Все детали шатунно-поршневой группы делятся на категории и подбираются индивидуально друг к другу.
Группа допуска, обозначенная буквой и выбитая на днище поршня,…
…должна совпадать с группой, указанной на гильзе цилиндра.
Значения диаметров отверстий в бобышках поршня, головке шатуна и наружных диаметров поршневого пальца делятся на группы, и обозначаются краской.
На поршневом пальце группа обозначена краской, нанесенной на его торце или внутренней поверхности. Она должна совпадать с группой,…
…указанной на бобышке поршня.
На шатуне группа отверстия под поршневой палец также обозначается краской. Она должна либо совпадать, либо быть соседней с пальцем группы.
Правильность подбора шатуна и поршневого пальца проверяем следующим способом.
Смазанный моторным маслом палец должен перемещаться в головке шатуна под усилием большого пальца руки, но не выпадать из втулки.
На боковой поверхности нижней головки шатуна и крышке нанесен порядковый номер цилиндра, в котором он был установлен.
Номера на крышке шатуна и на самом шатуне должны совпадать и находиться с одной стороны.
Поставляемые в запасные части шатуны такой маркировки не имеют, поэтому, перед тем как разбирать их, сделайте маркировку шатунов и крышек аналогично заводским, чтобы не перевернуть и не перепутать крышки при сборке.
Нагреваем поршень до температуры 60-80 °C. Допускается нагревать поршень в горячей воде.
Вводим головку шатуна между бобышками поршня…
…и молотком через оправку или приспособлением запрессовываем смазанный моторным маслом поршневой палец.
Фиксируем поршневой палец с обеих сторон стопорными кольцами.
ВНИМАНИЕ
Выступ на крышке шатуна должен находиться с той же стороны, что и надпись…
ВНИМАНИЕ
…«ПЕРЕД» на поршне.
Посадочные места гильз тщательно очищаем от накипи и коррозии.
Уплотнительные медные шайбы гильз цилиндров заменяем новыми.
Гильзы запрессовываем легкими ударами молотка через деревянный брусок.
Набором щупов проверяем выступание гильзы над плоскостью блока, которое должно быть 0,02-0,10 мм.
Подбираем поршневые кольца к цилиндрам.
Поочередно устанавливаем кольца в цилиндр на глубину 20-30 мм и щупом измеряем зазоры. Компрессионные кольца должны иметь зазор в замке 0,3-0,6 мм, маслосъемные — 0,3-1,0 мм.
Если замена поршней не предполагается, проверяем ширину канавок при помощи новых поршневых колец.
Зазор проверяем в нескольких точках по окружности поршня. Величина бокового зазора для компрессионных колец должна быть 0,050-0,082 мм, для сборного маслосъемного кольца 0,135-0,335 мм.
В изношенные цилиндры можно установить кольца ближайшего ремонтного размера и при необходимости, подпилить торцы для получения зазора 0,3 мм.
Надеваем кольца на поршень, начиная с маслосъемного кольца.
Раскрыв замок расширителя маслосъемного кольца, устанавливаем его в нижнюю канавку кольца, после чего сводим концы расширителя.
Надеваем на расширитель маслосъемное кольцо…
…надписью к днищу поршня.
Угол между замками расширителя и кольца — 45 градусов.
Устанавливаем нижнее компрессионное кольцо…
…надписью и фаской с внутренней стороны кольца к днищу поршня.
Устанавливаем верхнее компрессионное кольцо.
Размерные группы пальцев, поршней и шатунов
Снижение работоспособности автомобиля может быть из-за многих факторов. Поэтому и «лечение» такой болезни необходимо подбирать правильно. Существенным фактором является уровень компрессии в камерах сгорания блока цилиндров. Для такого диагноза подойдет замена поршневых колец.
Дополнительными признаками послужат угар моторного масла и снижение экономичности при расходе топлива автомобиля. Более точную картину даст замер компрессии с помощью специальных приборов.
Рассмотрим пример работы на классических моделях ВАЗ. Замерять компрессию необходимо на теплом двигателе. Показания холодного мотора могут исказить картину. Для замеров потребуется специальный манометр, оснащенный резьбовым наконечником. Его можно купить в любом автомагазине.
