Наборные маслосъемные кольца. Какие бывают поршневые кольца Маслосъемное кольцо служит для равномерного

В силовой установке существует два типа поршневых колец, это компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца служат для уплотнения между телом поршня и зеркалом цилиндра, создавая компрессию в процессе своей работы. При этом верхнее кольцо на поршне чисто компрессионное, а второе компрессионно-маслосъемное, за счёт выточки в виде скребка. Самое нижнее кольцо на поршне является только маслосъемным.

МСК — Маслосъемное кольцо

Маслосъемные необходимы для отвода теплоты от тела поршня. Это происходит благодаря тому, что кольца при работе прижимаются к зеркалу цилиндра и отдают теплоту от нагретого поршня к цилиндру. Цилиндр же в свою очередь, отдает тепло охлаждающей жидкости, циркулирующей в рубашке охлаждения снаружи цилиндров. Также они необходимы для защиты камер сгорания от излишков масла, путем снятия его с зеркала цилиндров.

Поршень, компрессионные и маслосъемные кольца

Конструкция

По конструкции маслосъемные кольца могут быть цельными и наборными, то есть состоящими из нескольких частей.

Цельные кольца состоят из двух частей, это само кольцо и спиральная пружина, создающая дополнительную упругость кольцу.

A) Цельное маслосъемное кольцо Б) наборное кольцо

Наборные кольца выполнены из трех элементов, это два тонких кольцах с радиальным расширителем между ними. Замки колец разведены друг от друга. За счет того, что каждое из колец может работать самостоятельно, то есть изменяя силу упругости в разных точках, например, при переходе поршня в нижней мертвой точке, когда поршне пытается повернуться, наборное кольцо более тщательнее снимает лишнее масло с цилиндра, чем сплошное кольцо.

Поэтому мотористы при выполнении планового ремонта по замену колец или при двигателя, придают предпочтение наборным маслосъемным кольцам.

Отличия маслосъемных колец от колпачков

Неопытные автовладельцы часто путают маслосъемные кольца с маслосъемными колпачками. По сути эти два элемента выполняют одну и ту же важнейшую работу в двигателе — оберегают камеру сгорания от излишков масла.

Снижении динамики и мощности;

Увеличении расхода топлива.

Признаки неисправности маслосъемных колец:

Замасливание свечей зажигания;

Отдаются соединение с выхлопной трубой;

Снимается головка блока и поддон двигателя;

Головка блока цилиндром, поршни в нагаре. Фото — drive2.ru

Поочередно отдаются крышки шатунов и поршня (предварительно помеченные по номеру цилиндра) с шатунами достаются из блока силового агрегата;

С поршней снимаются старые поршневые кольца и выполняется очистка и промывка поршней, особенно уделяется внимание дорожкам колец, где обязательно убирается нагар;

На поршни устанавливаются новые кольца, разводятся замки;

Новые кольца

Поверх колец проливается масло и поршня, с помощью оправки, устанавливаются по порядку снятия в цилиндры блока;

Новые кольца на поршнях

Ставятся и затягиваются предписанным моментом крышки шатунов;

Устанавливается головка блока и поддон двигателя с новыми прокладками;

Ставятся все элементы ГРМ, двигатель проворачивается на два оборота и проверяются заводские метки;

Монтируется все снятое навесное оборудование;

Заливается моторное масло и охлаждающая жидкость;

Производится запуск мотора.

Стоимость замены колец и колпачков

Работа по замене поршневых колец стоит по-разному на автостанциях и составляет в среднем порядка от 8 000 — 10 000 рублей и более в зависимости от конструкции двигателя и сложности работы, а также марки автомобиля.

По замене колпачков стоимость работы начинается в среднем от 3000 рублей.

Поршневые кольца, устанавливаемые в поршневую группу, выполняют одновременно несколько важных для двигателя функций.

Назначение колец

Газовое уплотнение камеры сгорания (пространство над поршнем)
Отвод части тепла от поршня поверхности цилиндра
«управление маслом», т.е. снятие излишек масла со стенок цилиндра и одновременное обеспечение смазки самих колец и цилиндра.

На большинстве современных двигателей как бензиновых, так и дизельных устанавливается комплект из трех колец. Два верхних кольца компрессионные и нижнее маслосъемное кольцо.
Хотя среднему кольцу зачастую отводится двоякая роль, где оно не только служит для поддержания компрессии, но и частично служит и для съема масла, но это будет уже отдельная статья.

Маслосъемные кольца современных двигателей устанавливаются двух типов:

Коробчатое кольцо с пружиной эспандерного типа
Наборное кольцо, состоящее из двухфункционального расширители и двух стальных дисков

Коробчатое кольцо по большому счету представляет собой маслоуправляющее кольцо, тогда как наборное – чисто маслосъемное.
Коробчатое кольцо дает несколько больший расход масла за счет пропуска его части находясь вблизи мертвых точек, но зато обеспечивает смазку поршня и цилиндра. Это происходит по причине отрыва «гребня» кольца от стенки цилиндра в момент «перекладки» поршня.

Подобного недостатка лишено наборное маслосъемное кольцо , так как его диски не связаны жестко друг с другом и контакт диска с зеркалом цилиндра остается всегда постоянным.

Это достигается благодаря тому, что диски имеет небольшую толщину, порядка 0.50-0.63 мм, что позволяет им хорошо «приспосабливаться» к поверхности цилиндра, по сравнению с коробчатым маслосъемным кольцом.

Эта конструкция наборного маслосъемного кольца позволяет ему снимать практически все масло со стенок цилиндра иногда даже ведущее к голоданию пары поршень-цилиндр.
Для этого специально изменена конструкция среднего компрессионного кольца, которое способно удерживать часть масла для смазки колец, поршня и цилиндра над маслосъемным кольцом.

У дизелей, где условия работы поршневой группы гораздо жестче, требования предъявляемые к смазке повышены, устанавливаются в основном коробчатые маслосъемные кольца.
Японские и американские бензиновые двигатели в основном оснащаются с завода наборными маслосъемными кольцами , а европейские производители предпочтение отдают коробчатым маслосъемным кольцам.

Высота гребешков при большом износе коробчатого кольца становится минимальной, а иногда они полностью изнашиваются, что ведет к увеличению зазора в замке кольца и большому расходу масла.
Наборное маслосъемное кольцо не подвержено этому, так как увеличенный зазор в замке перекрывает другой диск, разведенный замком кольца в противоположную сторону.

При замене колец, без выполнения каких либо шлифовочных операций, надежнее будет вариант с наборными маслосъемными кольцами. Обычно эти кольца дороже, чем с коробчатыми маслосъемными кольцами, но цена оправдана и окупится сторицей.

Для начинающих автолюбителей это просто какой-то набор слов: компрессионные кольца поршневые. Чтобы было понятнее разберемся сначала, что собой представляет этот механизм.

Назначение компрессионного кольца в поршневом узле авто

Данное незамысловатое изделие представляет собой незамкнутую окружность, которая имеет небольшой зазор (по размерам он может достигать нескольких сотых миллиметра). Кольцо посажено в поршневом двигателе, будь он внутреннего сгорания или паровой. Вне зависимости от того, где используется, оно выполняет три главные функции. Во-первых, оно отлично уплотняет камеры сгорания. Во-вторых, является передатчиком тепла через стенки цилиндра – фильтрует тепло от поршня и не допускает перегрева. В-третьих, казалось бы, такой простой элемент, а он также отлично уменьшает расход моторного масла, если, конечно же, таковое используется.

Как видно, функции важные, поэтому в данный момент времени нельзя представить двигатель без поршневого кольца. Подробнее разберем устройство нашего элемента. Вне зависимости от типа, у всех имеется замок, он представляет собой стык между концом нашего кольца, которое сжимается до нескольких сотых миллиметров, когда поршень попадает в цилиндр. Компрессионные кольца служат для герметизации камеры, чтобы создавать нужный . Чаще всего их поперечное сечение имеет прямоугольную форму, а на самом краю имеет цилиндрический профиль. Во время работы может незначительно скручиваться, тем самым облегая приработку.

Кольца компрессионные и маслосъемные – в чем разница?

Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные . Маслосъемные кольца используются далеко не везде. К примеру, в бензиновых двухтактных двигателях данная деталь не имеет смысла, так как масло выгорает вместе с топливом. Ведь главная функция маслосъемного кольца, это снятие лишнего . Эти небольшие детали выпускаются двух разных видов: чугунные (литые с прорезом) и стальные (составные с использованием пружин-расширителей).

Компрессионное кольцо должно не допустить пропускания лишних жидкости и воздуха в камеру сгорания.

Плавно переходим к принципу работы компрессионных типов колец. При создании надежного поршня, который будет отличаться высоким качеством и эффективной работой, необходимо использовать узкие поршневые кольца . Стоит отметить, что в свободном состоянии кольцо имеет больший диаметр и идет под наклоном от замка наружу. Именно такая конструкция позволяет после того, как кольцо будет установлено, плотнее прижиматься к стенкам. За счет этого повышается эффективность нашей детали.

На кольцо также в процессе работы двигателя активно давят сила рабочего газа и жидкости. Они проникают в канавки поршня постепенно с давлением, которое в свою очередь во много раз превышает по силе натяжку кольца. Они выталкивают его из канавки наружу и тем самым, соответственно, сводят к минимуму всякого рода попытки рабочих газов заполнить кривошипную камеру.

Как может выйти из строя компрессионное кольцо поршня?

Для стабильной работы двигателя вполне хватает и одного кольца. Например, на скутерах или мотоциклах со слабым двигателем установлен поршень с одним кольцом. Но если не брать во внимание именно двигатель скутера, то на некоторых аппаратах установлены поршни с нагруженной рабочей частью, где могут использоваться на поршне 5 колец или даже больше.

Как и любая деталь автомобиля, поршневые кольца могу сломаться или каким-то образом повредиться во время аварии или другого физического воздействия на автомобиль. Чаще всего поршни ломаются от большого количества высоких нагрузок во время работы.

Во время проверки на излом вы сможете наблюдать на поверхности места воздействия растровые линии, которые могут позволить выявить повреждение и дать оценку общему состоянию поршня. При износе поршня можно также наблюдать трещины от термического напряжения. Как правило, они находятся на дне поршня и, конечно же, увидеть их, будет в разы сложнее.

Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала - серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

1. коробчатое с эспандерной пружиной;
2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

Основными требованиями к этим кольцамявляются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.

Основные признаки износа поршневых колец

При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

Когда изношены маслосъемные кольца

Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта .

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневымикольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

Маслосъемные кольца препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра. Их устанавливают ниже компрессионных. Они в отличие от компрессионных колец имеют сквозные прорези или состоят из двух колец скребкового типа. На поршни некоторых двигателей устанавливают составные маслосъемные кольца, изготовленные из двух стальных дисков и двух пружинных расширителей - осевого и радиального. Осевой расширитель, расположенный между дисками, плотно прижимает их к стенкам канавки поршня. Радиальный расширитель плотно прижимает диски к цилиндру. Сборные кольца хорошо прилегают к поверхности цилиндра и обеспечивают низкий расход картерного масла.

Основные функции и виды

Маслосъемные кольца устанавливаются на уровень ниже по отношению к компрессионным. В отличие от цельной структуры компрессионных, они производятся со сквозными прорезями (из литого чугуна), либо составными с расширяющими пружинами (из стали). Составные кольца представляют собой одно тонкое верхнее кольцо, одно нижнее и два расширителя (осевой и радиальный). В зависимости от типа поршня и двигателя можно устанавливать пару маслосъемных колец. Данный тип колец выпускают трех видов:
- хромированные,
- нехромированные,
- стальные.

Герметизация камеры расширения или сгорания; увеличение компрессии, благодаря чему двигатель может работать и запускаться. Уменьшение общего расхода моторного масла машины (для всех четырехтактных и дизельных двухтактных двигателей); при этом должна обеспечиваться достаточная смазка всех скользящих элементов. Удерживание отработавших газов от попаданий их в картер. Отвод лишнего тепла от работающего поршня, чем не допускается его перегрев и нормализуется теплопередача через стенки цилиндров.

Конструкция колец

Перед тем как рассматривать неисправности и выяснять, когда требуется замена или раскоксовка маслосъемных колец, нужно узнать их конструкционные особенности. Неразъемных деталей на сегодняшний день уже не производится, так как они уже непопулярны. У таких деталей повышенная жесткость, из-за чего они недостаточно прилегают к поверхности и плохо удаляют масло. Сегодня производятся детали, в состав которых входит две или три части. Такие детали называются «наборные маслосъемные кольца».

Первый вариант состоит из самого маслосъемного кольца и спиральной пружины. Плюсы такого изделия: оно достаточно гибкое, из-за чего плотно прилегает к стенкам цилиндра. Пружина прижата к кольцу так сильно, что деталь выглядит цельной. Кольца из трех элементов состоят из следующих элементов: распорной пружины и двух стальных пластинок. Применяются они обычно в автомобилях с бензиновыми двигателями. Достоинство данной конструкции в том, что она максимально плотно прилегает к цилиндру.

