Как сделать кольца на поршень
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.
МОЙ МОТОЦИКЛ
1 — поршень; 2 — компрессионные кольца; 3 — маслосъемные кольца; 4 — поршневой палец; 5 — стопорное кольцо; а — донышко поршня; б — юбка; в — отверстие под палец; г — термоизоляционная канавка; д — канавка для компрессионых колец; е — канавки для маслосъемных колец
Отсутствие запасных частей — больной вопрос для многих владельцев мотоциклов. И если для современной техники найти детали можно, то представьте, чего стоит найти комплектующие для мотоцикла, снятого с производства лет 20 или, тем более, 50 назад.
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.
1. Оправка для обработки поршневых колец диаметром 78 мм по внутренней поверхности:
1 —корпус оправки; 2 —накидная гайка.
Один из общеизвестных способов изготовления поршневых колец, подобных по качеству заводским, следующий: из маслоты чугуна (отрезок литой толстостенной чугунной трубы) улучшенного качества вытачивают на токарном станке заготовки кольца диаметром несколько большим, чем требуемый; затем по окружности из кольца вырезают небольшую часть; при сведении торцов заготовки кольцо пружинит, но приобретает овальную форму. Для получения правильной окружности заготовки несколько колец надевают на цилиндрическую оправку, сводят концы в замке, зажимают с торца гайкой и протачивают снаружи до размера, соответствующего диаметру цилиндра. После этой операции кольцо становится круглым, но с различной радиальной толщиной стенки. Кольца устанавливают в оправку — трубу, закрепляют и протачивают изнутри. Они приобретают заданный внутренний диаметр и равную радиальную толщину по всей окружности. Затем шлифуют боковые поверхности колец, доводя их высоту до соответствия канавкам поршня.
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.
Кольцо, надетое на трубу для термообработки.
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.
Изготовленные 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.
В серьезной технической литературе для поршневых колец всех четырехтактных и спортивных двухтактных двигателей рекомендуется применять серый перлитовый чугун, следующего химического состава:
С = 3.75-3.9%; Мn = 0.5-0.75%;
Si = 2,4-2,6%; Р=0.35-0.5%;
Сr =0.25-0.35%; Ti =0,08-0.18%;
Си = 0.25-0.5%; S — не более 0.05%; Fe — остальное.
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 многой не спеша.
VasKey › Блог › Раскоксовка колец поршневой группы. Не доводи до предела
Раскоксовка колец — это процедура удаления нагара (так называемого кокса) и придание компрессионным и маслосъемным кольцам подвижности. Чистить ЦПГ нужно не тогда когда автомобиль уже не едет, а не доводя до предела, в профилактических целях. Ориентировочная периодичность раскоксовки колец поршневой группы составляет 20 000 км. Хотя есть такие средства, которые рекомендуют использовать непосредственно перед заменой масла (10-15 тыс. км).
Причина образования нагара и залегания колец
Основным источником образования нагара в цилиндрах двигателя — является сгорание некачественного топлива вперемешку с подгоранием просачивающегося масла из под колец поршня либо маслосъемных колпачков. А происходить может это из-за то что вы:
— двигаетесь короткими поездками;
— нарушаете строки замены масла;
— используете масло низкого качества;
— используете излишние присадочные жидкостя (как смазку так и топливо);
— эксплуатируете авто с повышенным тепловым режимом двигателя;
Автосервисы приводят статистику, где закоксовка входит в десятку причин поломок автомобилей. Каждодневная эксплуатация машины приводит к закоксовыванию в среднем после 30 тыс. км., при этом вызывает необратимые процессы двигателя. Холодный пуск, увеличенный расход топлива, подъедание масла приведет к поломке двигателя и ремонту. Помощь двигателю просто необходима, достаточно периодически очищать поршень и кольца от шламов, с такой задачей должна справится раскоксовка двигателя.
Производить раскоксовку поршневых колец рекомендуется при первом же появлении следующих признаков:
1 Повышенный расход масла. Об этом зачастую свидетельствует синий дым из выхлопной и камельки масла на конце выхлопной трубы.
2 Низкая компрессия в цилиндрах. О том что она понизилась вы поймете когда динамика машины станет ухудшатся. Но чтобы узнать это точно, нужно произвести замер компрессии специальным манометром.
При этом важно помнить, что при сильном износе деталей поршневой группы — раскоксовка бессильна. Выход в такой ситуации только один — ремонт. Причем он должен быть капитальным. Поскольку одной заменой компрессионных и маслосъемных колец не обойтись.
Закоксовывание колец, поршней и двигателя в целом
Активное нагарообразование в сочетании с общим износом ДПГ влияет на сокращение ресурса двигателя вне зависимости бензиновый он или дизельный. А вот моторы работающие на газу менее подвержены такой проблеме, но от попадания и сгорания масла не застрахован никто. Отложения, образующиеся на разных участках поршня представляют наибольшую опасность для двигателя.
Особую опасность представляет нагар на обратной стороне впускного клапана. Отложения словно губка впитывают топливо, в результате чего происходит обеднение топливной смеси, детонация, повреждение.
Появления лаковых образований на боковой поверхности поршня и канавках компрессионных колец ускоряют износ цилиндра. А вот закоксовывание маслосъемных закупоривает маслоотводящие каналы и это не только способствует повреждению зеркала цилиндра, но и нарушает работу масляной системы в целом.
Сначала лак лишает подвижности колец, уменьшая тем самым компрессию, затем способствует расходу масла на угар. А года зазор между поршневой канавкой и кольцом совсем исчезнет, то увеличивается давление на стенки цилиндра и как следствие — износ гильзы.
Отложения на поршневых кольцах
Отложения на поршневых кольцах уменьшают амплитуду колебательных движений колец. Кольца схватывает и подклинивает. Происходит износ поршневой группы, падает компрессия в цилиндрах. Со временем кольца зарастают отложениями, которые в свою очередь перестают выполнять свою функцию.
— уменьшение мощности двигателя
— увеличения расхода топлива
— потеря приемистости и динамики движения
— высокая токсичность отработавших газов
— плохой пуск
Отложение на днище поршня
Отложения образуются из-за прямого контакта с топливом и высокой температурой на поверхности. Образовываемый нагар покрывает стенки камеры сгорания, что нарушает теплоотвод от деталей цилиндра. Это может стать причиной прогара клапана, оплавление поршня и т.п. в последствии возникновения так называемого калильного зажигания.
Калильное зажигание — преждевременное воспламенение топливной смеси, приводит к изменению геометрии и полному разрушении поршня.
Закоксованые кольца и отложения на поршне, не только уменьшают объем камеры сгорания и вызывают детонационные процессы, снижающие мощность двигателя, но и способствуют увеличению расхода горючего, износа цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ).
Отношения к раскоксовке разделились на два мнения, даже профессионалы в своих ответах не однозначны. Первые утверждают, что все зависит от состояния двигателя и причин повлиявших на состояние колец поршневой группы, вторые же утверждают о спасении движка только в капремонте.
Как производится раскоксовка
Чтобы сделать раскоксовку можно применить не только несколько способов, но и вариантов едущих средств для удаления нагара. Таким примером является: мягкая раскоксовка, промывка двигателя из сольвентом, такая раскоксовка без смены масла; добавка в масло, что предусматривает смену моторного масла; и даже раскоксовка при которой нет надобности откачивать кокс из камер, он сгорает полностью при запуске двигателя. Но самым эффективным является то средство для раскоксовки колец, которое нужно заливать в камеру сгорания через свечные колодцы — так звананое «жесткое». Самым примитивным методом удалить нагар таким способом — смешивание один к одному ацетона, керосина и ½ моторного масла. Хотя есть методы и по современней, например применить пенную раскоковку Шума или Гзокс.
Чтобы вернуть подвижность кольцам нужно на прогретом до 70 градусов двигателе нужно:
1 выкрутить свечи,
2 отключить катушки зажигания,
3 выставить поршни в одном положении,
4 залить выбранное средство,
5 закрутить свечи,
6 выдержать раскосовующую жидкость от получаса до 3-х ч. (согласно инструкции),
7 откачать остатки (если таковые будут, зачастую жидкость уйдет в картер),
8 накрыть колодцы тряпкой и сделать несколько оборотов коленчатого вала стартером,
9 собрать все обратно и запустить двигатель, дав ему поработать под нагрузкой дабы сжечь остатки.
Данную процедуру рекомендуют повторить пару раз если не было достигнуто желаемого эффекта. Перед и после раскоксовки, как правило, всегда замеряют компрессию, чтобы узнать о результате.
Основной симптомом залегших колец — разброс компрессии.
Когда компрессия пропала вовсе, и автомобиль совсем не заводится, то врятли несколько капель масла помогут восстановить ее, это говорит лишь об одном, что предел таки был достигнут — теперь предстоит разборка и очистка поршней, блока двигателя, замена износившихся деталей.
Сообщества › Пневмоподвеска › Блог › Изготовление уплотнительного кольца поршня — материал.
Всем привет! Последние две недели я потратил на изучение свойств различных материалов, потенциально применимых для изготовления уплотнительных колец на поршни безмаслянных компрессоров в наших пневмосистемах.
Причина проста: есть компрессор, нет ремкомплектов-нужно починить.
Здесь в группе и на драйве в целом я нашел человек 5, делающих кольца на R20 беркуты и торгующие их по 1000 р. Само собой, отзывы я тоже читал.
Не в обиду ребятам-часть материалов попросту не предназначена для таких целей.
Для себя в результате поисков я выделил графитонаполненный капролон.
Интересно наличие опыта применения у участников сообщества, а также ищу возможных исполнителей заказа по вытачиванию прокладки из данного материала
Если есть реальный опыт успешного применения иных материалов-поделитесь!
Комментарии 43
Приветствую автора. Скажу так начал делать кольца одним из первых. И все кто начали потом делать кто то у меня покупал кольцо на Беркут для примера кто то сам чертил размеры, но каждый пытался выяснить из чего сделаны кольца. Точнее из какого материала. Автор темы идет в правильном направлении, но чуть не туда повернул))). Я провел множество испытаний на своем компрессоре и некоторые материалы были провальны.
Нашел пока только один доступный и подходящий материал.
Так к чему пишу. Смысла нет Автору заказывать у токаря одно кольцо, так как купишь материала больше чем нужно тебе на одно кольцо(зажать в патроне нужно же).
Вот товарищ Akylich после опыта с капролоном заказал у меня сразу 10 колец. Но видимо пока нет необходимости их ставить)) Да и еще на все поршни которые можно разобрать можно сделать кольцо! Главное подобрать материал.
спасибо акулычу и вам за наводку по материалам)
материал не проблема, особенно с учетом запрашиваемых цен за эти несчастные кольца)
Если верно ты решил с материалом то будет служить долго кольцо.
если Ф4К20, то я бы даже цену бы в лс хотел бы получить за изготовление кастом кольца)
Приветствую автора. Скажу так начал делать кольца одним из первых. И все кто начали потом делать кто то у меня покупал кольцо на Беркут для примера кто то сам чертил размеры, но каждый пытался выяснить из чего сделаны кольца. Точнее из какого материала. Автор темы идет в правильном направлении, но чуть не туда повернул))). Я провел множество испытаний на своем компрессоре и некоторые материалы были провальны.
Нашел пока только один доступный и подходящий материал.
Так к чему пишу. Смысла нет Автору заказывать у токаря одно кольцо, так как купишь материала больше чем нужно тебе на одно кольцо(зажать в патроне нужно же).
Вот товарищ Akylich после опыта с капролоном заказал у меня сразу 10 колец. Но видимо пока нет необходимости их ставить)) Да и еще на все поршни которые можно разобрать можно сделать кольцо! Главное подобрать материал.
Я сам кольцо из капролона не делал, это так мне досталось.
После износа, послал тебе. И тогда узнал, что оно из капролона.
Твои обязательно помучаю, но чуть позже.
Как говорил, ранее, немного требует допиливания крышка поршня. Но это не страшно. Даже лучше выходит.