Внешний вид компрессометра
Начинается проверка с выкручивания всех свечей из своих гнезд. Затем отключается центральный кабель с катушки зажигания. Устанавливаем нейтральную передачу и поворачиваем дроссельную заслонку максимально на открытие. После этого компрессометр ввинчиваем в одно из свечных отверстий. В это время помощник должен проворачивать ручку стартера. Два-три качка будет вполне достаточно.
Показания считаются нормальными, если на приборе устанавливались данные 12-13 кс/см 2 .
Уровень от 10 до 12 также допускается. Но если цифры оказались ниже 10 кг/см 2 , то это свидетельствует о низкой компрессии. Если же компрессия все-таки достигает удовлетворительного уровня, но немного с запозданием, то в этом случае ответственность может быть на клапанах.
Для уточнения можно в спорную камеру залить около 20 мл масла и снова прокрутить стартер, сделав замер. При установлении нормальной компрессии в 12 кг/см 2 , причина кроется в кольцах. Решить ее сможет правильная установка поршневых колец. Если же давление осталось низким, то причиной понижения служат клапаны.
Установка с помощью оправки
Разборка двигателя для замены колец
Перед заменой необходимо выполнить ряд подготовительных работ:
- необходимо слить отработанное моторное масло, ведь после установки новых колец нужно залить свежую рабочую жидкость;
- проводим ослабление приемной трубы глушителя;
- надо снять крышку клапанного механизма и выставить мотор по меткам;
- демонтируем звезду распредвала, а у переднеприводных ВАЗов снимаем болт крепления шкива ременной передачи, а затем и сам ремень ГРМ со шкивом;
- в классике ослабляем натяжитель, а затем также демонтируем цепь и звезду, установленную на распредвавле;
- потом демонтируем рокера с пружинами, раскладывая все в правильном порядке, чтобы собрать детали на свои места;
- снимаем головку блока, до этого нужно отсоединить коллектор;
- раскручиваем и избавляемся от поддона и маслонасоса;
- убираем крышки шатунов, а затем проталкиваем шатуны вверх, чтобы можно было вытащить их вместе с поршнем.
Проверка колец и поршней
Каждое кольцо с поршней снимается и проверяется в своем цилиндре. Чтобы не перепутывать их между собой, необходимо сразу раскладывать детали в определенном порядке. При поверке старых колец, наружный диаметр их не должен создавать зазор со стенками цилиндра больше, чем на 1 мм. Для сравнения можно вставить в тот же цилиндр новое кольцо.
Проверка теплового зазора в кольцах
Замеры обычно будут точнее в верхней части отверстия блока, так как том износ минимален.
Зазор можно проверить и в специальных калибрах. Нужно обратить внимание на тепловой зазор в поршневых кольцах, который должен быть в пределах от 0,25 до 0,45 мм. Его можно проверить щупом. Если параметр меньше, то допускается увеличение зазора с помощью подпиливания торцевой плоскости алмазным надфилем.
Диаметр поршней проверяется по нижней части (юбке). Делается это микрометром.
Необходимо сравнить этот показатель с таблицей допустимых значений. Дополнительно надо проверить зазор между канавкой поршня и кольцом. В случае превышения поршни надо менять. Предельное значение допуска составляет 0,15 мм. Поршни также проверяются визуально на наличие трещин и целостность перемычек под кольца. После промывки удовлетворительные поршни можно использовать дальше.
Процедура установки
Фирменные изделия проверенных производителей имеют удобную маркировку, благодаря которой понятно, как правильно установить поршневые кольца. На одной из сторон написано «TOP», что на английском означает «верх». Эта сторона должна быть направлена к камере сгорания или верхней части поршня.
Обозначение на сторонах колец
Если никакой надписи не обнаружилось, то должна быть проточка по всему диаметру. Такой ступенькой надо обращать кольцо вниз.
Обычно используют два метода установки. Один из них более безопасный, а второй чаще применяют или большие профессионалы или абсолютные новички. Оба подойдут для самостоятельного применения во время ремонта.
