что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?
Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.
Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.
Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.
Принцип работы цилиндро-поршневой группы
Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.
Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока.
Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.
Поршень включает следующие конструктивные элементы:
- Головку (днище)
- Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
- Направляющую часть (юбку)
Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.
Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.
Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.
Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.
Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.
С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания.
Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.
Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).
Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.
Конструкционные материалы деталей ЦПГ
Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.
В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.
Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.
Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).
Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.
Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.
В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.
Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.
Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.
MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.
На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.
MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.
Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.
Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы
В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.
Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.
При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.
Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.
Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.
Неисправности ЦПГ и их диагностика
Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.
О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.
Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:
- На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
- Посадочные места под гильзу деформируются
- Днища поршней оплавляются и прогорают
- Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
- На теле поршней возникают различные повреждения
- Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
- Наблюдается общий износ цилиндров и поршней
Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.
Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).
В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.
Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.
Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.
Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.
Как продлить ресурс ЦПГ?
Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.
Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:
- Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
- Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
- Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
- Регулярно проводить диагностику автомобиля
- Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы
Поршень – виды, устройство, и основные проблемы при работе — Словарь автомеханика
Поршень является одной из деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя и представляет собой целостный элемент условно разделяемый на головку и юбку. Он является основой процесса преобразования энергии горения топлива в тепловую, а далее в механическую. От качества работы данной детали напрямую зависит производительность двигателя, а также его надежность и долговечность.
фотогалерея:
Предназначение и виды поршней
В моторе поршень двигателя выполняет ряд функций, в частности, это:
- трансформация давления газов в усилие, передаваемое на шатун;
- обеспечение герметичности камеры сгорания;
- теплоотвод.
Поршень работает в экстремальных условиях под стабильно высокими механическими нагрузками. Поэтому для современных двигателей их изготавливают из специальных алюминиевых сплавов, отличающихся легкостью и прочностью при достаточных показателях термостойкости. Несколько менее распространены стальные поршни. Ранее они в основном производились из чугуна. Обязательно присутствующая на каждом изделии маркировка поршней расскажет, из чего оно изготовлено. Изготавливаются данные детали двумя методами – литьем и штамповкой. Кованые поршни, распространенные в тюнинге, изготовлены именно методом штамповки, а не выкованы вручную.
Конструкция поршня
Устройство поршня не является сложным. Это цельная деталь, которую для удобства определения принято условно разделять на юбку и головку. Конкретная форма и конструктивные особенности поршня определяются типом и моделью двигателя. В распространенных видах бензиновых ДВС можно увидеть только поршни с плоскими или крайне приближенными к такой форме головками. Часто они имеют канавки, предназначенные для максимального полного открывания клапанов. В моторах с непосредственным впрыском топлива поршни выполняются в несколько более сложной форме. Поршень дизельного двигателя имеет головку со специфической конфигурацией для обеспечения оптимального завихрения с целью качественного смесеобразования.
Схема поршня двигателя.
Под головкой на поршне размещаются канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца. Юбки у различных поршней тоже разные: с формой, подобной конусу или бочке. Такая конфигурация позволяет компенсировать расширение поршня, существующее при его нагревании в работе. Следует отметить что, поршень приобретает полностью рабочий объем только после разогрева двигателя до нормальной температуры.
Чтобы максимально снизить эффект от постоянного бокового трения поршня о цилиндр на его боковую поверхность наносится специальный антифрикционный материал, тип которого также зависит от вида двигателя. Также в юбке поршня есть специальные отверстия с приливами, предназначенные для монтажа поршневого пальца.
Работа поршня предполагает его интенсивное нагревание. Он охлаждается, причем в разных моторах различными способами. Вот наиболее распространенные среди них:
- с помощью подачи масляного тумана в цилиндр;
- через разбрызгивание масла сквозь шатун или специальную форсунку;
- через впрыскивание масла по кольцевому каналу;
- с помощью постоянной циркуляции масла по змеевику, расположенному непосредственно в головке поршня.
Вплотную соприкасается со стенками цилиндра не сам поршень, а его кольца. Для обеспечения наивысшей износостойкости они производятся из особого сорта чугуна. Количество и точное расположение этих колец зависит от вида мотора. Чаще всего на поршень приходится пара компрессионных колец и еще одно маслосъемное.
Компрессионные колца предназначены не давать газам из камеры сгорания прорываться в картер. На первое кольцо приходится самая серьезная нагрузка, поэтому во всех дизельных и мощных бензиновых моторах в канавке первого кольца дополнительно присутствует стальная вставка, что позволяет повысить прочность конструкции. Существует множество видов компрессионных колец, которые уникальны практически у каждого самостоятельного производителя.
