Выступание поршня относительно плоскости блока цилиндров

Добрый день. Я сейчас капиталю двигатель R2 на своей Mazda E2200. Блок гильзовался и шлифовалась плоскость, какое должно быть выступание поршней над блоком? Выступание померял индикатором, получил следующие цифры:
1 цилиндр-0,84мм
2цилиндр-0,9мм
3цилиндр-0,97мм
4цилиндр-0,88мм

Толщина прокладки 1,5мм
В единственной книге Mazda E2200/Kia Besta Легион-Автодата такой информации нет. Кто может помочь?

Наш Интернет-магазин предлагает огромный выбор прокладок ГБЦ для легковых и прокладок ГБЦ для грузовых автомобилей.

Прокладка головки блока цилиндров

Одним из самых важных уплотнительных элементов любого двигателя внутреннего сгорания является прокладка между головкой блока и блоком цилиндра. Современные тенденции увеличения литровой мощности двигателя, за счет высокой степени сжатия, заставляют производителей прокладок постоянно модернизировать и усовершенствовать свою продукцию.
Прокладки головки блока цилиндров должны плотно закрывать камеру сгорания для газов и одновременно надежно уплотнять масляные каналы и каналы для охлаждающей жидкости.
Требования, предъявляемые к современным прокладкам головки блока:

  1. Надежное и длительное макро — и микроуплотнение
  2. Устойчивость против таких сред как газ, вода и охлаждающая жидкость (тосол и антифриз)
  3. Устойчивость к разности температур и высоким давлениям сгорания топлива
  4. Стабильность и высокая эластичность при выравнивании короблений плоскостей прилегания, блока цилиндров к головке блока
  5. Устойчивость к сдвигу и и разрыву в месте перемычки
  6. Выдерживание усилий при затяжке болтов головки блока
  7. Тепловой поток в уплотняемом стыке

Современные технологии изготовления прокладок головок блока:

  • Прокладка головки блока из мягкого материала (классическая) – Composite cylinder head gasket

Прокладка головки блока из мягкого — эластичного материала является плоским компрессионным уплотнением. Она состоит из перфорированного несущего листа, на который с обеих сторон навальцован мягкий материал. Металлические окантовки уплотняют камеры сгорания и защищают чувствительный мягкий материал от перегрева. Импрегнирование наружной поверхности препятствует просачиванию через контактную поверхность текучих сред, таких как масло, вода или антифриз. Так называемые «витон»- элементы из эластомерных материалов обеспечивают повышение удельного давления в местах расположения каналов с высоким масляным давлением. Благодаря удельному давлению рабочий материал деформируется таким образом, что он идеально ложится на уплотняемые поверхности. Для уплотнения требуются очень большие усилия болтов при низких упругих свойствах обратного подпружинивания. Минимальная ширина перемычки составляет 6 мм, для того что бы выдерживать высокие давления и температуры при сгорании.
При монтаже прокладок головки блока цилиндров из мягких материалов с витон- элементом следует обращать пристальное внимание на то, чтобы прокладка головки блока цилиндров и головка блока цилиндров были бы точно позиционированы. Из за неправильного позиционирования витон-элемент может быть запрессован со слишком большим усилием и разрезан острыми кромками деталей. Дополнительные уплотняющие массы (герметики) нужны только тогда, когда это особо предписывается изготовителем.

  • Прокладки головки блока цилиндров из многослойной стали (Multi-layer steel — MLS)

Они появились на свет как альтернатива асбестосодержащим прокладкам запрещенных к применению в конце 80-х годов. Прокладки головки блока цилиндров из многослойной стали состоят из от двух до пяти листов углеродистой, пружинной стали, расположенных послойно в прокладке головки блока.
Для надежного уплотнения газов и среды желобчатая формовка у камер сгорания, а так же у мест прохода масла и воды увеличивает локальные прижимные усилия (макроуплотнение). Расположенные по всей поверхности или частичные эластомерные покрытия дополнительно повышают уплотняющее действие. Уплотнения из многослойной стали, благодаря их специальной конструкции, хорошо приспосабливаются к любой шероховатости наружной поверхности, при условии, что качество наружной поверхности находится в пределах описанных полей допусков. Высококачественные MLS прокладки головки блока оптимально сглаживают, благодаря контролируемому давлению придавливания, неровности и коробления деталей.

Требования к уплотняемым поверхностям деталей:

  1. Неровность на длине 100 мм не более 0,03 мм в продольном направлении.
  2. Неровность на длине 400 мм не более 0,05 мм в продольном направлении.
  3. Неровность на длине 100 мм не более 0,03 мм в поперечном направлении.
  4. Волнистость не более 20 μм.
  5. Шероховатость от 7 до 20 μм .

