Люфт пальца в поршне

Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне автомобиля

Поршневой палец является составным элементом кривошипно-шатунного механизма. Указанная деталь представляет собой ось перемещения шатуна в том месте, где реализовано соединение с поршнем. Другими словами, поршневые пальцы позволяют создать подвижное соединение шарнирного типа применительно к соединению головки шатуна и поршня.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое поршневой палец. Из этой статьи вы узнаете о назначении, особенностях конструкции, видах и принципах работы данного элемента КШМ.

Нагрузки, которые испытывает поршень в результате сгорания заряда топливно-воздушной смеси в цилиндрах ДВС, также передаются на поршневые пальцы. Параллельно на палец воздействует сила инерции, усилие на изгиб. В этой статье мы рассмотрим, по какой причине стучат пальцы в двигателе при разгоне, почему при нагрузке стучат пальцы и т.д.

Стучат поршневые пальцы: почему так происходит

Начнем с того, что стук поршневых пальцев в двигателе может быть вызван несколькими причинами. Условно эти причины можно разделить на две группы:

механические неисправности;
особенности сгорания топливно-воздушной смеси и нагрузки на силовой агрегат;

В первом случае стук поршневых пальцев возникает по причине износа нагруженных элементов. Также возможен вариант, когда во время ремонта ДВС и установки новых поршневых пальцев были допущены ошибки. Если иначе, пальцы по размеру могут не соответствовать посадочному месту или при их установке возникли дефекты. Результатом становится то, что в месте соединения поршня и пальца возникают люфты и появляется стук. Указанные стуки хорошо прослушиваются на холодном двигателе, также стучать может и после прогрева. Постукивание наиболее отчетливо слышно в моменты нахождения поршня в ВМТ и НМТ.

Во втором случае водитель может услышать отчетливый стук поршневых пальцев, который возникает только при определенных условиях. Такое явление называется детонация двигателя и никак не означает, что в связке палец-поршень-шатун возникли какие-либо проблемы по механике. Получается, пальцы стучат на ДВС с исправным КШМ. Давайте разбираться.

В норме поршень поднимается вверх, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси в цилиндре. В момент подхода к ВМТ (верхняя мертвая точка) на свече зажигания образуется искра, которая воспламеняет сжатую смесь. В тот момент, когда поршень достигает ВМТ, смесь горит по всему объему камеры сгорания. В результате сгорания создается давление от расширяющихся газов, которые толкают поршень вниз и, тем самым, выполняют полезную работу. Фронт пламени, который возникает во время сгорания смеси, равномерно распространяется, то есть смесь горит. Такой процесс сгорания топливного заряда считается нормальным.

Если представить, что во время хода поршня вверх смесь взрывается, а не горит, тогда скорость распространения пламени сильно возрастает. Расширяющиеся газы с огромной силой давят на днище поршня, препятствуя его подъему в ВМТ. В результате поршень буквально «шатается» в гильзе, значительно растут нагрузки на КШМ, в том числе и на поршневые пальцы. Водитель слышит отчетливый металлический стук в двигателе именно в такие моменты, так как давление газов в цилиндре сильно возрастает. Параллельно с этим снижается мощность мотора, двигатель начинает дымить и вибрировать, повышается температура силового агрегата. Отметим, что детонация может возникать как в бензиновом, так и в дизельном двигателе.

Такой аномальный процесс горения смеси разрушает ДВС, приводит к прогару поршней, ломает поршневые кольца и т.д. Последствия детонации могут быть очень серьезными, так как детали двигателя испытывают значительно повышение нагрузки и разрушаются. Дефекты возникают как на днище поршня, так и на его головке. Ударная волна от взрыва топливного заряда сбивает масляную пленку на стенках цилиндров, в результате чего изнашиваются как кольца, так и сами стенки цилиндров. Вибрации от детонационного горения вызывают разрушение подшипников шатунов (вкладышей), дефекты возникают в области перегородок, которые присутствуют между поршневых колец. Одним словом, детонация способна в разы сократить ресурс любого двигателя внутреннего сгорания.

По причине возникновения детонации кратковременно стучат пальцы при разгоне. Особенно часто это проявляется тогда, когда водитель пытается ускориться во время движения, например, на подъем, оставаясь при этом на повышенной передаче. Такую детонацию называют стуком пальцев при езде в натяг. Для того чтобы не перегружать двигатель, необходимо своевременно переключаться на ту передачу, которая соответствует условиям движения. Все это зависит только от водителя. Параллельно с этим существует еще несколько причин, по которым пальцы начинают стучать.

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

Как уже было сказано, поршень к шатуну крепится при помощи поршневого пальца, при этом необходимо реализовать возможность движения поршня по отношению к шатуну. Возникновение повышенных нагрузок приводит к тому, что пальцы стучат в посадочных местах. Если с КШМ на моторе все в порядке, тогда основным виновником является детонация.

Топливо в цилиндрах может начать детонировать:

в результате общего или локального перегрева мотора;
если возникли проблемы с составом смеси;
заправка бензина с несоответствующим для данного ДВС показателем октанового числа приводит к детонации;
если угол опережения зажигания (УОЗ) окажется слишком ранним, тогда также возникает детонация;
неисправности датчиков ЭСУД (ДПКВ, датчик температуры ОЖ, датчик детонации) могут привести к взрывному сгоранию смеси в цилиндрах;

Следует учитывать, что детонация двигателя вполне может возникнуть даже на новом моторе. Если температура агрегата в норме и нет проблем с работой системы охлаждения, тогда следует исключить вероятность заправки неподходящим топливом. Далее необходимо приступить к проверке зажигания, качества смеси и электронных датчиков системы управления ДВС (на агрегатах с инжектором).

Датчики обычно проверяются при помощи компьютерной диагностики двигателя или использования доступного диагностического оборудования. На некоторых авто экстренную проверку можно провести самостоятельно без прибора путем перемыкания нужных контактов на диагностическом разъеме OBD. Такие действия позволяют инициировать запуск самодиагностики автомобиля. Результаты отображаются в виде мигания лампочки на приборной панели, после чего можно точнее установить неполадку путем сверки с таблицей кодов ошибок.