Маслосъемные кольца — для удаления лишнего масла из цилиндра и недопущения его проникновения в камеру сгорания. Такие кольца выполняются с большим количеством дренажных отверстий, а также с пружинными расширителями, хоть и не во всех моделях двигателей.
Устройство поршня
С шатуном поршень двигателя соединяется через поршневой палец, стальную деталь трубчатой формы. Самым распространенным способом крепления пальца является плавающий, благодаря которому деталь может прокручиваться в процессе работы. Специальные стопорные кольца не дают пальцу смещаться в стороны. Жесткий зацеп пальцев на данный момент практически не распространен из-за очевидной большей уязвимости таких конструкций.
Поломки поршня и сопутствующих деталей
В процессе интенсивной или просто продолжительной эксплуатации поршень может выйти из строя по причине присутствия в цилиндре постороннего тела, на которое поршень постоянно наталкивается во время движения. Таким предметом может стать частица шатуна, коленвала или чего-то другого, отлетевшего от детали. Поверхности такого излома имеют серый цвет, они не характеризуются истиранием, трещинами и прочими визуальными признаками. Поршень распадается быстро и внезапно.
Излом, вызванный усталостью металла, характеризуется образованием в проблемном месте растровых линий. Это позволяет заблаговременно определить наличие поломки и заменить поршень. Помимо старения причиной такого излома может стать детонационное воспламенение, усиленные сотрясения поршня из-за сталкивания его головки с головкой цилиндра или чрезмерного зазора юбки. В любом случае на детали образуются трещины, свидетельствующие о ее скором выходе из строя.
После износа колец, повреждения головки поршня наиболее часто встречаемы.
Помимо износа и старения металла, связанные с поршнями поломки могут случаться по целому ряду разнообразных причин, среди которых:
- нарушение режима сгорания, например из-за задержки зажигания;
- неправильная организация пуска холодного двигателя;
- заполнение цилиндра маслом или водой при выключенном моторе, что называется гидравлическим ударом;
- необоснованное повышение мощности в результате перенастройки электроники;
- использование неподходящих деталей;
- другие причины.
Чаще всего ремонт осуществляется методом замены – поршня, колец или всей поршневой группы.
Связанные термины
- Головка блока цилиндров
- Коленвал
Pistons — официальный сайт НБА, где можно найти последние результаты, статистику и новости НБА.
Pistons — официальный сайт НБА с последними результатами, статистикой и новостями НБА. | NBA.comПолное расписание
Pistononsllost в игре 88
Cavaliers 112
Watch Replayматча против Кавалеров 4 ноября 2022 г.
Pistonswlost Игра 112
Гром 103
Страницаматча против своего ноября 70003
Селтикс 128
Pistonsllost игра 112
Watch Replayматча против Celtics 9 ноября 2022 г.
Knicks 121
Pistonsllost игра 112
Стражевание воспроизведениематча против Knicks 11 2022
Pistonsllost The Game 108
Celtics 1177
Pistonsllost The Game 108
Celtics 1177 977
.
Посмотреть повторматча против «Селтикс» 12 ноября 2022 г.
PistonsLПроиграл игру 111
«Рэпторс» 1150003
ТВ: BSDET Extra
Радио: 950 утра или 98,7 FM
9004 (3 — 10)
Pistons (3–12)
9002 95 : Bally Sports DetРадио: 97,1 FM The Ticket
Kings (7 — 6)
Pistons (3 — 12)
ТВ: Bally Sports Det
Радио Наггетсы (9–4)
Поршни (3–12)
ТВ: Bally Sports Det
Радио: 97.1 FM Ticket
Джаз (10 — 6)
Pistons (3 — 12)
ТВ: BSDET Extra
RARE: . AM or 98.7 FM
Suns (8 — 5)
Pistons (3 — 12)
TV: BSDET Extra
Radio: 950 AM
Full Schedule
The Latest
Почему Детройт Пистонс сотрудничает с Brilliant Detroit, чтобы построить общественный центр «больше, чем баскетбол» на восточной стороне Детройта
Brilliant Detroit — некоммерческая организация, занимающаяся подготовкой детей младшего возраста к детскому саду. Подробнее
Поражение Стюарта еще одно испытание на характер для молодых «Пистонс» Кейси
В тренировочном лагере стало очевидно, что Кейси стремится ускорить превращение Исайи Стюарта в мощного форварда и сделать «Пистонс» более крупной и мощной командой, которая дольше бороться в гору возле корзины.
функции
Терапевты обречены на гибель Поршни, когда Айви сияет, Стюарт пострадал в проигрыше от Торонто
Три быстрых наблюдения за проигрышем в понедельник вечером 115-111 от Торонто Рэпторс на Little Caesars Arena
9001
игра
Возвращение Бэгли приближает «Пистонс» к тому, чтобы все руки были на палубе
«Пистонс» впервые увидели составы с двумя большими мужчинами бок о бок в субботнем матче с «Бостоном».
Слишком много Татума, поскольку «Пистонс» без Кейда видят, что «Селтикс» поздно вырываются
Три быстрых наблюдения за проигрышем в субботу вечером «Бостон Селтикс» со счетом 117-108 на Little Caesars Arena
Итоги игры
Пистонс набрали 8 двузначных цифр, но проиграли без Кейда.0003
обзор игры
Как генеральный менеджер Детройт Пистонс Трой Уивер познакомил игроков с историей футболок Nike City Edition в честь легендарного спортзала Святой Сесилии
Генеральный менеджер Детройт Пистонс, который живет в нем город, восхищается достопримечательностями и культурными пробными камнями, которые делают Детройт поистине культовым американским городом.
функции
Последние видео
Посетите магазин Pistons 313
6 The Pistons | Тематическая ночь
Дата | Противник | Тематическая ночь | Розыгрыш | Билеты |
---|---|---|---|---|
Ср, 19 октября 19:00 | Орландо Мэджик | Ночь открытия | Рубашка в честь открытия | |
Ср, 26 октября 19:00 | Атланта Хоукс | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
ПТ, 28 октября 19:00 | Атланта Хоукс | Бирюзовый захват | Грант Хилл Пупс | |
Вс, 30 октября 18:00 | Голден Стэйт Уорриорз | Хэллоуин | Бирюзовый захват Дом по воскресеньям представлен UWM | ||
ПТ, 4 ноября 19:00 | Кливленд Кавальерс | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
ПН, 7 ноября 19:30 | ОКС Гром | Обручи для войск Поддерживается: UWM | ||
Суббота, 12 ноября 19:00 | Бостон Селтикс | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
Вс, 27 ноября 18:00 | Кливленд Кавальерс | Ночь первых ответчиков Представлено: BELFOR Property Restoration Дом по воскресеньям представлено UWM | ||
ВС, 4 декабря 18:00 | Мемфис Гриззлис | Бирюзовый захват Дом по воскресеньям представлен UWM | Бирюзовая шляпа-ведро от MotorCity Casino Hotel | |
ПТ, 16 декабря 19:00 | Сакраменто Кингз | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
Вс, 18 декабря 18:00 | Бруклин Нетс | Бирюзовый захват Дом по воскресеньям представлен UWM | ||
Вт, 20 декабря 19:00 | Юта Джаз | Праздничная игра | Бирюзовый захват | Праздничный шарф, представленный отелем MotorCity Casino | |
ПН, 26 декабря 19:00 | Лос-Анджелес Клипперс | Саддик Бей Пупс представлен Bally Sports Detroit | ||
Ср, 28 декабря 19:00 | Орландо Мэджик | Баскетбол для всех | Все способности | ||
Вс, 8 января 15:00 | Филадельфия 76ерс | Детский день Представлено: Blue Cross Blue Shield of Michigan Дом по воскресеньям представлен UWM | ||
ПТ, 13 января 19:00 | Нью-Орлеан Пеликанс | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
Вс, 15 января 13:00 | Нью-Йорк Никс | День МЛК Дом по воскресеньям представлен UWM | Пупс Кейда Каннингема, представленный Крогером | |
Чт, 19 января 21:00 | Чикаго Буллз | Парижская игра | ||
Суббота, 28 января 19:00 | Хьюстон Рокетс | Лунный Новый год | ||
Ср, 1 февраля 19:00 | Вашингтон Уизардс | Месяц черной истории | ||
ПТ, 3 февраля 19:00 | Шарлотт Хорнетс | Бирюзовый захват | ||
СБ, 4 февраля 19:00 | Финикс Санз | Бирюзовый захват | ||
ПТ, 10 февраля 19:00 | Сан-Антонио Сперс | В этом для моего города Представлено: Элли | Исайя Стюарт Пупс, представленный Bally Sports Detroit | |
СБ, 25 февраля 12:00 | Торонто Рэпторс | Бирюзовый захват | ||
900:02 СРЕДА, МАРТ. 1 19:00 | Чикаго Буллз | Расширение прав и возможностей женщин Представлено: Элли | ||
ВТ, МАР. 7 19:00 | Портленд Трэйл Блэйзерс | Лос Пистонс | ||
СБ, МАР. 11 19:00 | Индиана Пэйсерс | Джейден Айви Пупс представлен Bally Sports Detroit | ||
ПН, МАР. 13 19:00 | Индиана Пэйсерс | 313 День | В этом для моего города Представлено: Элли | ||
ЧТ, МАРТ. |