Установка с помощью металлических пластин
В первом случае понадобится нарезать несколько плоских кусочков жестянки, толщиной примерно от 0,3 до 0,5 мм. Три или четыре таких листа располагают по диаметру поршня. На них надеваются кольца. И опускаются до уровня прорези. Потом оправка для поршневых колец из пластин вынимается, и колечко садится в нужный паз. Способ прекрасно подходит для любого мастера.
Монтаж поршневого кольца
Второй вариант требует определенного опыта и умения. Он заключается в том, что нужно пальцами развести зазор, увеличивая внутренний диаметр кольца до той степени, чтобы пропустить через него поршень и установить в нужный паз. Минусы заключаются в том, что часто неопытные слесари ломают много колец, применив большее усилие, чем нужно.
Необходимые действия после установки колец
Когда каждое кольцо заняло свое место в пазу, то нужно установить прорези примерно на 120 градусов друг от друга. Таким образом снижается вероятность прорыва газов из топливной камеры в полость картера.
Неправильная установка поршневых колец
Есть данные, что первое кольцо удерживает около 75 % всей компрессии, а второе – около 20%.
Если термозазоры разведены, то при прорыве некоторого количества газа через первое кольцо, он не успеет попасть дальше, в отличие от более близкого положения второго зазора.
Ошибки при установке поршневых колец
Установка новых колец в цилиндры, имеющие износ, является абсолютно не эффективной. Это связано с тем, что изношенное отверстие имеет форму эллипса. Ожидаемой качественной притирки не может произойти.
Комплект поршневых колец
Также на больших оборотах второе кольцо, состоящее из чугуна, может банально лопнуть.
При эксплуатации кольца в канавках набивают выработку. Такие зазоры расгерметизируют камеру сгорания и из нее газы поступают в картер. А в обратном направлении заходит масло. Проработать такая конструкция может несколько тысяч километров, а потом снова надо проводить ремонт.
Также грубой ошибкой будет сознательная установка зазоров напротив друг друга. Газы перегревают один бок поршня, и получается деформированная деталь. Происходит выгорание металла и дополнительная деформация всех элементов.
Вам потребуются: ключи «на 10», «на 12», «на 14», головки «на 15», «на 19», молоток.
Снимите головку блока цилиндров.
Снимите масляный картер двигателя и прокладку картера.
Снимите масляный насос.
Отверните гайки 1 шатунных болтов и снимите крышку 2 шатуна.
Если крышка сидит плотно, сбейте ее несильными ударами молотка.
Выньте из крышки вкладыш.
Протолкните поршень, чтобы он вышел из цилиндра, и выньте его вместе с шатуном.
Выньте из шатуна вкладыш.
Если собираетесь устанавливать прежние вкладыши, пометьте их номером цилиндра.
Вынимать поршень с шатуном из цилиндра нужно осторожно, чтобы не повредить зеркало цилиндра.
Проверьте метки на шатуне и его крышке. Если метки не видны, пометьте шатун и крышку номером цилиндра.
Выньте остальные поршни с шатунами.
Съемником снимите поршневые кольца или, при его отсутствии, осторожно разогните кольца у замков.
Не разгибайте кольца больше, чем это требуется для их снятия, иначе возможно нарушение формы колец или их поломка.
8. Снимите стопорные кольца с двух сторон поршня.
Выпрессуйте специальным приспособлением поршневые пальцы.
Если нет приспособления, можно выбить поршневые пальцы легкими ударами молотка через оправку 1. Это необходимо делать на весу, чтобы не повредить поршень. Выньте шатун 2 из поршня 3.
Снимите остальные поршни с шатунов.
Промойте все детали в бензине. Очистите поршни от нагара.
Очистите от нагара канавки под поршневые кольца обломком старого поршневого кольца.
Осмотрите поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, замените поршни.
Измерьте диаметр поршня. Если он меньше 95,4 мм, замените поршень.
Диаметр поршня измеряют в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на 8,0 мм ниже оси поршневого пальца.
Поршень установлен в цилиндре с зазором 0,036–0,060 мм.
Поршни разбиты по диаметру на пять размерных групп: А, Б, В, Г, Д. Буквенная маркировка выбита на днище поршня.
