упругости в сжатом состоянии концы его разводят в стыке в стороны на расстояние, равное примерно пятикратной радиальной толщине кольца. (Для колец диаметром 76 мм разводка на 12-15 мм). С этой целью кольца надевают на трубу подходящего диаметра, причем в месте расположения стыков колец на трубе должна быть снята лыска примерно на 1/6 окружности для того, чтобы цилиндрическая форма кольца была меньше нарушена. Вместе с трубой кольца нагревают в муфельной печи до 800-850°С, выдерживают при этой температуре 20-25 минут и охлаждают в масле. Затем следует новый нагрев до 400°С и охлаждение на воздухе.
зготовленные кольца имеют правильную форму, однако по упругости и ресурсу уступают заводским. При сборке самодельные кольца следует надевать на поршень с повышенной осторожностью, при помощи тонких стальных пластинок, обеспечивающих минимальный развод колец в стыках.
Несмотря на это, по слухам, некоторые антикварщики успешно делают кольца из канализационных чугунных труб. Следует только иметь в виду, что ездят они с такими кольцами не очень много и не спеша.
arttrener › Блог › Как правильно устанавливать комплект с наборными маслосъемными кольцами на поршень
«…Далее нужно одеть кольца.
Кольца взял типа SM, сейчас они называются NPREurope. Маслосъемные кольца у них наборные.
Проверяем зазор в замках внутри цилиндров.
Зазор в замках нормальный. Около 0,45мм компрессионные, и 0,35мм наборные маслосъемные. В предыдущей записи я писал что зазор в маслосъемных очень маленький и их нужно подпилить, но это не так =). Расжав кольцо к гильзе зазор стал около 0,35. В сборе это делает сепаратор. Так что все ок.
Теперь непосредственно одеваем на поршня. Начинать нужно с сепаратора, а затем тонкие маслосъемные. И уже потом второе компрессионное и затем первое компрессионное.
Но прежде нужно сделать следующее.
Очень важный момент! Который почему то почти ни где не описывают. Не в мануалах, не с инструкцией к кольцам.
Что бы масло мотор не расходовал с наборными кольцами, необходимо что бы кольца правильно работали их нужно правильно сориентировать на поршнях.
Постараюсь объяснить доступно =)
Нужно взять в руки «лапшу» и сжать, состыковав замок. Вот так.
Далее, нужно пометить одну из сторон, например маркером. Я помечал выпуклую сторону на всех маслосъхемных кольцах.
Относительно поршня кольца должно быть сориентированы таким образом
Вот схематично накидал картинку для наглядности.
После того как кольца наборные установлены, устанавливаются вторые компрессионные кольца. Они чугунные, очень хрупкие, сильно разжимать нельзя — лопнут. Оно работает как компрессионное и частично как маслосъемное. Для этого у них бывает либо выточка, либо срез торца под углом. Так же обязательно присутствует надпись «ВВЕРХ» или «ТОР». Ее нужно ориентировать к днищу поршня, в сторону к камере сгорания. Для проверки можно еще ориентироваться на выточки. Если выточка внутренняя (по внутреннему диаметру кольца), то такой выточкой кольцо должно смотреть в сторону камеры сгорания, если выточка по наружному диаметру — то такой стороной ориентируем в сторону картера.
Верхнее кольцо стальное, я ставлю надписями вверх (обычно пишут че нить на кольцах), хотя разницы особой нет.
После того как кольца одеты, их нужно развернуть относительно друг друга на 180 градусов. Но не как попало.
Маслосъеные наборные относительно замков друг друга на 180гр, а относительно замка сепаратора на 90гр.
Замки всех колец нельзя ориентировать в сторону холодильника ( в сторону пальца).
Лада 2111 «1.6 атмосферный» › Бортжурнал › Как по другому подогнать зазор в поршневых кольцах! Ноу Хау, от которого компрессия намного выше, чем в стоке! И кольца такие не убиваемые в плоть до капитального ремонта двигателя…
Переношу данную статью в борт журнал, по началу написал не там где надо, просто потому что не разобрался в первые дни находясь на драйве что есть блог, и есть борт журнал)) Старое место было тут.
