Замена поршневых колец двигателя мотоцикла

Примерный срок службы поршневых колец большинства отечественных мотоциклов и некоторых иномарок составляет у четырёхтактных двигателей 10 тысяч км., при малом объёме двигателя (125 — 300 см), и 15 тысяч км., при большем объёме (650 — 750 см).

У двухтактных отечественных моторов срок службы колец меньше, и составляет всего 4 тысячи у 50 — 125 см моторов, и 8 тысяч у моторов более солидных кубатур (250 — 350 см). На двухтактниках иномарок ресурс колец естественно больше, но тоже зависит от объёма двигателя.

Естественно, что эти данные чисто условные, и при ещё большем объёме двигателя (например 1,5 — 2 литра) на импортных моторах, срок службы колец может быть ещё больше. Так же на срок службы колец влияет и то, в каких условиях эксплуатировался двигатель, как часто менялся воздушный и масляный фильтр и моторное масло, и какого качества было это масло. И более частой заменой качественного масла и фильтров, чем рекомендует завод изготовитель, можно увеличить ресурс колец почти в двое.

Но вне зависимости от пробега, компрессионные поршневые кольца меняют при уменьшении компрессии двигателя, но перед этим не забудьте проверить герметичность клапанов и их зазоры, так как часто потеря компрессии происходит именно из-за негерметичности клапанного механизма, или из-за уменьшенных тепловых зазоров (когда клапан неплотно закрывается). Я уже об этом писал, и подробно можно почитать об этом например вот в этой статье. В этой статье кстати я написал, как проверить из-за чего упала компрессия, из-за клапанного механизма или из-за поршневой группы.

На двухтактных моторах, если компрессия небольшая, то следует вначале заменить сальник коленвала, так как часто именно из-за него (из-за негерметичности картера) может теряться компрессия.

В четырёхтактных двигателях, вне зависимости от пробега мотоцикла, меняют маслосъёмные кольца, если расход масла увеличивается или при появлении обильного масляного дыма из глушителя.

Но наиболее верные признаки, по которым можно точно определить, что пора менять поршневые кольца, это замер деталей и увеличение зазоров в замках колец (для каждого конкретного двигателя, следует искать какие должны быть зазоры в мануале мотора). Так же, что кольца пора менять, может подсказать и то, что на поверхности юбки поршня обнаруживаются тёмные следы от прорыва газов, и значительное уменьшение упругости колец.

А дополнительным признаком, что пора менять маслосъёмные кольца, является износ рабочих кромок этих колец (см. рисунок 1). Для более точного определения износа поршневого кольца, его нужно снять с поршня, например с помощью трёх и более пластинок из жести (см. рисунок 2).

Затем кольцо вставляют в цилиндр без перекоса, примерно на 10 мм ниже верхней кромки гильзы цилиндра как показано на рисунке 3 (чтобы не попасть на ступеньку от износа гильзы). Выровнять положение кольца в цилиндре удобно поршнем, который вставляют в цилиндр вслед за кольцом. Зазор в замке колец определяют с помощью набора щупов, различной толщины.

Для проверки упругости кольца существует специальный прибор, но он есть не у всех. Упругость кольца можно сравнить и пальцами, с упругостью нового кольца. Но как правило в этом нет необходимости, так как при износе кольца от достаточного пробега (при повышенном зазоре в замке кольца), кольцо теряет и свою упругость к этому времени.

Перед установкой нового кольца на поршень, сначала подгоняют его размеры по месту, проверяют зазор в замке, а так же соответствие высоты кольца ширине канавки поршня. Так же нужно проверить и соответствие толщины кольца глубине канавки, как это сделать показано на рисунке 4.

Зазоры между кольцом и стенками канавки поршня зависит от объёма цилиндра и для разных двигателей свои, и их можно найти в руководстве по ремонту конкретного двигателя (об этом чуть ниже). То же самое и с величиной зазоров в замке колец. Ориентировочно величина зазоров в замке колец составляет 0,1 — 0,2 мм, но всё таки для каждого двигателя эти значения могут отличаться и поэтому следует иметь точные значения для конкретного мотора (в мануале) . Следует знать главное — у самого верхнего ремонтного кольца, зазор в замке должен быть чуть больше, чем у нижнего кольца (или колец).

Знать точное значение зазора в замке кольца важно, так как если этот зазор будет недостаточным для конкретного двигателя, то во время работы мотора, от нагрева и теплового расширения металла, кольцо расширится и заклинит поршень в цилиндре. Так же следует знать, что при установке ремонтных колец в цилиндр имеющий износ его зеркала, кольца нужно подогнать так, чтобы рекомендуемый заводом (или мануалом) нормальный зазор в замке, начинал образовываться с наиболее изношенной середины цилиндра («бочке»), и был меньше рекомендованного зазора в нижней части гильзы цилиндра, которая менее изношена.

Чтобы проверить что высота кольца соответствует ширине канавки в поршне, кольцо вставляют

в канавку наружной стороной и прокатывают по канавке по кругу. При этом по всему кругу кольцо должно входить в канавку чуть плотно, без шата, но перемещаться без заеданий. И кольцо должно быть чуть уже глубины канавки (примерно на 0,5 мм., см рис.4).

Это легко проверить если вставить линейку, и при этом кольцо должно свободно перемещаться между линейкой и поршнем. Можно затем уложить между кольцом и линейкой кусочек тонкой проволоки, диаметром равной 0,5 мм, и после этого кольцо уже не должно перемещаться между поршнем и линейкой.

Если пренебречь этим зазором в 0,5 мм, то от нагрева и расширения кольцу уже некуда будет утапливаться и в самой узкой части цилиндра поршень с кольцами заклинит. Это произойдёт ещё быстрее, если в канавке под кольцом накопится слой нагара. Поэтому этот зазор в 0,5 (или даже в 0,6 мм., при применении масла не очень хорошего качества) должен обязательно быть.

А величина зазора между кольцом и боковой стенкой канавки в поршне, составляет примерно 0,02 — 0,06 мм, но всё же лучше уточнить это значение в мануале своего двигателя, и затем проверить зазор с помощью щупа, вставленного между боковой стенкой канавки и кольцом.

Этот зазор тоже важен, так как при меньшем зазоре, чем рекомендует завод, кольцо от нагрева может заклинить в канавке, а от этого оно не сможет сжаться и поршень заклинит в цилиндре. А если даже и не заклинит сразу, то кольцо с меньшим зазором будет иметь плохую подвижность и быстрей пригорит (забьётся нагаром) и в итоге его тоже заклинит.

Если зазор между боковой стенкой канавки и кольцом наоборот будет больше рекомендованного, то кольцо при работе двигателя будет интенсивно перемещаться вверх-вниз, и канавка поршня быстро износится (или будет наклёпывание алюминия в канавке). Или от постоянных ударов кольцо может треснуть. Ну и расход масла увеличится, так как есть такое явление, как насосное действие колец, от интенсивного перемещения кольца вверх-вниз.

Если зазор между стенкой канавки и кольцом велик, следует искать ремонтные кольца потолще. Ну а если зазор очень маленький или кольцо вообще не вставляется в канавку, то кольцо следует доработать, подогнать под ширину канавки поршня. Это можно сделать на плоскошлифовальном станке с магнитным столом, или обработкой кольца вручную, если уложить на лист стекла наждачную бумагу и обработать кольцо о поверхность бумаги, или шлифануть кольцо на притирочной плите.

Если уж кольцо сильно широкое и снимать придётся много металла, то можно сначала поработать бархатным напильником, уложив кольцо в специальную канавку, проточенную в металлической болванке (как на рисунке 5), или просто зафиксировать кольцо на ровной деревянной доске с помощью мелких гвоздиков и обработать напильником, а затем деревянным бруском (притиром) с наклеенной на него наждачной бумагой. Обработку следует вести круговыми движениями, или постоянно прокручивая кольцо при обработке. Конечную обработку желательно сделать наждачкой № 1000 — 1500.

Так же следует проверить и прилегание поршневого кольца к зеркалу цилиндра. Для этого кольцо нужно вставить в цилиндр, затем накрыть его вырезанным из картона кружком, и используя мощны источник света, проверяем, есть или нет просвет между кольцом и зеркалом цилиндра, при этом полезно несколько раз прокрутить кольцо в цилиндре, для полноты картины. При наличии больших просветов кольцо бракуется.

Если же сильный просвет только с двух противоположных сторон цилиндра (передней и задней), значит кольцо здесь не причём, это сильно изношен цилиндр в виде овала (наибольшая выработка всегда образуется спереди и сзади цилиндра, а не с боков) и замена поршневых ремонтных колец здесь не поможет, цилиндр следует ремонтировать (растачивать). Как расточить цилиндр я уже писал, и желающие могут почитать об этом здесь.

После учёта всех вышеописанных рекомендаций, проверок и подгонок, поршневые кольца устанавливают в канавки поршня.

У двухтактных моторов проверяют сопряжение выемки в замке кольца со стопором в канавке поршня. Для этого поршень с установленным на него кольцом вводят в цилиндр двигателя и добавляют по одному кольцу на поршень и опять вводят его в цилиндр. Если поршень с кольцами не входит в цилиндр, несмотря на то, что все зазоры правильные, и кольцо нормально утапливается в канавке поршня, то необходимо подработать круглым надфилем выемку в кольце под стопор.

Ну и напоследок рассмотрим вариант самодельного изготовления поршневых колец, если у вас довольно редкий двигатель антикварного мотоцикла или автомобиля, для которого поршневые кольца проблематично найти в продаже. Причём способ изготовления поршневых колец, будет не хуже заводского способа.

Из отрезка толстостенной чугунной трубы подходящего диаметра (мелкозернистый серый чугун), вытачивают на токарном станке заготовки колец диаметром немного большим, чем требуемый размер поршневого кольца. Затем для получения правильной окружности заготовки, несколько штук колец надевают на оправку, сводят концы в замке и зажимают с торца заготовки гайкой с мелкой резьбой, и протачивают до размера, который соответствует диаметру цилиндра.

После такой проточки кольцо становится круглым снаружи, но с различной толщиной стенки кольца. После этого, кольца устанавливают в оправку, сделанную из трубы, зажимают и протачивают кольца изнутри. После такой проточки, кольца приобретают правильный внутренний диаметр и ровную радиальную толщину по всей окружности. Остаётся теперь только шлифануть боковые поверхности колец. А наружную поверхность колец желательно отполировать и снять фаски с кромок.

Надеюсь эта статья поможет начинающим ремонтникам, самостоятельно подобрать и заменить поршневые кольца в двигателе, что позволит продлить срок службы двигателя до капитального ремонта; успехов всем.