Для чего нужны кольца маслосъемные: 403 — Доступ запрещён – Маслосъемные кольца – что это такое

Что такое маслосъемные кольца

Для начала мы вам рекомендуем посмотреть на фото маслосъемных колец, если вы ранее с ними не сталкивались. Скорее всего, вы увидите незамкнутые кольца с небольшим зазором, которые визуально ничем не выделяются.

Чисто внешне, они чем-то похожи на компрессорные кольца, ведь они оба устанавливаются на поршень двигателя.

Поскольку эта деталь постоянно задействована в процессе движения автомобиля, исправность всех ее элементов играет очень важную роль.

Задача колец

Вы должны понимать, что двигатель внутреннего сгорания предусматривает то, что внутри него будут весьма высокие температуры.

Как раз вот эти самые кольца используются для того, чтоб отводить тепло от поршня, на которые они одеваются.

Без дополнительного теплоотвода рабочие температуры поршня заметно вырастают. Если мы говорим о коротком времени такой эксплуатации, то особо вреда наблюдаться не должно, чего нельзя сказать о долгосрочной перспективе.

Своевременная замена маслосъемных колец нужна потому, что несоблюдение температурного режима может вызвать необратимые изменения не только в самом поршне, но и цилиндрах, а это, по сути, основные элементы любого двигателя.

Не стоит забывать и о том, что кольца на поршне нужны и для того, чтоб обеспечивать лучшую герметизацию, чтоб не было утечек масла и топлива.

Причем ограничение производиться для контакта в обе стороны, то есть и для того, чтоб воздух снаружи цилиндров не попадал в них. Как видите, цена на маслосъемные кольца несравнима с той ролью, которую они выполняют.

Но даже маслосъемные кольца не могут защитить двигатель автомобиля от пагубного обслуживания.

На двух кольцах — журнал За рулем

ПОИСК

Деталей в автомобиле великое множество. Неважных нет, но и среди них есть такие, совершенствование которых не прекращается ни на день. Одна из таких деталей — маслосъемное кольцо. Технологию его производства постоянно улучшают и за рубежом, и у нас. Появляются новые предприятия. Специалисты одного из них — компании «Стирлинг Инжиниринг» (Московская область) поделились с нами своим видением ситуации.

У ВСЕХ НА СЛУХУ

Экологические проблемы, порождаемые тепловыми двигателями, должны сегодня беспокоить каждого здравомыслящего человека, а для самих двигателистов это и подавно головная боль. Основных путей решения проблем два — совершенствование рабочего процесса и доработка цилиндро-поршневой группы. Причем работы эти необходимо вести параллельно: от «процесса» зависит выход окислов азота, концентрация СО, а конструкция колец и поршня определяет во многом содержание углеводородов СН.

Работа маслосъемного и компрессионных колец тесно взаимосвязана. Установка, например, чугунного маслосъемного кольца коробчатого типа, как правило, подразумевает, что верхнее компрессионное будет «минутным» (с наклоном рабочей поверхности на одну угловую минуту) или, как еще говорят, скребкового типа. Оно помогает собрать остатки масла, с которыми маслосъемное не справилось.

Ныне все больше производителей отдают предпочтение составным маслосъемным кольцам. Они лучше коробчатых прилегают к цилиндру, особенно при перекладках поршня, и обеспечивают более равномерное давление на стенки (см. рис. 1а, б, в и комментарии). Правда, и с ними есть сложности — это форма расширительного пружинного элемента. Очень непросто обеспечить податливость верхнего и нижнего колец и одновременно необходимое удельное давление на стенку цилиндра (см. рис. 2а, б и комментарии). Иными словами, составное маслосъемное кольцо, по идее, лучше коробчатого, но наличие «вторичных» проблем не позволяет эти преимущества в полной мере реализовать. Замкнутый круг?

ВЫХОД ЕСТЬ

Чтобы не возникало сомнений, почему малоизвестная российская фирма набралась смелости взяться за проблемы, которыми заняты лучшие мировые производители колец, специалисты «Стирлинг Инжиниринг» напомнили: корни их предприятия и основные наработки уходят в начало шестидесятых, в НИИтракторсельхозмаш. В семидесятые уже были достигнуты серьезные по тем временам успехи, хотя сегодня тот уровень может вызвать лишь добрую улыбку. Но дело не остановилось. В 90-х годах были международные патенты Великобритании, ФРГ, Японии, Франции и небольшое производство колец для ремонта эксплуатируемой у нас импортной техники. А вот основным, самым свежим наработкам три-пять лет от роду. Теперь к сути.

Усилия российских специалистов были направлены на то, чтобы, опираясь на наиболее перспективную схему работы маслосъемного кольца, показанную на рис. 2б, заставить деталь работать продолжительно, обеспечивая нормальное, а главное, стабильное во времени давление на стенку. И самое главное (что в конце концов удалось) — изготовить расширитель не методом вырубки металла, как делают сегодня все, а последовательными процедурами гибки и плющения.

В результате крипостойкость (способность пружинного элемента сохранять свои свойства) в два с половиной раза превысила требования международного стандарта ISO 6627. За пять часов нагретые до 250°С пружинные элементы теряют лишь 10% «упругости» при допустимых по стандарту 25%. На таком расширителе нет острых кромок, снижающих подвижность кольца. И, что примечательно, технология позволяет делать на 30% больше изгибов (см. фото).

Знакомясь с результатами множества испытаний, проведенных на ВАЗе, ЗМЗ, в НИЦИАМТ и других организациях, мы выделили в первую очередь две темы.

Первая: всерьез рассматривается вопрос о возможности работы одного из отечественных автомобильных двигателей всего на двух кольцах — одном компрессионном и одном маслосъемном, о котором идет речь (пока испытания не завершены и решение не принято, нас просили героев не называть).

Вторая: при установке нового маслосъемного кольца на карбюраторный двигатель VAZ 21083 (без использования нейтрализатора) содержание СН в его выхлопе приблизилось к норме Евро III (рис. 3). А это уже прорыв!

Рис. 1. Один из недостатков маслосъемного кольца коробчатого типа (а): при перекладке поршня или под действием иных факторов оно начинает работать лишь частью своей поверхности (б), что ухудшает снятие масла с зеркала цилиндра и приводит к повышенному износу. Подобное наиболее заметно в двигателях со значительным износом деталей цилиндро-поршневой группы. Составное кольцо при этом продолжает нормально работать, поскольку его нижняя и верхняя части независимы друг от друга (в).

Рис. 2. Самая сложная деталь составного маслосъемного кольца — расширитель. Ему нужно одновременно обеспечить податливость полуколец и необходимое удельное давление на стенку цилиндра. В варианте, показанном на рис. а, обеспечивается изгибная податливость полуколец, здесь расширитель имеет мощную внутреннюю часть (обращенную к цилиндру). Недостаток — подгибание полуколец при работе, истирание их углов и в перспективе — потеря эффективности. В варианте на рис. б полукольца свободны в радиальном направлении, так что отмеченных только что недостатков здесь нет. И вс

как понять, кольца или колпачки

Достаточно часто приходится замечать, что из выхлопной трубы автомобиля появляется увеличенное дымление. Иногда ситуации доходят до того, что автомобиль буквально окутан клубами густого дыма. Вполне очевидно, что каждому автолюбителю появление чрезмерной задымленности указывает на появление определенных проблем с ДВС.

Сразу отметим, что не всегда, но часто повышенное дымление указывает на серьезные проблемы с двигателем. При этом для опытных водителей не составит труда определить причину по цвету и составу выхлопа. Однако для новичков не всегда бывает просто понять, почему дымит двигатель, а также установить причину и выявить, кольца или колпачки. Давайте разбираться.

Читайте в этой статье

Появился белый или черный дым из выхлопной трубы

Начнем с основных видов дымления для лучшего понимания проблемы. Итак, белый дым из выхлопной трубы — вполне нормальное явление для режимов прогрева холодного двигателя. Более того, ошибочно полагать, что это дым. На самом деле это пар. Вода в парообразном состоянии — естественный продукт работы мотора.

В непрогретой выпускной системе этот пар частично конденсируется и становится видимым, причем на срезе выхлопной трубы обычно появляется вода. По мере прогрева двигателя и выхлопной системы конденсация уменьшается.

Чем холоднее окружающая среда, тем более плотным получается пар. При температуре ниже 10 °С пар образуется и на хорошо прогретом двигателе, а при морозе в минус 20 — 25 градусов приобретает густой белый цвет с сизым оттенком. На цвет и насыщенность пара влияет также влажность воздуха. Чем она больше, тем пар гуще.

Отметим, что если пар виден в теплое время года,  вполне возможно, это связано с попаданием охлаждающей жидкости в цилиндры. Его оттенок зависит от состава охлаждающей жидкости, погоды, освещенности, а также от количества охлаждающей жидкости в камере сгорания. Иногда он может приобретать сизый оттенок, напоминая «масляный» дым. Но, в отличие от масляного дыма, который надолго оставляет в воздухе синеватый туман, пар быстро рассеивается.

Неопытному автомобилисту достаточно сложно по внешнему виду определить, что является источником дыма. На этот случай можно воспользоваться проверенным способом проверки. Для этого необходимо на хорошо прогретом двигателе кратковременно закрыть срез выхлопной трубы листом белой бумаги, при этом конденсированный пар в виде капель воды при попадании на бумагу постепенно испарятся и не оставит явных жирных следов.

Если этот простой тест подтвердил, что из выхлопной системы выходит именно пар, а не масляный дым, необходимо принять меры по устранению неисправности, способствующей проникновению охлаждающей жидкости в цилиндры.

Чаще всего жидкость может попадать в цилиндры через прокладку головки блока из-за недостаточной протяжки (в зимний период часто наблюдается подтекание охлаждающей жидкости на стыке блока и головки), прогара и реже в результате образования микротрещин в головке или блоке цилиндров. Открыв пробку радиатора или расширительного бачка, легко выявить запах выхлопных газов и пленку масла на поверхности охлаждающей жидкости.

Все неполадки, связанные с белым дымом из выхлопной трубы, требуют устранения не только прямых причин, но и обязательной проверки систем, способных повлиять на их появление: термостат, датчик включения, муфта или сам вентилятор, состояние радиатора, его пробки, шланги или соединения. Если белый дым и сопутствующие ему дефекты замечены, то эксплуатировать автомобиль нельзя, так как дефекты быстро прогрессируют.

• Идем далее. Черный дым из выхлопной трубы свидетельствует о переобогащении топливно-воздушной смеси или об ухудшении условий сгорания топлива. Следовательно, речь идет о неисправностях системы топливоподачи. Такой дым обычно хорошо просматривается на светлом фоне и представляет собой частички сажи — продукты неполного сгорания топлива.

Черный дым сопровождается большим расходом топлива, часто плохим запуском, неустойчивой работой двигателя, высокой токсичностью выхлопных газов, а нередко и потерей мощности из-за неоптимального состава топливовоздушной смеси.

Кстати, у карбюраторных двигателей черный дым обычно возникает из-за перелива в поплавковой камере вследствие дефекта игольчатого клапана или из-за закоксовывания воздушных жиклеров. У бензиновых двигателей с электронным впрыском топлива переобогащение смеси появляется, как правило, при неисправности и отказах датчиков (кислорода, расхода воздуха и т.д.), а также при негерметичности форсунок. У дизелей черный дым появляется при нарушениях в работе насоса высокого давления, форсунок и при не оптимальном угле опережения впрыска.

Для проведения ускоренной диагностики необходимо также изучить состояние свечей зажигания. Черный налет сигнализирует о том, что возникла необходимость замены свечей на новые, а также может потребоваться диагностика и регулирование систем силового агрегата.

Обратите внимание, именно голубоватый дым (сизый) связан со сгоранием в цилиндрах двигателя моторного масла. Причин тут может быть много:

1. Повреждение маслосъемных колпачков;
2. Залегание колец, предназначенных для снятия остатков масла со стенок цилиндров;
3. Неисправность турбокомпрессора;
4. Используемое масло имеет низкое качество и т.д;

Теперь давайте остановимся на более подробном изучении проблемы повреждения колпачков и колец. Сазу отметим, дымление и наиболее частые причины расхода масла – колпачки, кольца.

Назначение колпачков состоит в удерживании масла во время работы клапанов. Низкое качество и неисправность данных элементов приводят к потере герметичности, смазка постоянно просачивается и скапливается в цилиндрах.

Как только водитель заводит холодный мотор после долгого  простоя ТС, накопленное масло сгорит вместе с топливом в камере. В результате голубой или синий дым облаком вырывается из выхлопной трубы автомобиля.

Износ и залегание маслосъемных колец приводит к попаданию излишнего количества смазочного вещества в цилиндры двигателя и последующему сгоранию смазки. Применение метода раскоксовки колец временно решает возникшую проблему, но при этом кольца теряют упругость, залегание может возобновиться. Чтобы избежать серьезных поломок в силовом агрегате, необходимо постоянно контролировать цвет выхлопных газов.

При малом износе элементов двигателя наблюдается кратковременное появление синего дыма при работе на холодную. По мере нагрева мотора детали расширяются, в результате повышения их температуры зазоры между сопрягаемыми поверхностями элементов уменьшаются. Попадание масла в камеру сгорания прекращается, дымление исчезает.

Диагностика дымления двигателя в гаражных условиях

Итак,  чтобы понять, почему мотор дымит, а также когда кольца или колпачки являются проблемой, можно использовать методы первичной диагностики. Кстати, определить, что становится  причиной дымления двигателя, вполне можно самостоятельно.

Для этого не нужно иметь специальное оборудование, достаточно будет только компрессометра. Чтобы понять причины появления такой проблемы, нужно немного изучить принцип работы двигателя внутреннего сгорания и процессы внутри ДВС.

Для воспламенения горючей смеси её необходимо сжать. Сжатие в цилиндрах обеспечивает поршень, на который для уплотнения устанавливаются поршневые кольца. Между поршнем, кольцами и стенками цилиндра происходит трение. Для снижения износа трущихся деталей в их рабочую зону (на трущиеся поверхности) подается моторное масло. Износ маслосъемного кольца является виновником попадания масла в камеру сгорания.

Второй путь, по которому моторное масло может попасть в камеру сгорания, является зазор между клапаном и направляющей втулкой. Для того чтобы избежать попадания масла в камеру сгорания топлива, стержень клапана и направляющую втулку уплотняют с помощью маслосъемных колпачков (сальников клапанов).

Когда материал, из которого изготовлены сальники клапанов, теряет свою упругость, открывается доступ масла в цилиндр. Но бывает и так, что обе неисправности совпадают, моторное масло проникает в цилиндр как через изношенные кольца, так и через маслосъемные колпачки.

Методы диагностики колец и колпачков

• Наблюдение за состоянием мотора. Диагностика нужна тогда, когда было замечено резкое уменьшения уровня масла без видимых протечек. Клубы дыма из двигателя при резком надавливании на педаль газа при разгоне – признак износа маслосъемных колпачков.
• Несколько иначе ведёт себя мотор при износе или закоксовывании поршневых колец. В этом случае сизый дым проявляется при работе мотора под нагрузкой, при движении на подъём, при обгонах и резком наборе скорости. В зеркало заднего вида можно увидеть, как за автомобилем тянется дымный след.
• Потеря мощности двигателем, трудный пуск и повышенный расход топлива-показатель износа поршневых колец. О проблемах с кольцами может указать и состояние свечей зажигания. Выкрутите свечи и внимательно их осмотрите. Если рабочая зона свечи имеет чёрный цвет, это верный признак износа поршневых колец.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как понять, что залегли поршневые кольца. Из этой статьи вы узнаете о признаках и симптомах залегания поршневых колец, а также о доступных способах устранения данной неисправности.

Еще можно также воспользоваться компрессометром. Проверку компрессии двигателя нужно проводить только на прогретом до рабочей температуры силовом агрегате.  Для диагностики потребуется:

1. Вывернуть свечи из головки блока цилиндров, затем поставить машину на ручной тормоз, а рычаг переключения передач перевести в нейтральное положение.
2. С усилием вставить головку компрессометра в отверстие для установки свечи зажигания.
3. На несколько секунд провернуть стартером коленчатый вал двигателя. Прибор покажет компрессию в этом цилиндре. При её низком значении рекомендуется произвести повторную проверку, но перед этим залить в цилиндр 20-30 грамм моторного масла. Увеличение показателя компрессии после заливки масла подтвердит  предположение об износе поршневых колец.

Что в итоге

Как видно, проблема повышенного дымления двигателя может быть установлена путем проведения начальной диагностики. При этом нужно знать, как проверить маслосъемные кольца, не разбирая двигатель.

Еще добавим, что часть случаев, описанных выше, можно дальше успешно решить только ремонтом, так как никакие регулировки, смена вязкости масла и другие манипуляции  не помогут.

Выяснить же причину дымления, маслосъемные колпачки или кольца, можно с помощью вышеописанных способов своим руками в условиях гаража. Напоследок отметим, что за расходом масла и дымностью мотора  всегда нужно следить, своевременно проверять уровень смазки.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как заменить поршневые кольца. Из этой статьи вы узнаете о тонкостях и нюансах, которые предполагает замена поршневых колец двигателя своими руками.

Важно понимать, что наблюдение за симптомами и быстро установленная проблема позволит в дальнейшем уменьшить стоимость ремонта и избежать серьезных и быстро прогрессирующих поломок ДВС.

Читайте также

Залегание поршневых колец, признаки и причины

Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.

Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.

Признаки залегания колец

Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.

О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

• автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
• на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
• некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Предупреждение и борьба с залеганием колец

Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.

Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр, поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.

Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.

Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной — двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.