При подборе поршня к цилиндру нужно обеспечить указанный выше зазор.
Предельно допустимый зазор между поршнем и цилиндром 0,25 мм.
Зазор между поршнем и цилиндром можно определить замером поршня и цилиндра. В запасные части поставляют поршни двух ремонтных размеров: с увеличенным на 0,5 и 1,0 мм диаметром.
На одной из бобышек под поршневой палец отлита надпись «409» (поршень номинального диаметра), «409АР» (диаметр, увеличенный на 0,5 мм) или «409БР» (диаметр, увеличенный на 1,0 мм).
Измерьте зазор между поршневым кольцом и канавкой на поршне в нескольких местах по окружности поршня.
Зазор должен быть в пределах 0,060–0,096 мм для компрессионных колец и 0,115–0,365 мм для маслосъемного кольца.
Если зазоры превышают указанные значения, нужно заменить кольца или поршни.
Измерьте зазоры в замках поршневых колец.
Для этого вставьте кольцо в цилиндр и продвиньте поршнем как оправкой, чтобы кольцо встало в цилиндре ровно, без перекосов.
Измерьте щупом зазор в замке (разъеме) кольца, он должен быть в пределах 0,3–0,6 мм для компрессионных колец и 0,5–1,0 мм для дисков маслосъемных.
Если зазор превышает указанный, замените кольцо.
Если зазор меньше, можно опилить концы кольца напильником, зажатым в тиски, перемещая кольцо по напильнику вверх-вниз.
15. Проверьте посадку поршневого пальца в верхней головке шатуна.
Зазор между пальцем и втулкой верхней головки шатуна должен быть в пределах 0,0045–0,0095 мм.
Пальцы, поршни и шатуны разбиты на четыре размерные группы и промаркированы краской.
Палец маркируют на внутренней поверхности с одного конца, шатун - на стержне, поршень - на нижней поверхности одной из бобышек или выбивают римскую цифру на днище поршня.
Слегка смажьте поршневой палец чистым моторным маслом и вставьте в верхнюю головку шатуна. Палец должен входить в головку от усилия руки ровно, без заеданий.
Шатун должен проворачиваться на поршневом пальце под действием собственного веса из горизонтального положения.
В вертикальном положении палец не должен выдвигаться или выпадать из головки шатуна под действием собственного веса.
Поршневой палец и шатун должны быть одной размерной группы или соседних групп.
16. Поршни с поршневыми кольцами, пальцами и шатунами в сборе подбирают по массе. Разница по массе для одного двигателя должна быть не больше 10 г.
17. Осмотрите шатунные вкладыши. Если на них есть задиры, выкрашивания и другие повреждения, замените вкладыши.
18. Установите на шатуны крышки и измерьте диаметр отверстия в нижней головке шатуна.
Номинальный диаметр отверстия 60+0,019 мм, предельно допустимый – 60,03 мм.
Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, замените шатун с крышкой.
Измерьте диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна.
Номинальный диаметр отверстия 22+0,007 –0,003 мм, предельно допустимый – 22,01 мм.
Если измеренный диаметр превышает предельно допустимый, замените шатун. Размеры шатунно-поршневой группы приведены в таблице.
*Допуск 0,06 мм разбит на 5 групп (через 0,012 мм)
Соберите поршень 4 с шатуном 3. Предварительно нагрейте поршень до температуры 60–80°С.
Затем быстро вставьте шатун в поршень так, чтобы надпись «Перед » на поршне и выступ «А » на шатуне были с одной стороны, и запрессуйте поршневой палец 6 с максимальным натягом 0,0025 мм.
Установите стопорные кольца 5. Наденьте с помощью съемника поршневые кольца на поршень.
На верхнее компрессионное кольцо нанесена надпись «Верх», кольцо необходимо устанавливать на поршень этой надписью к днищу поршня.
На нижнем компрессионном кольце с внутренней стороны выполнена проточка, кольцо надо устанавливать этой проточкой вверх к днищу поршня.
Вставьте вкладыш 7 в нижнюю головку шатуна - фиксирующий выступ («замок») на вкладыше должен войти в выемку в нижней головке поршня.
Вставьте вкладыш 1 в крышку 2 шатуна - фиксирующий выступ («замок») вкладыша должен войти в выемку в крышке.
Смажьте цилиндр, поршень 4, шатунную шейку коленчатого вала и вкладыши 1 и 7 чистым моторным маслом.
Сориентируйте поршневые кольца так, чтобы замки компрессионных колец были расположены под углом 180° друг к другу, замки дисков маслосъемного кольца - также под углом 180° друг к другу и под 90° к замкам компрессионных колец, замок расширителя маслосъемного кольца - под углом 45° к замку одного из дисков маслосъемного кольца.
Поверните коленчатый вал так, чтобы шатунная шейка того цилиндра, в который устанавливают поршень, находилась в НМТ.
Вставьте поршень с шатуном в цилиндр так, чтобы надпись «Перед » на бобышке поршня была обращена к передней части двигателя (к приводу распределительных валов).
Для того чтобы не повредить зеркало цилиндра, рекомендуем надеть на шатунные болты втулки из мягкого материала (например, обрезки резиновых или пластмассовых шлангов).
С помощью специальной оправки обожмите поршневые кольца и легкими ударами рукояткой молотка протолкните поршень в цилиндр, при этом оправка должна быть плотно прижата к блоку, иначе можно сломать поршневые кольца.
Продвиньте поршень вниз, чтобы нижняя головка шатуна села на шатунную шейку коленчатого вала, снимите с шатунных болтов обрезки шлангов.
Установите крышку 2 шатуна на шатунные болты так, чтобы уступ «Б » на крышке шатуна был с той же стороны, что и выступ «А » на нижней головке шатуна; номера цилиндра, выбитые на шатуне и крышке, были расположены с одной стороны, а «замки» вкладышей - друг против друга.
Заверните гайки шатунных болтов и затяните их моментом 68–75 Нм (6,8–7,5 кгс·м).
Аналогично установите остальные поршни с шатунами.
Несколько раз проверните коленчатый вал, он должен вращаться легко, без заеданий.
Установите масляный насос, масляный картер и головку блока цилиндров.
И перед сборкой надо произвести подборку поршней к цилиндрам двигателя ЗМЗ-40906. Поршни по наружному диаметру юбки и цилиндры по внутреннему диаметру сортируются на пять размерных групп. Поршни маркируются буквами на днище. Буква обозначения размерной группы диаметра цилиндра наносится краской на заглушках на левой стороне блока цилиндров.
На двигатель ЗМЗ-40906 после ремонта могут устанавливаться поршни номинального диаметра 95,5 мм и первого ремонтного размера 96,0 мм (имеют маркировку «АР»). Поршни могут сортироваться на 2 группы по массе. Группа более тяжелых поршней имеет маркировку на днище. В двигатель ЗМЗ-40906 должны устанавливаться поршни одной группы по массе. Поршни к цилиндрам должны быть подобраны группа в группу, в соответствии с таблицей ниже.
* — Ранее группы обозначались буквами русского алфавита – «А», «Б», «В», «Г», «Д» соответственно.
Допускается подбор поршней к , в том числе к работавшим цилиндрам без их обработки, из соседних групп при прохождении поршнем нижеприведенной проверки. Рекомендуется проверить пригодность поршня для работы в цилиндре, как указано ниже.
Проверка пригодности поршня для работы в цилиндре двигателя ЗМЗ-40906.
1. Поршень в перевернутом положении под действием собственной массы или под действием легких толчков пальцев руки должен медленно опускаться по цилиндру.
2. Замерить усилие протягивания динамометром ленты-щупа толщиной 0,05 мм и шириной 10 мм, опущенного на глубину 35 мм между стенкой цилиндра и вставленным в него в перевернутом положении поршнем. Нижний край юбки поршня должен быть углублен на 10 мм относительно верхнего торца блока.
Ленту–щуп размещать в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, то есть по наибольшему диаметру поршня. Усилие при протягивании ленты-щупа должно быть 29-39 Н (3-4 кгс) для новых цилиндров и поршней. Замеры цилиндров, поршней и протяжку поршней производить при температуре деталей плюс 20+-3 градуса.