Если приведенные значения превышены, следует обработать плоскости прилегания.

Прокладки головки блока из мягких материалов и прокладки из листовой стали предъявляют одинаковые требования к качеству наружных поверхностей. При монтаже не следует учитывать никаких особенных различий, за исключением метода затяжки.

Подбор необходимой толщины прокладки головки блока цилиндров.

Почти все производителей прокладок предлагают, для некоторых типов двигателей варианты прокладок, отличающиеся друг от друга по толщине. Можно идентифицировать толщину прокладки еще перед началом сборочных работ. Следует найти в одном из углов блока выступающий угол прокладки. Там должны быть выбиты несколько насечек, пробито несколько отверстий или есть выступающие зубцы. Насечки, зубцы и отверстия обозначают условную толщину прокладки. Как правило, чем больше отверстий (насечек, зубцов), тем толще установленная прокладка.
Изменяемые по толщине прокладки устанавливаются на многие дизельные двигатели, где с помощью высоты прокладки головки блока можно корректировать объем камеры сгорания. Как правило, выпускается 3-4 варианта (от 1-4 отверстий/ насечек/зубцов) различающиеся по толщине на 0,05-0,1 мм.

Читать дальше:  Узнать штрафы мади по номеру постановления

Подбор необходимой толщины прокладки производится в два этапа:

  1. Измерение высоты выступания поршня относительно плоскости блока цилиндров.
  2. Определение по таблице нужной толщины прокладки в зависимости от полученных измерений. Таблицы соответствия размеров для каждого двигателя свои, и как правило печатаются в каталогах производителей поршней.

Для примера, таблица подбора для AUDI двигатель AAZ

Кол-во
отверстий
Толщина
прокладки
Выступание
поршня
(A min)
Выступание
поршня
(A max)
1 1,53 mm + 0,66 mm + 0,86 mm
2 1,57 mm + 0,87 mm + 0,90 mm
3 1,61 mm + 0,91 mm + 1,02 mm

Следует заметить, что подобный, тщательный подбор обязателен и необходим только при замене поршней или демонтаже поршневых колец. А в случае, если замена прокладки головки блока цилиндров производится отдельно без снятия установки поршней, то, как правило, устанавливают новую прокладку толщины такой же, как и у старой.

Ремонтные прокладки.

В процессе длительной эксплуатации двигателя, в следствии нарушения температурного режима, детонации и использования не качественного топлива и антифриза плоскости прилегания блока цилиндров и головки блока деформируются. Особенно для рядных много цилиндровых моторов. Как следствие требуется фрезеровка или шлифовка этих «привалочных» плоскостей, что приводит к уменьшению объема камеры сгорания. В тех случаях, когда при обработке значительно уменьшается высота камеры сгорания, во избежание изменения степени сжатия, предусматривается установка ремонтной прокладки головки блока с увеличенной толщиной.
Пример: прокладка головки блока для двигателя BMW M 20 B 20. Почти все производители прокладок выпускают ремонтные прокладки головки блока, имеющие ремонтное увеличение по толщине на 0,20 мм – 0,40 мм.

Блок цилиндров на первый взгляд может показаться деталью простой: чугунный корпус с цилиндрами — и только. Однако и здесь есть целый комплекс тонких нюансов: зеркало цилиндра, хон, плоскость плиты — а кривошипно-шатунный механизм добавляет к этому вкладыши, подшипники и кольца, где точность сборки измеряется десятыми долями миллиметра. Сегодня мы разберемся, кто смотрит в зеркало, куда вкладываются вкладыши и почему не стоит гнуть пальцы, а затем отдефектуем блок цилиндров дизельного двигателя Mitsubishi 4М41.

И так, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.

Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров

Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.

Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.

Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.

Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.

Читать дальше:  Масло total quartz 9000 отзывы

Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.

Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.

Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.

И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.

Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.

Что может поломаться

Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.

С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.

С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.

Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.

Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.

В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.

Что измеряют при капремонте

Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.

Читать дальше:  Инверторы 12v 220v своими руками

Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.

Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.

В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.

Как ремонтируется блок

Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.

Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.

Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.

Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41

В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.

Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.

Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.

admin
/** * The template for displaying comments. * * The area of the page that contains both current comments * and the comment form. * * @package xMag * @since xMag 1.0 */ /* * If the current post is protected by a password and * the visitor has not yet entered the password we will * return early without loading the comments. */ if ( post_password_required() ) { return; } ?>

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *