Видео:Сборка поршня с шатуном Ваз - самый быстрый и эффективный способ!Скачать
Поршень с шатуном. Разборка, дефектовка и сборка ВАЗ 2108
Для удобства подбора поршней по цилиндрам цилиндры и поршни в зависимости от диаметра делятся на пять размерных групп: A, B, C, D, E.
В качестве запасных частей поставляются поршни номинального размера трех классов: A, C, E и двух ремонтных размеров. Первый ремонтный размер увеличен на 0,4 мм, второй – на 0,8 мм. По массе поршни делятся на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5 г. На двигателе должны устанавливаться поршни одной группы. Для поршней ремонтных размеров поставляются в качестве запасных частей кольца ремонтных размеров, увеличенные на 0,4 мм и на 0,8 мм. На кольцах первого ремонтного размера выбита цифра “40”, а второго – “80”.
Номинальные размеры цилиндров и поршней
Модель двигателя ВАЗ-2108
Модель двигателя ВАЗ-21083
Диаметр цилиндра, мм
Диаметр цилиндра, мм
Для подбора поршней к цилиндрам вычислите зазор между ними. Зазор определяется как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый – 0,15 мм. Если зазор не превышает 0,15 мм, можно подобрать поршни из последующих классов, чтобы зазор был как можно ближе к номинальному. Если зазор превышает 0,15 мм, расточите цилиндры под следующий ремонтный размер и установите поршни соответствующего ремонтного размера.
Зазор между кольцами и канавками поршня, мм
верхнее компрессионное кольцо
нижнее компрессионное кольцо
Предельно допустимый зазор для всех колец
Зазор в замках поршневых колец, мм:
Поршневые пальцы разбиты по диаметру на три класса (1-й, 2-й, 3-й) через 0,004 мм. Класс пальца маркируется на его торце краской.
Размерные классы поршневых пальцев и поршней
Диаметр отверстия в поршне, мм
Поршень на шатун устанавливается так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в противоположную сторону от номера детали, отлитого на шатуне. Если на нижней головке шатуна есть отверстие для выхода масла, стрелка на поршне должна быть направлена в сторону этого отверстия.
Общие сведения
1. Рекомендуем снимать поршневые кольца специальным съемником. Если его нет, аккуратно раздвиньте замок кольца и снимите кольцо с поршня. Аналогичным образом снимите остальные кольца.
2. С помощью специальной оправки выпрессуйте палец из шатуна.
3. Осмотрите поршни. Если на них есть задиры, следы прогара, глубокие царапины – замените поршни.
4. Для определения зазора измерьте диаметр цилиндра (см. подраздел 11.8.) и диаметр поршня, который измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня.
5. Измерьте щупом зазор между кольцами и канавками на поршне в нескольких местах по периметру. Если зазор превышают предельно допустимый (см. примечание 1), замените поршни с кольцами.
6. Вставьте поршневое кольцо в специальную оправку и измерьте зазор в замке. Вместо оправки можно вставить кольцо в цилиндр и продвинуть его поршнем, чтобы кольцо встало без перекосов. Если зазор превышает предельно допустимый, замените кольцо (см. примечание 2). Если зазор меньше 0,25 мм, осторожно спилите надфилем концы кольца.
7. Проверьте посадку поршневого пальца в поршне. Для этого смажьте поршневой палец моторным маслом и вставьте его в поршень. Палец должен входить в поршень свободно от нажатия большим пальцем руки.
8. Переверните поршень так, чтобы палец встал вертикально, при этом он не должен выпадать из поршня под действием собственного веса. Если палец выпадает из поршня, возьмите палец следующего класса. Если из поршня выпадает палец третьего класса, замените поршень и палец.
9. Осмотрите шатунные вкладыши. Если на них имеются трещины, задиры, выкрашивание – замените вкладыши.
10. Осмотрите шатуны с крышками. Замените погнутые шатуны.
11. Наденьте поршневой палец 2 на валик 1 приспособления для установки поршневого пальца с надетым на него дистанционным кольцом 5. Затем оденьте направляющую втулку 3 и закрепите ее винтом 4, не затягивая винт. Размеры дистанционного кольца: наружный диаметр 22 мм, внутренний – 15 мм, толщина – 4 мм.
12. Нагрейте верхнюю головку шатуна до 240 °С в печи в течение 15 минут. Зажмите шатун в тисках, установите на него поршень (см. примечание), чтобы отверстия под палец совпали, и вставьте до упора приспособление с пальцем в отверстия поршня и шатуна. Для правильной установки пальца поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки.
13. После охлаждения шатуна смажьте поршневой палец через отверстие в бабышках поршня.
Шатуны обрабатываются совместно с крышками, поэтому их нельзя разукоплектовывать.
Если при сборке шатунно-поршневой группы устанавливаются новые детали, подберите поршни к цилиндрам по классу, группе и по массе. Поршневые пальцы и поршни также нужно подобрать по классу.
Сборку поршня с шатуном нужно производить как можно быстрее, так как шатун быстро охлаждается. После охлаждения шатуна изменить положение пальца будет невозможно.
Обозначение ремонтного размера:
1-й ремонтный – треугольник, 2-й ремонтный – квадрат.
Обозначение группы по массе:
нормальная – “Г”, увеличенная на 5 грамм – “+”, уменьшенная на 5 грамм – “-”.
14. Смажьте моторным маслом поршневые кольца и канавки на поршне. Наденьте съемником или вручную поршневые кольца соответственно соориентировав их. Проверьте легкость перемещения колец в канавках.
15. Если на кольце нанесена надпись “Верх”, “Top” или “ВАЗ”, установите кольцо надписью вверх, к днищу поршня.
16. На нижнем копрессионном кольце имеется проточка. Кольцо должно устанавливаться проточкой вниз. Перед установкой маслосъемного кольца поверните пружинный расширитель так, чтобы его замок находился с противоположной стороны от замка кольца.
17. Поверните поршневые кольца так, чтобы их замкирасполагались под углом 120° друг к другу.
18. Вставьте вкладыш в нижнюю головку шатуна, при этом фиксирующий выступ на вкладыше должен войти в паз головки шатуна.
19. Вставьте вкладыш в крышку шатуна так, чтобы фиксирующий выступ на вкладыше вошел в паз крышки шатуна.
Видео про «Поршень с шатуном. Разборка, дефектовка и сборка» для ВАЗ 2108
Замена поршневой ВАЗ 21083, что это?? Установка поршней на шатуны в классике. ваз 2101-2121-2109
Видео:Правильная установка шатунов!!! + Не правильная инфа в Интернете!Скачать
сборка двигателя автомобилей ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099
1. Очистите нагар по краям постелей блока цилиндров. Очистите от отложений масляные канавки в постелях.
2. Установите вкладыши коренных подшипников в постели блока цилиндров в соответствии с метками, сделанными при разборке двигателя. Внимание: средний вкладыш 1 без проточки. При установке вкладышей их стопорные усики должны войти в пазы постелей. Смажьте вкладыши моторным маслом.
3. Установите коленвал в блок цилиндров.
4. Смажьте упорные полукольца моторным маслом. Обратите внимание на канавки полуколец — этими сторонами полукольца устанавливаются к щекам коленвала.
5. Установите сталеалюминевое полукольцо (белого цвета) с передней стороны средней постели (со стороны привода распредвала)…
6.… металлокерамическое полукольцо (желтого цвета) — с другой стороны постели.
7. Поверните полукольца так, чтобы их концы были заподлицо с торцами постели.
8. Вставьте вкладыши в крышки коренных подшипников в соответствии с метками, сделанными при разборке двигателя. При этом стопорные усики вкладышей должны войти в пазы крышек. Смажьте вкладыши моторным маслом.
9. Установите крышки коренных подшипников в соответствии с метками. На крышках коренных подшипников нанесены метки (насечки) в соответствии с номером цилиндра. Исключение составляет пятая крышка, на которой, как и на второй, нанесены две метки. На второй крышке есть два резьбовых отверстия под болты крепления маслоприемника. При этом номера цилиндров считаются со стороны привода распредвала, а крышки коренных подшипников устанавливаются метками 1 в сторону кронштейна генератора 2. 10. Смажьте моторным маслом резьбу и торцы головок болтов крепления крышек.
11. Заверните болты и затяните их требуемым моментом (см. прил. 1) в следующем порядке: первыми затяните болты третьей крышки 1, затем второй 2 и четвертой 3, потом первой 4 и пятой 5. После затяжки болтов проверните на 2-3 оборота коленвал — коленвал должен вращаться легко, без заеданий. 12. Для удобства установки смажьте тонким слоем консистентной смазки прокладку масляного насоса и «приклейте» прокладку масляного насоса к блоку. Удалите излишки смазки. 13. Установите масляный насос и заверните болты его крепления (см. «Снятие и установка масляного насоса»). 14. Для удобства установки смажьте тонким слоем консистентной смазки прокладку держателя заднего сальника и «приклейте» ее к блоку. Удалите излишки смазки. 15. Установите держатель заднего сальника и заверните болты его крепления (см. «Передний сальник коленвала»), (см. «Задний сальник коленвала»).
16. Вставьте шатун в поршень в соответствии с ранее сделанными метками так, чтобы номер детали 1 на шатуне был обращен в противоположную сторону от прилива 2 на бобышке поршня.
18. Нагрейте верхнюю головку шатуна до 240 °С в печи в течение 15 мин. Зажмите шатун в тисках, установите на него поршень, чтобы отверстия под поршневой палец совпали, и вставьте до упора приспособление с пальцем в отверстия поршня и шатуна. Для правильной установки поршневого пальца поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки.
19. После охлаждения шатуна смажьте поршневой палец через отверстие в бабышках поршня.
20. Установите стопорные кольца с обеих сторон поршневого пальца. Внимание: кольца должны быть четко установлены в канавках поршня.
21, Установите на поршень разжимную пружину маслосъемного кольца.
22. Установите поршневые кольца. Это рекомендуется делать специальным съемником. Если его нет, установите кольца на поршень, аккуратно разведя замки колец.
23. Порядок установки поршневых колец: первым устанавливают маслосъемное кольцо (при этом замок кольца должен находиться с противоположной стороны от замка разжимной пружины), затем нижнее компрессионное кольцо, последним — верхнее компрессионное кольцо.
24. Обратите внимание: на поршневых кольцах может быть выбита надпись «ВАЗ», «ВЕРХ» или «ТОР». Этой надписью поршневые кольца устанавливаются вверх (к днищу поршня). Если надпись на поршневых кольцах отсутствует, маслосъемное и верхнее компрессионное кольца можно устанавливать в любом положении.
25. Нижнее компрессионное кольцо отличается от верхнего кроме толщины наличием проточки и устанавливается этой проточкой вниз. 26. Провернув поршневые кольца в канавках поршня, убедитесь, что поршневые кольца вращаются легко. Если какое-либо поршневое кольцо не проворачивается или заедает, кольцо необходимо заменить.
27. Разверните поршневые кольца на поршне так, чтобы замки поршневых колец располагались под углом 120° друг к другу.
28. Тщательно протрите чистой тряпкой шатунные шейки коленвала. 29. Тщательно протрите чистой тряпкой зеркала цилиндров и смажьте их моторным маслом. 30. Вставьте вкладыш в шатун в соответствии с ранее сделанными метками так, чтобы усик вкладыша вошел в проточку в шатуне. После этого смажьте вкладыш и поршень моторным маслом.
31. Наденьте на поршень специальную оправку для сжатия поршневых колец и аккуратно опустите шатун в цилиндр. Рекомендуется предварительно провернуть коленвал так, чтобы устанавливаемый поршень был в НМТ. При этом стрелка на днище поршня должна быть направлена вперед двигателя (в сторону привода распредвала).
32. Плотно прижмите оправку к блоку цилиндров и ручкой молотка протолкните поршень в цилиндр. Если оправка будет неплотно прилегать к блоку цилиндров, можно поломать поршневые кольца.
33. Установите нижнюю головку шатуна на шейку коленвала.
34. Вставьте вкладыш в крышку шатуна в соответствии с ранее сделанными метками так, чтобы усик вкладыша шатуна вошел в проточку в крышке. После этого смажьте вкладыш моторным маслом.
35. Установите крышку шатуна. При этом номера цилиндра на крышке и нижней головке шатуна должны быть с одной стороны. 36. Заверните гайки крепления крышки шатуна и затяните требуемым моментом (см. приложение 1). Таким же образом установите и остальные поршни.
37. Вставьте датчик уровня масла в блок цилиндров. При необходимости поверните коленвал так, чтобы противовес коленвала не мешал вставить датчик уровня масла. Затем заверните болт крепления датчика уровня масла. 38. Установите маслоприемник и заверните три болта крепления маслоприемника. 39. Нанесите на болты крепления маховика герметик. Установите маховик, стопорную пластину и заверните болты крепления маховика (см. «Снятие, установка и дефектовка маховика»). 40. Для удобства установки нанесите тонкий слой консистентной смазки на поверхность блока и «приклейте» к нему прокладку масляного картера. 41. Установите масляный картер и заверните болты его крепления (см. прил. 1). Далее двигатель автомобилей ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 собирается в обратном порядке. Установку головки блока цилиндров (см. «Замена прокладки головки блока цилиндров»), ремня привода распредвала — (см. «Замена на автомобилях ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 ремня привода распредвала и регулировка натяжения ремня»).
Видео:Установка поршней на шатуны в классике. ваз 2101-2121-2109Скачать
Как правильно поставить шатун на коленвал
Итак, исходим из того, что гильзы, поршни, пальцы, шатуны, всё проверено и соответствует. Хочется обратить внимание на втулки шатунов. Лучше, чтобы они втулились и разворачивались в хороших мастерских. Но можно, при отсутствии автомастерских, наличии развёртки и определённых навыках — самому.
Далее, готовим шатуны.
Шабером удаляем нагар с поршней. Шлифуем мелкозернистой шкуркой.
Проверяем отверстие в шатуне, для смазки пальца.
Метки наносимые на поршне.
Маркировка порядкового номера шатуна и крышки. Если покупаете новый шатун, то можно набить керном определённое количество точек, на шатуне и крышке. Надпись на шатуне, и на поршне, после сборки должны выглядеть так.
На весах, желательно электронных, взвешиваете собранные поршни и шатуны. Подгоняете вес под самый лёгкий. Стачивая «бобышки» на крышке шатуна, на наждаке. Внимание! Рёбра жесткости не стачивать. Чем лучше вы подгоните шатуны, тем ровнее будет работать двигатель.
Хорошо промываем поршни с шатунами, погружая в ванну с бензином. Просушиваем. Комплектуем кольцами. Смазываем маслом пальцы, при помощи маслёнки. Кольца обильно смазываем моторным маслом. Вкладыши промываем, протираем, устанавливаем в шатун. Смазываем моторным маслом.
Блок удобнее расположить горизонтально. Вставляем поршень в цилиндр, до колец, располагая шатун в нужном положении. Замками шатуна в сторону бензонасоса. Коленвал лучше провернуть так, чтобы шатунная шейка находилась в нижнем положении. Чтобы не повредить шатуном шейку коленвала. Берём оправку, сделанную из полоски железа. Стягиваем пассатижами и лёгкими(!) ударами ручки молотка, по поршню, загоняем поршень в цилиндр.
Подводим шатун к коленвалу. Смазываем шейку. Устанавливаем крышку.
Внимание! Замки крышки и шатуна, должны располагаться на одной стороне. Равномерно протягиваем. Проверяем лёгкими ударами молотка, по рёбрам жесткости крышки шатуна. При этом, шатун, должен перемещаться вдоль шейки коленвала. Если шатун не перемещается, то что-то сделано не так. Проверяем лёгкость вращения коленвала.
При отсутствии опыта, можно собрать шатун на шейке, не заводя его в цилиндр. Шатун должен проворачиваться на шейке, под своим весом.
Окончательно протягиваем шатуны (проверяя протяжку). стопорим болты.
Ну, и снова об армейском опыте…
Возникла проблема подбора поршней. Весов, конечно, не было. Был сделан двуплечий рычаг, и путём сравнительной примерки, был выбран самый легкий шатун. Дальше, на этих же «весах», подогнали остальныё, под самый лёгкий. Подобрали довольно точно.
Большие и маленькие хитрости при монтаже поршней и шатунов в двигатель
Когда приходит время собирать двигатель, особенно V-образный, правильная взаимная установка поршней и шатунов, а также по отношению к блоку цилиндров и коленчатому валу, может поставить в тупик многих мотористов. Этой статьей мы постараемся им помочь.
Как правильно устанавливать поршни на шатуны?
Если вы собираете V-образной двигатель, то следует иметь в виду: если нижняя головка шатуна имеет с одной стороны более широкую фаску, то она должна быть обращена к галтели (закруглению) шатунной шейки коленчатого вала.
Если же шатуны предназначены для использования с коленчатым валом, без четко выраженных галтелей, то они могут быть и без несимметричных фасок. Тогда ориентация шатуна может определяться по положению «замков» вкладышей: обращенных наружу блока или внутрь (в сторону распредвала – если он находится в развале блока цилиндров).
К примеру, «замки» вкладышей SBC и BBC должны быть обращены наружу. У других вкладышей «замки» могут быть направлены внутрь. На работу собственно вкладышей расположение «замков» не оказывает никакого влияния. Надо лишь правильно ориентировать шатун.
Если же на нижней головке шатуна отсутствуют фаски с обеих сторон, то вкладыш должен быть смещен от галтели шатунной шейки, чтобы его край не попал на закругление.
Сквозные отверстия в верхней и нижней головках шатуна
Часто шатун имеет на нижней головке сквозное отверстие, которое нужно для смазки стенки цилиндра. Эти отверстия предназначены не для смазывания распределительного вала, как полагают некоторые.
Бывает, что отверстие расположено только с одной стороны нижней головки шатуна. Подобные шатуны надо устанавливать так, чтобы отверстие в нижней головке было обращено в сторону распределительного вала (в сторону развала блока цилиндров).
Отверстие в верхней головке шатуна (будь оно сверху или под сбоку – углом) служит для смазки поршневого пальца. Поэтому его ориентация в двигателе роли не играет.
«Замки» шатунных вкладышей
«Замки» (фиксирующие выступы) на вкладышах и соответствующие пазы на нижней головке шатуна и его крышки нужны лишь для правильного позиционирования вкладышей. От «проворота» вкладышей они не спасают, поскольку вкладыши в своей «постели» фиксируются за счет натяга, возникающего при правильной затяжке крепежных болтов крышки нижней головки.
«Правильные» вкладыши, при надлежащем монтаже, слегка выступают за линию разъема нижней головки. Поэтому, после затягивания болтов, они надежно фиксируются в «постели».
В последнее время во многих двигателях используют «беззамковые» вкладыши (примером могут служить двигатели Chrysler 3.7L и 4.7L). За счет устранения операций по механической обработке пазов в шатуне и его крышке, а также «замков» на самих вкладышах снижаются затраты на их изготовление. При монтаже подобных вкладышей их надо ставить строго посередине нижней головки шатуна.
Рис. 1Если в V-образном двигателе на одну шатунную шейку коленчатого вала монтируют два шатуна, то сторона нижней головки шатуна с более узкой фаской должна быть обращена к соседнему шатуну…
Рис. 2… в этом случае бОльшая фаска на нижней головке шатуна оказывается обращенной в сторону галтели шатунной шейки коленчатого вала.
Рис. 3Фиксирующий выступ («замок») на вкладыше и соответствующий ему паз в нижней головке шатуна нужны только для того, чтобы правильно установить вкладыши в шатуне. «Замки» никогда не удержат вкладыши от проворачивания в шатуне, если при сборке были допущены какие-либо нарушения. К примеру: болты нижней головки шатуна не затянуты как следует или отверстие в нижней головке потеряло свою форму.
Рис. 4Вкладыши фиксируются в шатуне только за счет радиального усилия, которое возникает от натяга установленных вкладышей, когда крепежные болты нижней головки затянуты надлежащим моментом. Чтобы получить требуемый натяг вкладыш сделан чуть длиннее своего посадочного места. Поэтому, когда вы «от руки» установите вкладыш в «постель», он будет немного выступать над плоскостью разъема. Так и должно быть – ни в коем случае не надо подпиливать или подрезать края вкладышей!
Crush Height Each Half Bearing – выступание вкладышей над плоскостью разъема Bearing – вкладыш Cap – крышка нижней головки шатуна Radial Pressure – радиальное усилие
Рис. 5Измерять максимальный диаметр поршня надо в строго определенном месте, поскольку юбка поршня имеет «бочкообразный» профиль и результаты измерений, по высоте поршня, будут существенно различаться.
Рис. 6Сквозное отверстие на боковой поверхности ВГШ (верхней головки шатуна) (верхнее фото) может указывать на прессовую посадку пальца в шатуне. На втором фото показан тот же самый шатун, но снаружи. А вот отверстие сверху ВГШ (третье фото) служит для улучшения смазки «плавающего» поршневого пальца.
Рис. 7На днище поршня обычно есть специальные метки (например, изображена стрелка и надпись «FRONT» – как на фото) помогающие правильно сориентировать поршень при сборке двигателя.
Рис. 8Если поршни предназначены для V-образного двигателя, то обычно с «изнанки» таких поршней ставят метку «L» – если их монтируют в левый ряд цилиндров или «R» – для правого ряда цилиндров.
Смещение шатуна
Существуют двигатели, у которых стержень шатуна смещен относительно верхней или нижней головок (если смотреть на шатун сбоку – «в профиль»). Подобные шатуны применяют в V-образных двигателях, у которых левый и правый ряды цилиндров стоят «со сдвигом», вперед и назад, относительно друг друга. В зависимости от конкретной модели двигателя, стержень шатуна может иметь смещение 2,5 мм или даже более.
Если есть какие-то сомнения, то при монтаже обратите внимание, что верхняя головка шатуна центрируется по поршню – в бобышках под палец.
Нужно ли в двигателях с вращением против часовой стрелки устанавливать поршни в «обратную» сторону?
На двигателе с обратным вращением – когда коленвал вращается против часовой стрелки, если смотреть с передней части двигателя – шатуны обычно устанавливаются так же, как и в обычном моторе, коленвал которого вращается по часовой стрелке. То есть, бОльшая фаска нижней головки шатуна все равно будет обращена к галтели шатунной шейки.
Однако, если применяются поршни со смещенным поршневым пальцем, то в этом случае поршень должен быть установлен «назад» (развернут на 180 град) относительно его «стандартного» положения. Поршневой палец в подобном поршне смещен к нагруженной стороне юбки поршня.
В двигателе с вращением по часовой стрелке нагруженная сторона цилиндра обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне) стороне.
В двигателе с обратным вращением давление на стенку цилиндра от поршня направлено в другую сторону: со стороны выхлопа – слева и со стороны впуска – справа. Если поршни симметричны (т. е. не имеют смещенного пальца), то их ориентация зависит только от цековок под клапанные тарелки на днище – они должны быть сориентированы в соответствии с положением клапанов.
Конструкция юбки поршня
Форма, площадь и масса юбки поршня играют важную роль в потерях на трение и стабилизации поршня при перекладке в верхней и нижней мертвых точках. Здесь мы покажем роль нагруженных и ненагруженных сторон поршня и разработку асимметричных юбок, предназначенных преимущественно для снижения веса.
Левая и правая стороны поршня при работе двигателя нагружены по-разному. Поэтому конструкция юбки поршня играет важную роль в распределении воспринимаемых нагрузок – с точки зрения прочности и веса поршня.
Юбка поршня должна выдерживать давление на стенку цилиндра при одновременном уменьшении трения. А ее площадь должна быть такой, чтобы быть прочной, обеспечивая при этом стабильность поршня, чтобы свести к минимуму «раскачивание» относительно оси пальца, когда поршень движется вверх-вниз. Причем нагруженная поверхность юбки испытывает наибольшую нагрузку на такте расширения.
Если коленчатый вал вращается по часовой стрелке (глядя на двигатель спереди), то нагруженная поверхность юбки поршня обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне).
Менее нагруженная сторона юбки воспринимает усилие на такте сжатия. Эта разница в нагрузках обусловлена положением, углом между шатуном и поршнем, при его перемещении.
За весь рабочий цикл разница в нагрузке на разные стороны юбки поршня различается в десять раз! Причем, нагрузка на юбку поршня может варьироваться в зависимости от хода поршня, длины шатуна и максимального давления в цилиндре.
Поэтому асимметричные поршни должны быть специальными – для левого и правого ряда цилиндров. На днище поршня в таком случае наносятся стрелки или иные метки, указывающие на переднюю часть двигателя.
Рис. 9На этом фото показаны асимметричные поршни для левого и правого рядов цилиндров V-образного двигателя. Их особенностью является расширенная часть юбки поршня на нагруженной стороне и зауженная – на стороне с меньшей нагрузкой.
Рис. 10Другой пример асимметричного поршня. Обратите внимание, как сближены бобышки под поршневой палец, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Кроме того, хотя это почти невозможно заметить глазом, ось пальца смещена к нагруженной стороне поршня (в сторону более широкой части юбки) на 0,50 мм – для уменьшения дисбаланса из-за разницы в массе «узкой» и «широкой» частей юбки.
Нагруженная сторона юбки поршня
Когда поршень движется вниз на такте расширения, он испытывает значительное сопротивление, пытаясь провернуть коленчатый вал. С ростом нагрузки увеличивается и сопротивление. При этом нагруженная сторона юбки поршня воспринимает боковое давление, которое увеличивает нагрузку (с ростом трения и износа) на соответствующей стороне стенки цилиндра.
Если на днище поршня имеется какая-либо метка (к примеру точка, или стрелка, или надпись «Front»), важно установить поршень в соответствии с этой меткой, обычно указывающей на переднюю часть двигателя.
Ненагруженная сторона юбки поршня
Эта часть юбки поршня противоположна нагруженной стороне. Она работает, когда поршень движется вверх на такте сжатия, из-за сопротивления, создаваемого сжимаемой топливно-воздушной смесью. Основная ее задача, в том, чтобы обеспечить стабильность поршня при движении в цилиндре. Поэтому эта часть юбки может быть поуже, для экономии веса.
Так что, для точной настройки в распределении этих сил между разными сторонами юбки были разработаны асимметричные поршни, которые имеют более широкую юбку на нагруженной стороне и зауженную юбку с противоположной стороны. Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузок на юбку поршня, одновременно снижая массу поршня.
В качестве примера можно привести «асимметричную» (или Т-образную) конструкцию поршней FSR компании JE Pistons, которые имеют расширенную часть юбки на нагруженной стороне, а со стороны бобышек юбка отсутствует вовсе, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Подобные поршни изначально разрабатывались для гоночных двигателей.
Еще одним преимуществом подобных поршней является улучшение условий работы поршневых колец. Но, в основном, подобная конструкция юбки, в сочетании со слегка смещенным пальцем, позволяет существенно снизить потери на трение.
Рис. 11Из этой схемы видно, как определить нагруженную и ненагруженную стороны юбки поршня.
Thrust Load – действие боковой силы Minor Thrust Side – ненагруженная сторона цилиндра Major Thrust Side – нагруженная сторона цилиндра Красная изогнутая стрелка – направление вращения коленчатого вала
Рис. 12На этом фото хорошо видно, как различается ширина юбки поршня на нагруженной (слева) и ненагруженной (справа) сторонах поршня.
Рис. 13Компьютерное моделирование показывает, как распределяются механические нагрузки в поршне, возникающие при работе двигателя на частичных нагрузках. (Чем темнее цвета – тем меньше нагрузка, а чем ярче – тем больше).
Рис. 14А на этой схеме видно, как нагружен поршень сразу после воспламенения смеси.
Рис. 15Здесь поршень показан снизу. На этой схеме хорошо видно, что во время рабочего хода наиболее нагружены верхние части отверстий под поршневой палец (они выделены красным цветом) и элементы юбки поршня, непосредственно примыкающие к ним.
Рис. 16Тонкий слой антифрикционного покрытия (темного цвета) на юбке поршня помогает удерживать масло и снижает трение между поршнем и цилиндром – особенно при холодном запуске мотора.
Смещение пальца
Асимметричные поршни также могут иметь смещение поршневого пальца. При этом ось пальца смещена от оси поршня к нагруженной стороне примерно на 0,51 мм. Это небольшое смещение «балансирует» поршень, компенсируя разницу в массе юбки, а также снижая усилие, прикладываемое к нагруженной стороне поршня.
Опять же, ссылаясь на опыт компании JE Pistons, асимметричный поршень позволяет сделать поршневые пальцы короче, жестче и легче (примерно на 10 грамм).
Заключение
Надеемся, эта статья поможет вам лучше ориентироваться в тонкостях сборки двигателя. Помните, что лучше всего пометить поршни и шатуны перед разборкой. Грамотные ответы на ваши вопросы и помощь в технических проблемах с двигателями – наша главная задача.
Продолжаем делать капитальный ремонт двигателя шестерки. Запчасти куплены, блок и коленвал расточен. Остался вроде пустяк, взять и самому дома собрать двигатель, сэкономив деньги на мотористе.
Но, очень много пришлось мне переделывать движков после самоделкиных, и бестолковых мотористов.
Поэтому постараюсь в этой статье объяснить как правильно собрать двигатель, учитывая всякие мелочи, так как, не учитывая эти мелочи, движок долго работать не будет.
Сборку двигателя начинаю с установки коленвала, здесь и надо учесть очень много мелочей.
При сборки двигателя, можно его хорошо помыть, а можно и не мыть, но главное, чтобы внутри двигателя все было чисто, а я зажрался и с наружи принципиально движок не мою, и все это знают. Единственно советую после ремонта двигателя заехать на мойку и там помыть двигатель сверху, если есть желание.
А с другой стороны, мне нравится тот момент, когда приходит хозяин забирать машину после ремонта, открывает капот и видит чумазый двигатель, кривит лицо, но после того как его заводит, расплывается в довольной улыбке.
Перед установкой коленвала, надо установить коренные вкладыши в постель блока двигателя, обязательно тряпкой протрите начисто постели вкладышей перед установкой вкладышей. Чтобы не одой соринки не было между вкладышем и постелью. На фото показано как правильно надо поставить вкладыши в блок дигателя.
Фото. Правильная установка вкладышей в блок двигателя ВАЗ.
После установки вкладышей, обязательно смажьте их маслом.
И перед самой установкой коленвала, установите в блок упорные полукольца (полумесяцы), чтобы они не падали смажьте их с маслом. Аккуратно поставьте коленвал на вкладыши и смотрите, чтобы не упали полумесяцы.
Обычно ставлю полумесяцы с латунным напылением, но если у Вас один полумесяц с латунным напылением, а другой с алюминиевым, то со стороны маховика ставьте с латунным напылением.
Фото. Проверка продольного хода коленвала.
После установки коленвала, обязательно проверти продольный ход коленвала. Обычно добиваюсь чтобы продольный ход коленвала был по нулям, или максимум одну десятую миллиметра. Проверить продольный ход коленвала можно вставляя отвертку между щечками коленвала с разных сторон. Если не учесть продольный ход коленвала, и ход будет большой то выпадут полумесяцы, коленвал будет продольно болтаться в двигателе, при нажатии на сцепление упираться в блок двигателя и грызть метал в блоке. Так как я ремонтом занимаюсь давно, то у меня целая куча рабочих и новых полумесяцев, также продаются специальные ремонтные полумесяцы, они толще стандартных. Поэтому мне легко подобрать полумесяцы чтобы не было продольного хода коленвала. Если после установки стандартных полумесяцев, в коленвале есть продольное перемещение, купите ремонтные полумесяцы, но часто бывает что на ремонтные полумесяцы не садится коленвал, тогда попробуйте поставить один рабочий полумесяц а другой ремонтный, или на точильном камне аккуратно сточите лишний метал с ремонтного полумесяца.
Фото. Проверка коленвала на зажатость.
После того как полумесяцы подобраны, вставьте вкладыши в подушки, и наживите их на коленвале, но сразу сильно не затягивайте, вставьте ключ на коленвал и начинайте затягивать по одной подушки, и после затяжки очередной подушки пробуйте прокрутить коленвал. Подробности проверки и подгонки вкладышей найдете на странице Ремонт коленвала.
Фото. Шатун с поршнем приготовлены к выбиванию пальца.
Холодный способ запрессовки пальца в шатун ВАЗ. Видео
Коленвал установили, теперь надо выбить старые поршни и установить на шатуны новые ремонтные поршни. Пальцы с поршней хорошо выбивать на пне, заранее в пне просверлите отверстие, или выбейте стамеской, в это отверстие и будет выбиваться поршневой палец. Выбивать палец желательно специальным бородком, или кругляком желательно диаметром 21мм, и тяжелым молотком. Выбиваются поршневые пальцы на холодную, нагревать их не надо.
Фото. Подготовка поршней к установки на шатуны.
Теперь надо установить новые поршни на шатуны, можно ставить поршни как есть без доработки, но советую не полениться и доработать поршни. Первое, снять фаску на юбке на точиле или напильником как показано на фото, второе, просверлить отверстие в юбке поршня с двух сторон как показано на фото.
Движки с доработанными поршнями намного резвей, и экономичней, так как через отверстие поступает масло между юбкой поршня и цилиндра, и уменьшают трение. Также доработанные поршни не сильно страдают при случайном перегреве двигателя. Отверстие в юбке поршня раньше сверлил 6мм, сейчас 14мм, так с отверстием 14мм движок получается еще шустрей.
Фото. Поршень с шатуном, стрелкой 1 показан перед поршня (буква П), стрелкой 2 показаны замки вкладышей.
На фото показано как должен правильно стоять поршень на шатуне. Забивать палец в шатун можно на горячею, но здесь не надо сильно нагревать шатун, хватает его нагреть даже в воде до кипятка. Также при нагретом шатуне надо очень быстро забить поршневой палец, так как если чуть замешкаетесь, палец сразу возьмет на себя нагрев шатуна и будет забиваться тяжело. Я забиваю на холодную, также на пне, но под поршень в районе поршневого пальца подкладываю кусок деревянного бруска, смазываю палец и отверстие шатуна маслом, также тяжелым молотком забиваю палец в шатун. После того как забили палец обязательно проверти, чтобы палец стоял ровно по центру, и не коем случае не выходил из поршня.
Фото. Установка поршневых колец.
Дальше устанавливаем поршневые кольца на поршень, делаю это так, большими пальцами разжимаю кольцо а указательными держу, прежде чем устанавливать новые поршневые кольца потренируйтесь на старых, чтобы не сломать новые. Обязательно посмотрите как надо устанавливать поршневые кольца, обычно на упаковке есть указания. Но если нет то надпись на кольце TOP говорит что это верх кольца, маслосъемное кольцо самое широкое (но немецкое масло съемное кольцо состоит и трех частей) второе кольцо чугунное, и самое первое с верху хормированое.
Фото. Установка поршня в блок двигателя.
После того как одели на поршень поршневые кольца, вставляйте вкладыш в постель шатуна, и смазывайте маслом поршень с кольцами и вкладыш. Опускайте шатун с поршнем в цилиндр, перед поршня должен быть направлен в перед двигателя. Теперь возьмите оправку для обжима колец, можно пользоваться заводской, но я пользуюсь самодельной, сделанной из пружины заводного механизма мотоцикла «Восход», и вставляю по одному кольцу в цилиндр, стуча по поршню ладошкой. Так как я легкими ударами ладони забиваю по одному поршневому кольцу в цилиндр, то уверен на сто процентов, что все кольца целые, и нет случайно сломанных.
Фото. Шатун одетый на коленвал.
Как поршень с кольцами вставили в цилиндр, толкайте его в низ чтобы вкладыш уперся в коленвал, вставьте вкладыш в подушку шатуна, смажьте его маслом и закручивайте, после крутаните коленвал и проверти на зажатость и прослабленость. Так поочередно вставьте все поршни. Все поршни вставлены, можно сказать, что основная работа сделана.
Фото. Затяжка звездочки на промежуточном валу.
Теперь можно поменять промежуточный вал (в народе его называют «Поросенок»). Для этого надо открутить бензонасос, и снять его вместе с эбонитовой направляющей, и открутить два болта что держат ограничитель поросенка, и вытянуть промежуточный вал на себя. Здесь тоже не все просто, обычно меняю вкладыши промежуточного вала, но после их замены нужен специальный рейбер, которым растачивают вкладыши под размер поросенка. Но такого рейбера у Вас скорей всего нет. Но также заметил, что вкладыши изнашиваются очень мало, а в основном изнашивается сам поросенок, поэтому, просто замените старый поросенок на новый, и все будет хорошо. Но если вкладыши поросенка совсем изношены и новый поросенок в них очень сильно болтается, примерно больше 0,5 миллиметра, то меняйте вкладыши и ищите или покупайте специальный рейбер.
Фото. Промежуточный вал (поросенок) радом вкладыши поросенка, большой вкладыш лежит так, как надо его вставлять в блок двигателя, при установки этого вкладыша обязательно надо совместить отверстие в блоке с отверстием во вкладыше. Заметил, вкладыш с алюминиевой наплавкой внутри меньше изнашивается, чем вкладыш с латунной наплавкой.
После установки нового поросенка, ставьте шпонку на коленвал и набивайте звездочку, одевайте цепь, и закручивайте звездочку на промежуточный вал.