Подборка пальцев к поршням и шатунам и сборка поршней с шатунами и пальцами.
Поршни по диаметру отверстия под палец сортируются на 2 размерные группы и маркируются римской цифрой на днище. Шатуны по диаметру отверстия втулки под палец сортируются на 4 размерные группы и маркируются краской на стержне в зоне поршневой головки. Поршневые пальцы по наружному диаметру могут сортироваться на 5 размерных групп, которые маркируются краской или латинскими буквами на торце, и на 2 размерные группы, которые маркируются римской цифрой на торце.
Поршневые пальцы с разбивкой на 5 размерных групп и с разбивкой на 2 размерные группы должны быть подобраны к поршням и шатунам отдельно в соответствии с таблицами ниже.
Шатуны в сборе с крышкой по массе сортируются на четыре группы и маркируются краской на крышке шатуна. Цвет маркировки:
– Белый – соответствует массе шатуна 900-905 г.
– Зеленый – 895-900 г.
– Желтый – 890-895 г.
– Голубой – 885-890 г.
Для установки в двигатель ЗМЗ-40906 следует брать шатуны одной группы по массе. Разница массы устанавливаемых в двигатель узлов (поршень с шатуном) не должна превышать 22 грамма. Перед сборкой смазать поршневой палец , применяемым на двигателе, и вставить в отверстия поршня и шатуна. Шатуны и поршни при сборке с поршневым пальцем должны быть сориентированы следующим образом: надпись «FRONT» или «ПЕРЕД» на поршне, выступ А на кривошипной головке шатуна должны быть направлены в одну сторону.
Очистить днища поршней и канавки для поршневых колец от нагара. Замерить щупом боковой зазор между компрессионными кольцами и стенкой поршневой канавки. Для изношенных колец и поршней допускается максимальный зазор не более 0,15 мм. Больший зазор приведет к увеличенному угару масла за счет «насосного» действия колец. Заменить, при необходимости, изношенное кольцо или поршень.
Надеть с помощью приспособления поршневые кольца на поршень. Нижнее компрессионное кольцо устанавливать надписью «TOP» (верх) или маркировкой товарного знака предприятия-изготовителя в сторону днища (верха) поршня. Кольца в канавках должны свободно перемещаться.
Вставить поршни в цилиндры следующим образом.
– Сориентировать поршень с шатуном таким образом, чтобы надпись «FRONT» или «ПЕРЕД» на поршне была обращена в сторону переднего торца блока цилиндров.
– Протереть салфеткой постели шатунов и их крышек, протереть и вставить в них вкладыши.
– Повернуть вал так, чтобы кривошипы первого и четвертого цилиндров заняли положение, соответствующее НМТ.
– Смазать вкладыши, поршень, шатунную шейку вала и первый цилиндр чистым маслом, применяемым для двигателя.
— Развести замки поршневых колец, замки компрессионных колец сместить на 180 градусов друг относительно друга, замки кольцевых дисковых элементов маслосъемного кольца установить один к другому под углом 180 градусов и под углом 90 градусов к замкам компрессионных колец. Замок пружинного расширителя установить под углом 45 градусов к замку одного из кольцевых дисковых элементов.
– С помощью специальной оправки с внутренней конусной поверхностью сжать кольца и вставить поршень в цилиндр.
Перед установкой поршня в блок двигателя ЗМЗ-40906 следует еще раз проверить правильность положения поршня и шатуна в цилиндре. Подтянуть шатун за кривошипную головку к шатунной шейке и надеть крышку шатуна. Крышка шатуна на шатун должна быть установлена так, чтобы уступ Б на крышке шатуна и выступ А на кривошипной головке или пазы под вкладыши располагались с одной стороны.
Завернуть гайки болтов шатунов динамометрическим ключом моментом 68-75 Нм (6,8-7,5 кгсм). В таком же порядке вставить поршень с шатуном четвертого цилиндра. Повернуть коленчатый вал на 180 градусов и вставить поршни с шатунами второго и третьего цилиндров. Повернуть несколько раз коленчатый вал, который должен вращаться легко от небольшого усилия.