Теперь ответим на вопрос, при каком зажигании стучат пальцы. Если момент зажигания ранний, тогда смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще движется в ВМТ. Нагрузки на КШМ в подобном случае заметно возрастают, пальцы начинают стучать, что говорит о необходимости регулировки УОЗ. Детонационное сгорание топлива возможно и в том случае, если в цилиндры бодается слишком обедненная смесь. Такое обеднение возможно в результате подсоса воздуха, сильного загрязнения топливного фильтра, инжекторных форсунок или жиклёров в случае с карбюраторными ДВС.

Еще одной из распространенных причин детонации топлива является нагар, который накапливается в камерах сгорания двигателя, отложения формируются на стенках головки блока и самого блока цилиндров. Образование нагара приводит к тому, что температура и давление в цилиндре растет, являясь причиной детонационного горения смеси. Толстый слой нагара способен уменьшить объем камеры сгорания, что означает увеличение степени сжатия мотора. В результате топливный заряд сильно сжимается, что приводит к преждевременному взрыву.

Дополнительной причиной детонации горючего может быть калильное зажигание (КЗ). Такое зажигание означает, что смесь загорается не от искры на свече, а от контакта с раскаленными частицами нагара или деталями. В этом случае момент загорания становится полностью неконтролируемым.

Опасность КЗ состоит в том, что температура в камере сгорания при таком зажигании очень сильно растет. Результатом становится перегрев деталей, возникают прогары и разрушение элементов двигателя. Наиболее сильно подвержены перегреву поршневые кольца, также возможно оплавление поршня и прогар клапана. Во многих случаях рост температуры приводит к выходу из строя шатунных подшипников и самих шатунов. Если перегретый мотор эксплуатировать дальше, тогда следующей деталью, которая пострадает, окажется коленчатый вал.

Добавим, что достаточно часто калильное зажигание возникает в том случае, если свечи были подобранны неправильно. Дело в том, что подбор свечей нужно осуществлять с учетом физических размеров и калильного числа. Это означает, что для каждого мотора существуют так называемые «холодные» и «горячие» свечи, подходящие по размеру. Также за состоянием свечей нужно следить, периодически выкручивая их для проверки. В случае обнаружения дефектов рекомендуется незамедлительно менять отдельные свечи или сразу устанавливать новый комплект.

Что в итоге

Итак, если отмечен стук пальцев при разгоне, пальцы стучат под нагрузкой и т.д., тогда для начала следует:

залить качественное топливо;
произвести проверку и регулировку момента зажигания;
исключить проблемы с питанием топливом, приводящие к обеднению смеси;
проверить систему питания на возможный подсос воздуха;
продиагностировать работу системы охлаждения двигателя;
провести диагностику ДВС и выполнить раскоксовку мотора (при необходимости) для удаления нагара из камеры сгорания;

Замена поршня и пальца - Двигатель - Ремонт - Каталог статей

ЗАМЕНА ПОРШНЯ И ПАЛЬЦА

Срок службы поршня обычно соответствует времени износа на нем двух комплектов поршневых колец в составляет примерно 15 -20 тыс. км пробега и более. У поршня изнашивается юбка, отверстие под палец и боковые стенки канавок для колен. Износ поршня определяется

по появлению стуков, по потере компрессии или падению мощности, а также путем замера зазоров (при помощи щупа, который вводят между цилиндром и юбкой поршня, находящегося в нижней части цилиндра - горловине. Замерять зазоры со стороны днища или в верхней части цилиндра не рекомендуется, так как в этом месте они всегда увеличены и не отражают степени износа поршня). При величине зазора, превышающей 0,25 мм, поршень следует заменить новым.

Износ втулки верхней головки шатуна, поршневого пальца или отверстий определяется по появлению стуков. Осевое перемещение поршня с пальцем во втулке - явление нормальное. Наличие бокового покачивания указывает на незначительный износ деталей, при котором еще возможна дальнейшая эксплуатация. Малейшее радиальное перемещение поршня относительно шатуна (т.е. вверх - вниз) недопустимо. Поршень и поршневой палец изнашиваются почти одновременно, поэтому рекомендуется менять их вместе. Если же замену поршня приходится производить, например, в результате заклинивания, то палец менять не следует.

Необходимость замены втулки определяется при установке нового пальца. Последний должен проворачиваться во. втулке под очень небольшим усилием, но не иметь люфта. Тугая посадка пальца приводит к проворачиванию втулки в шатуне и резкому ухудшению смазки, а слабая - к быстрому износу и появлению стуков.

для замены поршня следует снять цилиндр, закрыть горловину и становить стопорное кольцо пальца в такое положение, при котором концы его совпадают с углублением в канавке. Острием шила выводят из канавки один конец, а затем все кольцо, после чего рукой выталкивают поршневой палец. Если палец сидит туго в поршне, его выпрессовывают с помощью оправки, надежно подперев поршень деревянным бруском, чтобы не погнуть шатун.

Последний не следует путать с нагаром на поршне из-за износа колец - в этом случае нагар не располагается на строго противоположных участках и нет следов износа.

Подбор поршня к цилиндру производится по таблице 2.1 (стр. 8). При подборе поршня к новому (или почти новому) цилиндру достаточно добиться совпадения групп поршня и цилиндра. Зазор между поршнем и цилиндром всегда будет находиться в пределах 0,065 - 0,085 мм. При подборе поршня к цилиндру, бывшему в эксплуатации, следует также добиваться зазора в указанных пределах, при этом совпадение групп поршня и цилиндра не обязательно.

Рекомендуется еще один способ подбора поршня к цилиндру - по скорости прохождения его через зеркало под усилием собственного веса. Поршень и цилиндр очищают от смазки, промывают в керосине и вытирают насухо. В вертикально установленный цилиндр вставляют поршень юбкой вниз и наблюдают за его опусканием. Правильно подобранный поршень плавно опускается вниз под действием собственного веса, прослабленный падает быстро, а завышенный проходит только под посторонним усилием. При наличии большого износа цилиндра подобрать к нему поршень практически невозможно.

Возможно, что при подборе к бывшему в эксплуатации цилиндру поршень упирается в поясок в верхней части цилиндра, куда не доходят поршневые кольца. В этом случае поясок следует аккуратно ошлифовать с помощью наждачной шкурки. Заметим, что после замены поршня такой поясок может вызвать появление стука от удара верхнего кольца. В этом случае необходимо либо ошлифовать поясок, либо установить под цилиндр еще одну прокладку.

Подобрав палец и поршень к цилиндру, проверяют посадку пальца во втулке шатуна. Если палец во втулке не имеет люфта и покачивания, но легко проворачивается от усилия руки, то втулку менять не следует. В случае наличия люфта или покачивания втулку можно заменить. Если же палец проворачивается туго или совсем не проворачивается, ее следует развернуть.

Замена втулки обычно совпадает с заменой поршня. Вьпрессовку и запрессовку ее производят согласно рис. 2.13.

При отсутствии втулки заводского изготовления ее можно сделать самому (рис. 2.14).

После запрессовки во втулке просверливают отверстия для смазки и развертывают ее (диаметр развертки 14 мм). При этом нельзя допускать перекоса развертки, поскольку это может привести к перекосу поршня. Подгонка отверстия осуществляется с помощью той же развертки, на которую накладывают тонкую бумагу, дающую увеличение диаметра приблизительно на 0,01 мм. Подгонка втулки к пальцу с помощью наждачной бумаги, навернутой на круглую оправку, весьма нежелательна, так как возможно нарушение геометрии отверстия. Кроме того, абразивные частицы, остающиеся в небольшом количестве в мягком металле втулки даже после промывки ее керосином, ускоряют износ пальца.

После развертывания втулки подправляют фаски на торцах и зачищают заусенцы в отверстиях для смазки пальца, добившись нормальной посадки пальца во втулке, приступают к установке поршня.

Существует два способа установки поршня на шатун - в холодном и нагретом состоянии. Первый из них более прост, однако, при неумелом обращении в отверстиях бобышек могут возникнуть царапины или риски, несколько снижающие долговечность поршневой группы. Второй способ вызывает определенные трудности, связанные с подогревом и обращением с горячим поршнем. Напомним, что на цилиндры М-105 поршень устанавливается стопорными штифтами назад, а на М - 106, 3.111 и 3.115- штифтами вперед.

При холодной установке отверстия в бобышках и втулке шатуна смазывают автолом. Палец с помощью оправки или молотка запрессовывают в поршень настолько, чтобы он выступал из бобышки внутрь на 2 - З мм. В таком виде поршень надевают на шатун и вставляют выступающую из бобышек часть пальца во втулку. Подперев поршень с противоположной стороны деревянным бруском, легкими ударами допрессовывают палец и устанавливают стопорныё кольца. При этом способе установки особое внимание следует обращать на недопустимость изгиба шатуна. Поэтому для поддержания деревянного бруска желательна помощь напарника.

При установке с нагревом с одной стороны вставляют стопорное кольцо и нагревают поршень до температуры порядка 100° С в кипящей воде (или любым другим способом). двигатель устанавливают так, чтобы ось отверстия втулки шатуна была вертикальной. Горячий поршень берут через толстую тряпку за днище, совмещают оси отверстий поршня и втулки и быстро вталкивают до упора палец, надетый на оправку и слегка смазанный автолом. Операцию следует выполнять по возможности быстро и аккуратно, так как от соприкосновения с поршнем палец быстро нагревается и начинает заклинивать в отверстиях.

Если есть предположения, что изогнут шатун (например, после осмотра предыдущего поршня), следует произвести контрольную установку. Цилиндр устанавливают на поршень без колец и прижимают его к картеру, используя вместо головки цилиндра втулки подходящей длины. С помощью щупа измеряют зазоры между поршнем и цилиндром над обеими бобышками, при этом коленчатый вал медленно проворачивают, определяя зазоры при различном положении поршня. Если зазоры существенно отличаются или с одной стороны совсем нет зазора - значит, шатун изогнут. Изгиб устраняют с помощью стержня, вставленного в отверстие поршневого пальца - стержень осторожно поворачивают в сторону противоположную изгибу.

Иногда шатун бывает не только изогнут, но и скручен. В этом случае при полном обороте коленчатого вала зазоры с одной стороны переходят на другую. Скручивание устраняется, так же как и изгиб, только вороток следует еще дополнительно вращать в плоскости, параллельной торцу горловины картера.

motominsk.ucoz.ru

Теория дефектовки поршня и поршневого пальца - 30 Мая 2009

ЗАМЕНА ПОРШНЯ И ПАЛЬЦА

Срок службы поршня обычно соответствует времени износа на нем двух комплектов поршневых колец в составляет примерно 30 -50 тыс. км пробега и более. У поршня изнашивается юбка, отверстие под палец и боковые стенки канавок для колен. Износ поршня определяется по появлению стуков, по потере компрессии или падению мощности, а также путем замера зазоров (при помощи щупа, который вводят между цилиндром и юбкой поршня, находящегося в нижней части цилиндра - горловине. Замерять зазоры со стороны днища или в верхней части цилиндра не рекомендуется, так как в этом месте они всегда увеличены и не отражают степени износа поршня). При величине зазора, превышающей 0,25 мм, поршень следует заменить новым.

Необходимость замены втулки определяется при установке нового пальца. Последний должен проворачиваться во втулке под очень небольшим усилием, но не иметь люфта. Тугая посадка пальца приводит к проворачиванию втулки в шатуне и резкому ухудшению смазки, а слабая - к быстрому износу и появлению стуков.

Для замены поршня следует снять цилиндр, закрыть горловину и установить стопорное кольцо пальца в такое положение, при котором концы его совпадают с углублением в канавке. Острием шила выводят из канавки один конец, а затем все кольцо, после чего рукой выталкивают поршневой палец. Если палец сидит туго в поршне, его выпрессовывают с помощью оправки, надежно подперев поршень деревянным бруском, чтобы не погнуть шатун.

При подборе поршня к новому (или почти новому) цилиндру достаточно добиться совпадения групп поршня и цилиндра. Зазор между поршнем и цилиндром всегда будет находиться в пределах 0,065 - 0,085 мм. При подборе поршня к цилиндру, бывшему в эксплуатации, следует также добиваться зазора в указанных пределах, при этом совпадение групп поршня и цилиндра не обязательно.

При установке с нагревом с одной стороны вставляют стопорное кольцо и нагревают поршень до температуры порядка 100° С в кипящей воде (или любым другим способом). Горячий поршень берут через толстую тряпку за днище, совмещают оси отверстий поршня и втулки и быстро вталкивают до упора палец, надетый на оправку и слегка смазанный автолом. Операцию следует выполнять по возможности быстро и аккуратно, так как от соприкосновения с поршнем палец быстро нагревается и начинает заклинивать в отверстиях.

oka.3dn.ru

Замена поршня и пальца - Ремзона - Каталог статей

Срок службы поршня обычно соответствует времени износа на нем двух комплектов поршневых колец и составляет примерно 15 - 20 тыс. км пробега и более. У поршня изнашиваются юбка, отверстие под палец и боковые стенки канавок для колец. Износ поршня определяется по появлению стуков, по потере компрессии или падению мощности, а также путем замера зазоров (при помощи щупа, который вводят между цилиндром и юбкой поршня, находящегося в нижней части цилиндра -горловине. Замерять зазоры со стороны днища или в верхней части цилиндра не рекомендуется, так как в этом месте они всегда увеличены и не отражают степени износа поршня). При величине зазора, превышающей 0,25 мм, поршень следует заменить новым.

Рис. 2.11. Установка цилиндра.

Для замены поршня следует снять цилиндр, закрыть горловину и установить стопорное кольцо пальца в такое положение, при котором концы его совпадают с углублением в канавке. Острием шила выводят из канавки один конец, а затем все кольцо, после чего рукой выталкивают поршневой палец. Если палец сидит туго в поршне, его выпрессо-вывают с помощью оправки, надежно подперев поршень деревянным бруском, чтобы не погнуть шатун.

Снятый поршень внимательно осматривают, выясняя, не работал ли он с перекосом. В случае перекоса верхние пояски между кольцами над бобышкой и расположенная с противоположной стороны нижняя часть юбки под бобышкой будут иметь следы износа, а диаметрально противоположные участки - покрыты нагаром (рис. 2.12).Рис. 2.12. Признаки работы поршня с перекосом: 1 - выработанные участки; 2 - участки, покрытые нагаром. Последний не следует путать с нагаром на поршне из-за износа колец - в этом случае нагар не располагается на строго противоположных участках и нет следов износа. Подбор поршня к цилиндру производится по таблице 2.1 (стр. 8). При подборе поршня к новому (или почти новому) цилиндру достаточно добиться совпадения групп поршня и цилиндра. Зазор между поршнем и цилиндром всегда будет находиться в пределах 0,065 - 0,085 мм. При подборе поршня к цилиндру, бывшему в эксплуатации, следует также добиваться зазора в указанных пределах, при этом совпадение групп поршня и цилиндра не обязательно. Рекомендуется еще один способ подбора поршня к цилиндру - по скорости прохождения его через зеркало под усилием собственного веса. Поршень и цилиндр очищают от смазки, промывают в керосине и вытирают насухо. В вертикально установленный цилиндр вставляют поршень юбкой вниз и наблюдают за его опусканием. Правильно подобранный поршень плавно опускается вниз под действием собственного веса, прослабленный падает быстро, а завышенный проходит только под посторонним усилием. При наличии большого износа цилиндра подобрать к нему поршень практически невозможно. Рис. 2.13. Замена втулки верхней головки шатуна: а - выпрессовка; б - запрессовка; 1 - болт; 2 - гайка; 3 и 7 - шайбы; 4 - распорная втулка; 5 - втулка шатуна; 6 - шатун. Возможно, что при подборе к бывшему в эксплуатации цилиндру поршень упирается в поясок в верхней части цилиндра, куда не доходят поршневые кольца. В этом случае поясок следует аккуратно сошли-фовать с помощью наждачной шкурки. Заметим, что после замены поршня такой поясок может вызвать появление стука от удара верхнего кольца. В этом случае необходимо либо сошлифовать поясок, либо установить под цилиндр еще одну прокладку. Подбор поршневого пальца к поршню производится по табл. 2.2 (стр. 13). Подобрав палец и поршень к цилиндру, проверяют посадку пальца во втулке шатуна. Если палец во втулке не имеет люфта и покачивания, но легко проворачивается от усилия руки, то втулку менять не следует. В случае наличия люфта или покачивания втулку можно заменить. Если же палец проворачивается туго или совсем не проворачивается, ее следует развернуть. Замена втулки обычно совпадает с заменой поршня. Выпрессовку и запрессовку ее производят согласно рис. 2.13. Рис. 2.14. Втулка верхней головки шатуна. При отсутствии втулки заводского изготовления ее можно сделать самому (рис. 2.14).> После запрессовки во втулке просверливают отверстия для смазки и развертывают ее (диаметр развертки 14 мм). При этом нельзя допускать перекоса развертки, поскольку это может привести к перекосу поршня. Подгонка отверстия осуществляется с помощью той же развертки, на которую накладывают тонкую бумагу, дающую увеличение диаметра приблизительно на 0,01 мм. Подгонка втулки к пальцу с помощью наждачной бумаги, навернутой на круглую оправку, весьма нежелательна, так как возможно нарушение геометрии отверстия. Кроме того, абразивные частицы, остающиеся в небольшом количестве в мягком металле втулки даже после промывки ее керосином, ускоряют износ пальца. После развертывания втулки подправляют фаски на торцах и зачищают заусенцы в отверстиях для смазки пальца. Добившись нормальной посадки пальца во втулке, приступают к установке поршня. Существует два способа установки поршня на шатун - в холодном и нагретом состоянии. Первый из них более прост, однако, при неумелом обращении в отверстиях бобышек могут возникнуть царапины или риски, несколько снижающие долговечность поршневой группы. Второй способ вызывает определенные трудности, связанные с подогревом и обращением с горячим поршнем. Напомним, что на цилиндры М-105 поршень устанавливается стопорными штифтами назад, а на М-106, 3.111 и 3.115 - штифтами вперед. При холодной установке отверстия в бобышках и втулке шатуна смазывают автолом. Палец с помощью оправки или молотка запрессовывают в поршень настолько, чтобы он выступал из бобышки внутрь на 2 - 3 мм. В таком виде поршень надевают на шатун и вставляют выступающую из бобышек часть пальца во втулку. Подперев поршень с противоположной стороны деревянным бруском, легкими ударами доп-рессовывают палец и устанавливают стопорные кольца. При этом способе установки особое внимание следует обращать на недопустимость изгиба шатуна. Поэтому для поддержания деревянного бруска желательна помощь напарника. При установке с нагревом с одной стороны вставляют стопорное кольцо и нагревают поршень до температуры порядка 100° С в кипящей воде (или любым другим способом). Двигатель устанавливают так, чтобы ось отверстия втулки шатуна была вертикальной. Горячий поршень берут через толстую тряпку за днище, совмещают оси отверстий поршня и втулки и быстро вталкивают до упора палец, надетый на оправку и слегка смазанный автолом. Операцию следует выполнять по возможности быстро и аккуратно, так как от соприкосновения с поршнем палец быстро нагревается и начинает заклинивать в отверстиях. Если есть предположения, что изогнут шатун (например, после осмотра предыдущего поршня), следует произвести контрольную установку. Цилиндр устанавливают на поршень без колец и прижимают его к картеру, используя вместо головки цилиндра втулки подходящей длины. С помощью щупа измеряют зазоры между поршнем и цилиндром над обеими бобышками, при этом коленчатый вал медленно проворачивают, определяя зазоры при различном положении поршня. Если зазоры существенно отличаются или с одной стороны совсем нет зазора - значит, шатун изогнут. Изгиб устраняют с помощью стержня, вставленного в отверстие поршневого пальца - стержень осторожно поворачивают в сторону противоположную изгибу. Иногда шатун бывает не только изогнут, но и скручен. В этом случае при полном обороте коленчатого вала зазоры с одной стороны переходят на другую. Скручивание устраняется так же как и изгиб, только вороток следует еще дополнительно вращать в плоскости, параллельной торцу горловины картера.

mmvz.3dn.ru

Поршневой палец

Поршневой палец - деталь, обеспечивающая подвижное соединение шатуна и поршня. Представляет собой деталь цилиндрической формы, отдаленно напоминающую палец.

Применение поршневого пальца

Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.

Для монтажа плавающего пальца поршень, шатун и палец кипятят в горячей воде

Почему поршневой палец трудно облегчить?

Первостепенная задача конструкторов современных двигателей – увеличение мощности и, одновременно, снижение веса мотора. Для того, чтобы уменьшить вес всего агрегата, приходится облегчать детали любыми доступными способами.

Облегчить поршневой палец непросто, так как эта деталь постоянно испытывает серьезные нагрузки. Легкие и прочные сплавы, которые можно использовать для производства поршневых пальцев, стоят дорого, и себестоимость изделия существенно увеличивается. В итоге, в большинстве современных двигателей применяются пальцы из легированной стали, такие же, как сто лет назад.

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?

Обычно в теле пальца есть сквозное отверстие отверстие в виде двух конусов с вершинами в центре. Благодаря отверстию можно уменьшить вес детали, а конусная форма связана с распределением нагрузки по поверхности детали. Центр пальца нагружен значительно больше, и в этом месте толщина материала играет наиболее существенную роль.

Способы осевой фиксации поршневого пальца

По способу крепления пальцы делятся на два вида: плавающие и фиксированные. В большинстве современных двигателей используются плавающие пальцы. Плавающими они называются потому, между ним и отверстием в поршне и отверстием в головке шатуна есть зазор. Фиксация поршневого пальца в таком соединении обеспечивается установкой стопорных колец.

Цветные метки внутри отверстия пальцев некоторых автомобилей заменяют номер запчасти при подборе запчастей для капремонта двигателя

Плавающий палец

Плавающий палец может вращаться как внутри поршня, так и в головке шатуна. В конструкциях с плавающим пальцем в верхнюю головку шатуна впрессовывается бронзовая втулка, уменьшающая трение.

Так как шатун, поршень и палец изготовлены из различных материалов, зазоры в соединениях калиброваны в зависимости от свойств металлов. Например, при комнатной температуре, палец должен входить во втулку шатуна без люфта. В отверстие поршня (при комнатной температуре) палец должен проходить с некоторым натягом.

Монтаж плавающего поршневого пальца

При монтаже или демонтаже поршня, его необходимо нагреть до температуры 65-85 °С (нагрев производят в воде). Когда же двигатель начнет работать, поршень разогревается, и зазор увеличивается, так как поршень и палец сделаны из разных материалов, расширяющихся по разному под воздействием высокой температуры.

Для монтажа фиксированного пальца шатун разогревают в печи до температуры более 200 градусов

Фиксированный палец

Фиксированным называется поршневой палец, не вращающийся ни в одном из соединяемых элементов. Фиксированные пальцы применяют в двигателях автомобилей семейства ВАЗ.

Монтаж фиксированного пальца

Монтаж фиксированного пальца осуществляется путем нагрева шатуна до температуры 240 °С в печи. В России, где автомобили до сих пор нередко ремонтируют в домашних условиях, шатуны часто нагревают на бытовой электроплитке или с помощью паяльной лампы.

Шатун довольно быстро остывает, и операцию по соединению поршневого пальца и шатуна необходимо выполнять очень быстро.

Для этого в раздвинутые предварительно губки тисков устанавливают вставки из мягкого металла (алюминий, медь и т.д.), и нагретый шатун быстро переносится к тискам и зажимается. Поршень устанавливается на место рукой. Подготовленный палец, надетый на специальную оправку с направляющей, быстро проталкивается в отверстие поршня и проходит сквозь отверстие в раскаленном шатуне. Когда детали остывают, отверстие в шатуне зажимает палец.

Подбор поршневого пальца

Если в двигателе применен плавающий палец, его подбирают по цветовой метке, нанесенной внутри днища поршня, или по заводскому номеру запчасти по каталогу. Поршни и поршневые пальцы делятся на размерные группы в зависимости от диаметра, об этом следует помнить при самостоятельной покупке деталей.

При подборе фиксированного пальца палец подбирается по отверстию в поршне по номеру группы, указанному на днище поршня.

Материал для изготовления поршневых пальцев

Для изготовления поршневых пальцев применяют в основном сталь 45ХА. После отливки деталь закаливают на 1-1.5 мм глубины. Твердость поверхности должна быть соответствовать определенным нормам. В моторах повышенной мощности применяют для изготовления пальцев применяют более прочные сорта легированной стали.

blamper.ru

Поршневой палец - RacePortal.ru

По условиям кинематической схемы кривошипно-шатунного механизма, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение, необходимо чтобы обе головки шатуна были подсоединены шарнирно. Поршневой палец является осью качания шатуна в соединении с поршнем. Через поршневой палец передаются все силы, возникающие между поршнем и шатуном. К этим силам относятся сила инерции, возникающая при изменении направления движения поршня, сила давления сжимаемой в цилиндре двигателя воздушно топливной смеси или воздуха в дизельном двигателе при сжатии и, главное, сила давления расширяющихся газов во время рабочего такта.

Поршневой палец относится к деталям двигателя, совершающим возвратно-поступательное движение во время работы. Конструкторы двигателей всеми способами стремятся уменьшить вес таких деталей. Но, как отмечалось ранее, через поршневой палец передаются очень большие силы. Поэтому размер (диаметр) пальца, конструкция, технология и материал изготовления пальца, с учётом себестоимости массового изготовления, это результат принятия сложного компромиссного инженерного решения.

Во время работы двигателя на поршневой палец действуют изгибающие усилия и усилия среза. Под воздействием этих усилий поршневой палец может принять недопустимую овальность, в результате которой возможно заклинивание поршня в поршневой головке шатуна или в бобышках поршня. Овальность поршневого пальца может привести к появлению трещин в бобышках поршня и последующему разрушению поршня.

Эпюра нагрузки на поршневой палец

Внутреннее отверстие поршневого пальца

Внутреннее отверстие пальца массовых двигателей цилиндрической формы, поскольку такой палец имеет самую низкую себестоимость изготовления. В двигателях, в которых стоимость изготовления не играет решающего значения, по сравнению с качественными показателями, для облегчения веса пальца, внутреннее отверстие изготавливается в виде двух конусов, сужающихся к середине пальца. На эпюре нагрузки, приложенной к поршневому пальцу, видно, что, усилие, приложенное к центру поршневого пальца, значительно меньше усилия, приложенного к его концам.

Так выглядит поршневой палец массового автомобиля

По способу осевой фиксации пальцы делятся на две группы: 1 – фиксированные 2 – плавающие

1 – Поршневой палец

2 – Зазор между пальцем и бобышкой поршня

3 – Шатун

4 – Поршень

5 – Стопорное кольцо пальца

6 – Бронзовая втулка поршневой головки шатуна

7 – Зазор между пальцем и бронзовой втулкой

На современных автомобильных двигателях наибольшее распространение нашли плавающие пальцы. Фиксированным называется поршневой палец, который не вращается в одном из соединяемых элементов за счёт установки с тугой посадкой или в верхней головке шатуна или в отверстиях бобышек поршня. Тугая посадка поршневого пальца в одном из элементов обеспечивает осевую фиксацию пальца. В старых автомобильных и стационарных двигателях палец в верхней головке шатуна вообще крепился при помощи разрезной втулки и стяжного болта, но в настоящее время в автомобильных двигателях такой способ крепления поршневого пальца не применяется.

Чаще фиксированное соединение обеспечивается в верхней головке шатуна. При этом вращение пальца осуществляется в отверстиях бобышек поршня. Например, в двигателях автомобилей ВАЗ надёжная фиксация поршневого пальца обеспечивается за счёт установки пальца в верхней (поршневой) головке шатуна с натягом 0,01 ÷ 0,042 мм. При этом в соединении пальца с бобышками поршня, для обеспечения шарнирного соединения, устанавливается необходимый зазор. Это наиболее дешёвый способ фиксации пальца в массовом производстве. В этом случае во время ремонта двигателя при сборке шатунно-поршневой группы возникает необходимость нагрева шатуна до достаточно высокой температуры. В двигателях с фиксированным поршневым пальцем бронзовая втулка в поршневую головку шатуна не устанавливается.

Плавающим называется палец, установленный с необходимым зазором, и в верхней головке шатуна, и в бобышках поршня. В этом случае осевая фиксация поршневого пальца осуществляется за счёт стопорных колец, устанавливаемых в специальные проточки в бобышках поршня. Во время работы плавающий палец вращается и в головке шатуна и в бобышках поршня. При таком соединении необходимо обеспечить рекомендованный зазор как между пальцем и бобышками поршня, так и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна. В двигателе с плавающим поршневым пальцем для уменьшения трения в поршневую головку шатуна устанавливается бронзовая втулка. Из-за различного температурного коэффициента расширения материалов, из которых изготовлены шатун, поршневой палец и поршень эти зазоры различны. При комнатной температуре во втулку верхней головки шатуна палец должен входить плотно без люфта и качания. А в бобышки поршня, в холодном состоянии, поршень должен входить с небольшим натягом. Поэтому перед снятием или установкой плавающего пальца поршень необходимо нагреть в воде до температуры 60º ÷ 85º С.

Во время работы двигателя поршень и палец нагреваются, и из-за разности температурных коэффициентов расширения стального пальца и алюминиевого поршня зазор между этими деталями приобретает необходимое значение.

Фиксированный палец с фиксацией в отверстии поршня
Фиксированный палец с фиксацией в поршневой головке шатуна
Плавающий палец с фиксацией при помощи стопорных колец

Этот рисунок дан больше для исторической информации, поскольку, в большинстве современных автомобильных двигателей применяются плавающие поршневые пальцы. А крепление фиксированного поршневого пальца осуществляется только за счёт тугой посадки в поршневой головке шатуна. Правда в двигателях некоторых американских автомобилей поршневой палец в осевом направлении фиксируется при помощи специальных алюминиевых или бронзовых заглушек, вставляемых в отверстия бобышек поршня со стороны торцов поршневого пальца.

Подборка пальца по размерной группе

Проверка зазора в соединении поршня с поршневым пальцем

При ремонте двигателя, если предполагается повторная установка снятых деталей поршневой группы, необходимо проверить зазор между поршнем и поршневым пальцем. Для этого, в двух направлениях, замерьте внутренний диаметр отверстия под поршневой палец. В двух направлениях, с обоих концов, замерьте наружный диаметр поршневого пальца и определите зазор в соединении. Если вычисленный зазор не соответствует установленной технической норме, замените детали, имеющие недопустимый износ.

Измерение диаметра отверстия в бобышке поршня

Измерение наружного диаметра поршневого пальца

Установка фиксированного поршневого пальца

Для установки фиксированного пальца шатун необходимо нагреть в муфельной электрической печи до температуры 240º С. (При отсутствии муфельной печи шатун часто нагревают на простой электрической плитке). Шатун быстро охлаждается, а палец необходимо в осевом направлении устанавливать очень точно, поэтому делайте это только с применением специального приспособления. Необходимо помнить, что для каждого диаметра поршня существует своё приспособление, хотя все они похожи друг на друга, некоторые размеры приспособлений отличаются, но на глаз это не видно. Установите палец на приспособление. Принимая все меры предосторожности, извлеките нагретый шатун из муфельной печи шатун и быстро закрепите его в тисках. При помощи специального приспособления вставьте палец в поршень и шатун, строго выполняя указания Руководства по ремонту. Делать всё необходимо быстро, поскольку шатун очень быстро остывает. А после того как шатун остынет, изменить положение пальца не получится.

Рукоятка приспособления
Центрирующий фланец пальца
Устанавливаемый палец
Направляющая втулка
Колпачковая гайка

Для обеспечения необходимого зазора (натяга) в соединении с пальцем, поршни в зависимости от диаметра отверстия под поршневой палец и пальцы в зависимости от наружного диаметра обычно делятся на несколько размерных групп (классов). Группа поршня и пальца обычно отмечаются цветной меткой на внутренней стороне днища или на бобышке поршня. На поршневом пальце цветовая метка обычно наносится на торцевую поверхность. Если поршневой палец устанавливается в отверстие поршня с натягом. Сначала проверяется зазор в соединении поршневого пальца и шатуна. При комнатной температуре (20º С) смазанный моторным маслом палец должен входить во втулку верхней головки шатуны под усилием большого пальца.

Проверив цветовые метки на поршне и пальце, нагреваем поршень в ванне с горячей водой, в которой поддерживается температура 60º ÷ 85º С. Смазанный моторным маслом палец должен легко входить в отверстие поршня. После остывания палец должен быть неподвижным или вращаться с усилием в бобышке поршня, но легко вращаться во втулке верхней головки шатуна. Некоторые производители рекомендуют снимать и устанавливать поршневой палец при помощи специального приспособления.

Иногда поршневой палец устанавливается с установленным зазором и во втулку верхней головки шатуна и в отверстия бобышек поршня. В этом случае нагревать поршень нет необходимости, и палец легко вращается при комнатной температуре и в верхней головке шатуна и в бобышках поршня.

Всегда применяйте только новые стопорные кольца поршневого пальца и устанавливайте стопорные кольца в строгом соответствии с руководством по ремонту. Направление зазоров стопорных колец, чаще всего, должны быть направлены в сторону нижней части поршня.

Ремонтный комплект, состоящий из поршня, подобранного к поршню поршневого пальца и плоских стопорных колец.

Ремонтный комплект, состоящий из поршней, поршневых пальцев, поршневых колец и круглых стопорных колец.

Плоские стопорные кольца поршневого пальца

Плавающий поршневой палец с комплектом круглых стопорных колец

В любом случае перед установкой поршневого пальца внимательно ознакомьтесь с руководством по ремонту ремонтируемого автомобиля. Смазка поршневого пальца Работающий под большой механической и термической нагрузкой поршневой палец должен получать необходимую смазку. Плавающий поршневой палец в соединении с поршневой головкой шатуна смазывается через отверстие в головке шатуна и бронзовой втулке. Масло в это отверстие поступает из внутренней полости поршня, куда оно вбрызгивается масляной форсункой или поступает через отверстия в поршне от маслосъёмных колец.

Смазка шарнирного соединения поршневого пальца с поршнем. Масло поступает по специальным масляным каналам от маслосъёмных поршневых колец.

raceportal.ru

Стук в мертвых точках.

PacMan

Короче такая фигня двигло собрали вроде всё аккуратно(правда сломали маслосьемное кольцо Goetze пружина большая оказалась а я думал запихнется нифига даже бедного Мановара напряг от горя) вроде нигде никаких люфтов нет однако при прохождении мертвых точек раздается стук более эффективно слышится если колено туда сюда крутить сразу и не ясно куда лезть чё ломать чё чинить

[Редактировано 19/1/2004 PacMan]

Ashot

Стандартные поршни имеют смешенное отверстие под поршневой палец, если поршень поставить неверно, то будет стучать при перекладывании.

Shumi

Нечто подобное могут издавать шестерни грм, сам с таким сталкивался, умучался прежде чем определил

Dmitry

Пальцы это или юбка стучат.

manowar

для PacMan:снимай горшки-а то так точно ломать голову будешь.проверь люфт пальца , люфт колена (хотя это видно и при сборке) элементы грм тож стучат ,но не в вмт! большой зазор шестерен- стук вообще в любых положениях при покачивании коленвала вокруг оси.что еще ... а ! подшипники ... ну если новые и не кувалдой одетые...хотя тож пошатай колено из стороны в сторону-ходить не должно вовсе .... вроде всё.может эта инфа будет полезна.

axl

ЦИЛИНДРЫ СРАЗУ НЕ СНИМАЙ, НАЧНИ ПОПОРЯДКУ: СНАЧАЛА ГЕНЕРАТОР, ЗАТЕМ ГОЛОВКИ, ПОТОМ КРЫШКУ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ КОРОБКИ, ПОТОМ ЦИЛИНДРЫ И Т.Д. КСТАТИ, КАКОЙ МОТОР-ТО ? ЕСЛИ ИМЗ ТО

цитата:

Стандартные поршни имеют смешенное отверстие под поршневой палец

ПОРШНИ ТАМ ОДИНАКОВЫЕ И СМЕЩЕНИЙ НИКАКИХ ТАМ НЕТ Т.Е. ЛЕВЫЙ- ПРАВЫЙ ПО-БАРАБАНУ ОНИ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫ.

PacMan

Так поясняю поршни автотехнология шестерней ГРМ нет вообще да и в двигле ваще токо колено в подшипниках с поршнями и цугундеры люфтов нет но 1 палец очень жестко сидит во втулке то есть руками его во втулку запихать нереально только сьёмником провернуть во втулке чё то его не удается может в этом дело.

Изя_Райдер

для PacMan:

Кто ж так пальцы засаживает-то? Развёртку-то для чего придумали? Вот у тебя юбка и стучит.

axl

для Изя_Райдер:да нет, я думаю не из-за этого...

PacMan

я ж не кувалдой забиваю а ставлю с натягом кроме того поршень свободно ходит

Изя_Райдер

Натяг может быть в соединении пальца с поршнем, а тут должен быть зазор до 0.03мм. Вообще, снимай по очереди котлы, щупай, слушай......

Capitana

для PacMan: Поршневой палец в шатуне должен проворачиваться свободно (двумя пальчиками), иначе оччень снизится ресурс этого соединения. Как крайнюю меру (если нет развертки или не умеешь с ней обращаться) могу предложить аккуратненько вращательными движениями (а не вдоль оси пальца) равномерно по всей окружности обработать злополучный участок самой мелкозернистой шкуткой на тканевой основе (и тока такой) обязательно смочив шкурку керосоном или маслом (многие щас кинут в меня камни за энто предложение, однако неумеючи разверткой можно натворить больше бед). Перед каждой примеркой тщательно все промываешь, конечно.А насчет стука - если у тебя слегка постукивает при перекладке поршней при отсутствующих головках цилиндров (я так понял по твоему описаню), а все зазоры (коленвал-шатун; шатун-палец; палец-поршень; поршень-цилиндр; поршень-поршневые кольца) в норме, то возможно ты слышишь естественный звук этого механизма и бьешь ложную тревогу.А втулку шатуна до ума доведи и лучше разверткой.

Изя_Райдер

Бррррр, по пунктам: смоттри зазоры: кольца - канавки, палец - поршень, палец - шатун, шатун - колено, больше вроде хер его знает чё там может быть, просплюсь - подумаю ишшо.............

cadaver

проверь втулку на переднем коренном подшипникеу меня такая ботва из-за нее была

kpect

у меня на касике под нагрузкой ( большой )зимний режим и поршня с кольцами новые стучит блиа в верхних точках мож конечно прихватывает

но без нагрузки всё тихо и за##исьв колене люфтов небыло всё собирал сам

правда колено не моёа мужик мож его и кувалдой выпрессовывал ......................

BIGRED

для PacMan:

Тут сначало надо опредилится какого характера стук

ALGUNINцитата:

шестерней ГРМ нет вообще

как нет вообще а какже у тебя колено с распредом соеденяется

motoroad.ru

Люфт пальца в поршне

Почему стучат пальцы в двигателе при разгоне автомобиля

Стучат поршневые пальцы: почему так происходит

Стук поршневых пальцев: топливо, зажигание и температура ДВС

Что в итоге

Замена поршня и пальца - Двигатель - Ремонт - Каталог статей

Теория дефектовки поршня и поршневого пальца - 30 Мая 2009

Замена поршня и пальца - Ремзона - Каталог статей

Поршневой палец

Применение поршневого пальца

﻿Почему поршневой палец трудно облегчить?

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?

Способы осевой фиксации поршневого пальца

Подбор поршневого пальца

Материал для изготовления поршневых пальцев

Поршневой палец - RacePortal.ru

Эпюра нагрузки на поршневой палец

Внутреннее отверстие поршневого пальца

Так выглядит поршневой палец массового автомобиля

1 – Поршневой палец

2 – Зазор между пальцем и бобышкой поршня

3 – Шатун

4 – Поршень

5 – Стопорное кольцо пальца

6 – Бронзовая втулка поршневой головки шатуна

7 – Зазор между пальцем и бронзовой втулкой

Фиксированный палец с фиксацией в отверстии поршня

Фиксированный палец с фиксацией в поршневой головке шатуна

Плавающий палец с фиксацией при помощи стопорных колец

Подборка пальца по размерной группе

Проверка зазора в соединении поршня с поршневым пальцем

Измерение диаметра отверстия в бобышке поршня

Измерение наружного диаметра поршневого пальца

Установка фиксированного поршневого пальца

Рукоятка приспособления

Центрирующий фланец пальца

Устанавливаемый палец

Направляющая втулка

Колпачковая гайка

Ремонтный комплект, состоящий из поршня, подобранного к поршню поршневого пальца и плоских стопорных колец.

Ремонтный комплект, состоящий из поршней, поршневых пальцев, поршневых колец и круглых стопорных колец.

Плоские стопорные кольца поршневого пальца

Плавающий поршневой палец с комплектом круглых стопорных колец

Смазка шарнирного соединения поршневого пальца с поршнем. Масло поступает по специальным масляным каналам от маслосъёмных поршневых колец.

Стук в мертвых точках.

Почему поршневой палец трудно облегчить?