Признаки износа колец и их диагностика

Узнать, когда маслосъемным кольцам необходим ремонт или замена, можно по некоторым факторам: расход масла в двигателе стал гораздо больше; в начале движения или после недолгой остановки — появление сизого дыма; протечка и испарение масла в колпачках, уплотнительных прокладках и т. д.; имеет значение и цвет подтекаемой жидкости: если она темная, то нужно заменить уплотнители; следующим этапом будет проверка свечей, если они грязные, то нужно обратиться в автосервис или самостоятельно произвести ремонт. При обнаружении каких-либо признаков износа в первую очередь нужно обратить внимание на маслосъемные кольца. Проверку колпачков произвести довольно легко. Нужно снять шланг вентиляции, если давление в картере высокое, то колпачки вышли из строя.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневымикольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВКИ МАСЛОСЪЕМНЫХ КОЛЕЦ

Хочу обратить ваше внимание на установку именно маслосъемных колец. С компрессионными не должно возникнуть проблем если соблюдать простые правила, устанавливать надписями вверх (надписи, точка) и пользоваться специальным инструментом.

При установки маслосъемных могут возникнуть трудности при отсутствии надписей, или правильность установки замка расширителя. Разберемся в этом подробнее. Если надписи отсутствуют, то не имеет значения какой стороной вы поставите кольцо и какое из них будет сверху, а какое снизу (наборные).

Часто ошибки возникают при установке поршня в цилиндр, даже если используется специальных хомут для стяжки колец на поршне. Особенность состоит в следующем. При сборке маслосъемного кольца стоит обратить внимание на замок расширителя и правильность его стыковки. Для наглядности смотрим изображение ниже.

Во время сжатия колец на поршне замок расширителя маслосъемного кольца может соскочить с правильного положения и лечь в нахлест собираясь по спирали, таким образом пластины проваливаются через расширитель и это приведет к задиру стенок цилиндра, и канавок поршня. Чтобы этого избежать стягивающий хомут следует располагать таким образок как показано на изображении.

Отличия маслосъемных колец от колпачков

Неопытные автовладельцы часто путают маслосъемные кольца с маслосъемными колпачками. По сути эти два элемента выполняют одну и ту же важнейшую работу в двигателе - оберегают камеру сгорания от излишков масла. Сами маслосъемные колпачки или как их еще называют сальники клапанов, расположены в головке блока цилиндров и установлены на втулках клапанов. Их задача снимать масло с стержней клапанов из верхней части головки блока. Маслосъемные колпачки Маслосъемные кольца входят в состав поршневых колец и установлены на поршнях, находящихся в блоке цилиндров двигателя. Неисправности При износе как маслосъемных колец, так и сальников клапанов, начинается повышенный угар моторного масла, растет температура и появляются перебои в работе силовой установки. Это выражено в таких неисправностях как: нестабильном запуске мотора; перебоями в работе цилиндров; повышении температуры двигателя; снижении динамики и мощности; увеличении расхода топлива.

Что делать если залегают маслосъемные кольца?

Залегание поршневых колец приводит к потере их подвижности. Происходит это по причине скопления нагара от сгоревшего масла, которое сильно забивает канавки в поршне, что и приводит к залипанию колец внутри «гнезд». В этом случае обязательно ухудшаются уплотнения между поршнем и цилиндром. Двигатель теряет компрессию, не развив положенную мощность, поскольку не происходит достаточной степени сжатия рабочей смеси. Кстати, именно по этой же причине двигатель не будет адекватно запускаться в мороз, поскольку кольца забиты коксом.

Что следует далее? Первое, что укажет на проблемы с двигателем - повышенный расход масла. От нагара страдают маслосъемные кольца, поскольку они работают наподобие скребка. Часто залегание поршневых колец возникает во время кратких поездок в черте города, когда двигатель не успевает прогреться.

Ещё одна причина возникновения залегания колец - низкосортное (поддельное) масло. Качество масла - это очень важный аспект, поскольку будет нагар или нет - зависит именно от качества продукта. Так, к примеру, если вы будете использовать сомнительное масло, то оно будет гореть, как маргарин на сковородке. Поэтому покупайте то масло, которое рекомендовано именно вашему авто заводом-производителем.

Стоимость замены колец и колпачков

Работа по замене поршневых колец стоит по-разному на автостанциях и составляет в среднем порядка от 8 000 - 10 000 рублей и более в зависимости от конструкции двигателя и сложности работы, а также марки автомобиля.

По замене колпачков стоимость работы начинается в среднем от 3000 рублей.