P.s.
По многочисленным просьбам продолжение и более подробное описание будет во второй части, которая будет со дня на день, прошу прощения что с ней я так долго задержался …)
Все кто хоть раз перебирал двигатель или пытался это сделать своими руками, наверняка меняли поршневые кольца или «маслосъёмные» колпачки и т.д. Для самых пытливых испытателей, а возможно и естествоиспытателей, возникал вопрос о «цельных» поршневых кольцах) Почему производители упустили этот вопрос, почему им наплевать на нас, на обычных людей, как мы будем мучиться с такой «техникой» не продуманной?!
В книге по ремонту автомобиля есть минимально и максимально допустимые расчёты о зазоре в стыке поршневых колец, что бы при расширение от температуры эти стыки не встретились, и наши кольца не начали «драть» цилиндр, пока просто не заклинят или в лучшем случае не оставят риски, которые опять же будут дефорсировать компрессию. Например наши, для десятого семейства автомобилей ВАЗ, эти зазоры таковы: 0,25-0,45 предельно допустимый 1мм. Честно говоря это огромные размеры, особенно 1мм.))) У нас многие любители и даже профессионалы мотористы этим грешны, что просто забивают на зазор. Просто например проточили блок допустим на заводе на 84.0, то есть под нулевой ремонт, и вставляют такие же кольца второго ремонта и ставят их туда, хорошо если проверят, хотя бы зазор в допуске?! Но! Зазор может быть и в допуске, НО цилиндры протачивают не прям в идеале одинаково каждый, ведь многие встречали в своих цилиндрах поршня разных групп, кольца поршневые на производстве вам тоже одинаково не сделают, так что зазор в каждом цилиндре может ЛЕГКО гулять! То есть в одном цилиндре допустим 0,25, в другом 0.35 и т.д. От этого разная компрессия становится во всех цилиндрах, один цилиндр вкалывает, другой в пол силы работает, и двигатель работает не устойчиво, от этого и износ поршневой разный, почему когда мы проверяем компрессию, в двух цилиндрах может быть 12 кПа, а в двух других 10 кПа например! А иногда разница куда больше! Мне ещё отец говорил, когда я только начинал вникать в технику, что кольца надо всегда покупать на ремонт больше, что бы подогнать их идеально для каждого цилиндра одинаково.
Я опытным путём начал экспериментировать ещё когда ездил на мотоциклах, причём «Урал», которому первому досталось в этих испытаниях, но и по сей день он работает на этих кольцах, прошёл он на них 170 тыс., компрессию показывает 12 кПа, а ведь по паспорту должно быть 8,5 кПа, и заводится как новый, с пол оборота в любую погоду!=) Другой бы мотоцикл уже умер, а кольца ему эти не дадут так легко уйти на покой)))
Естественно испытания коснулись и моего четырёх колёсного друга 2111, когда я менял поршня с более глубокими циковками, чтобы не гнуло клапана при обрыве ремня ГРМ, доработок было куча с двигателем, но мы коснёмся в этой теме именно поршневых колец, потому что они огромную роль играют в «здоровье» и продолжительности работы двигателя! Это так сказать источник всей работы в целом ДВС!
Поменял я кольца поршневые на своей 2111 по своей технологии и проверил компрессию на 200 км. пробега, компрессия показала в каждом цилиндре 14 кПа, решил в следующий раз проверить после полной обкатки, когда проеду 1.500 км., и ожидается прибавка на 0.5 кПа, то есть должно быть 14.5 кПа+) То есть с такими кольцами компрессия только увеличивается, и ходит двигатель в разы больше, если не сказать, что всё развалится, вкладыши не будут уже держать давление масла, а кольца будут верой и правдой работать до капитального ремонта!
И так! Вот схема, как подогнать кольца: