Заміна поршневих кілець двигуна мотоцикла
Приблизний термін служби поршневих кілець більшості вітчизняних мотоциклів і деяких іномарок становить чотиритактних двигунів 10 тисяч км., при малому обсязі двигуна (125 — 300 см), і 15 тисяч км., при більшому об'ємі (650 — 750 см).
У двотактних вітчизняних моторів термін служби кілець менший, і становить всього 4 тисячі у 50 - 125 см моторів, і 8 тисяч у моторів більш солідних кубатур (250 - 350 см). На двотактниках іномарок ресурс кілець природно більший, але також залежить від об'єму двигуна.
Природно, що ці дані чисто умовні, і при ще більшому обсязі двигуна (наприклад 1,5 - 2 літри) на імпортних моторах, термін служби кілець може бути ще більшим. Також на термін служби кілець впливає і те, в яких умовах експлуатувався двигун, як часто змінювався повітряний і масляний фільтр і моторне масло, і якої якості було це масло. І більш частою заміною якісної олії та фільтрів, ніж рекомендує завод-виробник, можна збільшити ресурс кілець майже вдвоє.
Але незалежно від пробігу, компресійні поршневі кільця змінюють при зменшенні компресії двигуна, але перед цим не забудьте перевірити герметичність клапанів та їх зазори, оскільки часто втрата компресії відбувається саме через негерметичність клапанного механізму, або через зменшені теплові зазори (коли клапан нещільно закривається). Я вже про це писав, і докладно можна почитати про це, наприклад, ось у цій статті. У цій статті до речі я написав, як перевірити, через що впала компресія, через клапанний механізм або через поршневу групу.
На двотактних моторах, якщо компресія невелика, слід спочатку замінити сальник коленвала, так як часто саме через нього (через негерметичність картера) може губитися компресія.
Учотиритактних двигунах, незалежно від пробігу мотоцикла, змінюють маслознімні кільця, якщо витрата олії збільшується або при появі рясного масляного диму з глушника.
Але найбільш вірні ознаки, за якими можна точно визначити, що настав час міняти поршневі кільця, це замір деталей і збільшення зазорів у замках кілець (для кожного конкретного двигуна, слід шукати які повинні бути зазори в мануалі мотора). Так само, що кільця настав час змінювати, може підказати і те, що на поверхні спідниці поршня виявляються темні сліди від прориву газів, і значне зменшення пружності кілець.
Рис.1 Маслознімне кільце. 1 — нове кільце, 2 — кільце зі зношеними робочими кромками, 3 — кільце з тимчасово відновленими робочими кромками, 4 — кільце знімання, виготовлене з двох компресійних кілець.
А додатковою ознакою, що настав час змінювати маслознімні кільця, є знос робочих кромок цих кілець (див. малюнок 1). Для більш точного визначення зносу поршневого кільця, його потрібно зняти з поршня, наприклад, за допомогою трьох і більше пластин з жерсті (див. малюнок 2).
Мал. 2. Зняття поршневих кілець.
Потім кільце вставляють в циліндр без перекосу приблизно на 10 мм нижче верхньої кромки гільзи циліндра як показано на малюнку 3 (щоб не потрапити на сходинку від зносу гільзи). Вирівняти положення кільця в циліндрі зручно поршнем, який вставляють у циліндр за кільцем. Зазор у замку кілець визначають за допомогою набору щупів, різної товщини.
Для перевірки пружності кільця існує спеціальний прилад, але є не у всіх. Пружність кільця можна порівняти і пальцями з пружністю нового кільця. Але як правило в цьому немає необхідності, тому що при зносі кільця від достатнього пробігу (припідвищеному зазорі в замку кільця), кільце втрачає свою пружність до цього часу.
Перед встановленням нового кільця на поршень, спочатку підганяють його розміри за місцем, перевіряють зазор у замку, а також відповідність висоти кільця ширині канавки поршня. Також потрібно перевірити і відповідність товщини кільця глибині канавки, як це зробити показано на малюнку 4.
Рис.3. Замір зазору в замку поршневого кільця. 1 - циліндр, 2 - кільце, 3 - щуп.
Зазори між кільцем і стінками канавки поршня залежить від об'єму циліндра і для різних двигунів свої, і їх можна знайти в посібнику з ремонту конкретного двигуна (про це трохи нижче). Те саме і з величиною зазорів у замку кілець. Орієнтовно величина проміжків у замку кілець становить 0,1 - 0,2 мм, але все-таки для кожного двигуна ці значення можуть відрізнятися і тому слід мати точні значення для конкретного мотора (в мануалі). Слід знати головне - у самого верхнього кільця ремонту, зазор в замку повинен бути трохи більше, ніж у нижнього кільця (або кілець).
Щоб перевірити, що висота кільця відповідає ширині канавки в поршні, кільце вставляють.
Мал. 4. Перевірка відповідності товщини кільця глибині канавки в поршні. 1 - поршень, 2 - кільце, 3 - лінійка.
в канавку зовнішньою стороною і прокочують канавкою по колу. При цьому по всьому колу кільце повинне входити в канавку трохи щільно, без шата, але переміщатися без заїдань. І кільце має бути вже глибини канавки (приблизно на 0,5 мм., див рис.4).
Це легко перевірити, якщо вставити лінійку, і при цьому кільце повинно вільно переміщатися між лінійкою і поршнем. Можна потім укласти між кільцем і лінійкою шматочок тонкого дроту, діаметром 0,5 мм, і після цього кільце вже немає переміщатися між поршнем та лінійкою.
Якщо знехтувати цим зазором в 0,5 мм, то від нагрівання та розширення кільцю вже нікуди буде утоплюватися і в найвужчій частині циліндра поршень з кільцями заклинить. Це станеться ще швидше, якщо в канавці під кільцем накопичиться шар нагару. Тому цей зазор в 0,5 (або навіть у 0,6 мм., При застосуванні олії не дуже хорошої якості) повинен обов'язково бути.
А величина зазору між кільцем і бічною стінкою канавки в поршні становить приблизно 0,02 - 0,06 мм, але все ж краще уточнити це значення в мануалі свого двигуна, і потім перевірити зазор за допомогою щупа, вставленого між бічною стінкою канавки і кільцем .
Цей зазор теж важливий, тому що при меншому зазорі, ніж рекомендує завод, кільце від нагріву може заклинити в канавці, а від цього воно не зможе стиснутися і заклинить поршень в циліндрі. А якщо навіть і не заклинить відразу, то кільце з меншим проміжком матиме погану рухливість і швидше пригорить (заб'ється нагаром) і в результаті його теж заклинить.
Якщо зазор між бічною стінкою канавки та кільцем навпаки буде більше рекомендованого, то кільце при роботі двигуна інтенсивно переміщатиметься вгору-вниз, і канавка поршня швидко зноситься (або наклепування алюмінію в канавці). Або від постійних ударів кільце може тріснути. Та й витрата олії збільшиться, оскільки є таке явище, як насосна дія кілець, від інтенсивного переміщення кільця вгору-вниз.
Якщо зазор між стінкою канавки і кільцем великий, слід шукати товсті ремонтні кільця. Ну а якщо зазор дуже маленький або кільце взагалі не вставляється в канавку, кільце слід доопрацювати, підігнати під ширину канавки поршня. Це можна зробити на плоскошліфувальному верстаті з магнітним столом, або обробкою кільцявручну, якщо укласти на лист скла наждачний папір і обробити кільце об поверхню паперу, або шліфанути кільце на плиті для притирання.
Рис.5. Способи фіксації поршневого кільця, при зменшенні його висоти, при обробці. а - в канавці болванки, б - на дошці за допомогою цвяхів.
Якщо вже кільце дуже широке і знімати доведеться багато металу, то можна спочатку попрацювати оксамитовим напилком, поклавши кільце в спеціальну канавку, проточену в металевій болванці (як на малюнку 5), або просто зафіксувати кільце на рівній дерев'яній дошці за допомогою дрібних гвоздиків , а потім дерев'яним бруском (притиром) з наклеєним на нього наждачним папером. Обробку слід вести круговими рухами або постійно прокручуючи кільце при обробці. Кінцеву обробку бажано зробити наждачкою № 1000 – 1500.
Також слід перевірити і прилягання поршневого кільця до дзеркала циліндра. Для цього кільце потрібно вставити в циліндр, потім накрити його вирізаним з картону кружком, і використовуючи потужні джерело світла, перевіряємо, чи є просвіт між кільцем і дзеркалом циліндра, при цьому корисно кілька разів прокрутити кільце в циліндрі, для повноти картини. За наявності великих просвітів кільце бракується.
Якщо ж сильний просвіт тільки з двох протилежних сторін циліндра (передньої та задньої), значить кільце тут не до того, це сильно зношений циліндр у вигляді овалу (найбільше вироблення завжди утворюється спереду і ззаду циліндра, а не з боків) і заміна поршневих ремонтних кілець тут не допоможе, циліндр слід ремонтувати (розточувати). Як розточити циліндр я вже писав і бажаючі можуть почитати про це тут.
Після обліку всіх вищеописаних рекомендацій, перевірок та підгонок, поршневі кільцявстановлюють у канавки поршня.
У двотактних моторів перевіряють сполучення виїмки у замку кільця зі стопором у канавці поршня. Для цього поршень із встановленим на нього кільцем вводять в циліндр двигуна і додають по одному кільцю на поршень і знову вводять його в циліндр. Якщо поршень з кільцями не входить в циліндр, незважаючи на те, що всі правильні зазори, і кільце нормально утоплюється в канавці поршня, то необхідно підробити круглим надфілем виїмку в кільці під стопор.
Ну і насамкінець розглянемо варіант саморобного виготовлення поршневих кілець, якщо у вас досить рідкісний двигун антикварного мотоцикла або автомобіля, для якого поршневі кільця проблематично знайти у продажу. Причому спосіб виготовлення поршневих кілець, буде не гірший за заводський спосіб.
З відрізка товстостінної чавунної труби відповідного діаметра (дрібнозернистий сірий чавун) виточують на токарному верстаті заготовки кілець діаметром трохи більшим, ніж необхідний розмір поршневого кільця. Потім для отримання правильного кола заготовки, кілька штук кілець надягають на оправку, зводять кінці в замку і затискають з торця заготовки гайкою з дрібним різьбленням, і проточують до розміру, що відповідає діаметру циліндра.
Після такої проточки кільце стає круглим зовні, але з різною товщиною стінки кільця. Після цього кільця встановлюють в оправку, зроблену з труби, затискають і проточують кільця зсередини. Після такої проточки, кільця набувають правильного внутрішнього діаметру і рівної радіальної товщини по всьому колу. Залишається тепер лише шліфанути бічні поверхні кілець. А зовнішню поверхню кілець бажано відполірувати та зняти фаски з кромок.