Повреждение поршневой группы.Справочник.

ПРЕДИСЛОВИЕ
Эта статья служит для ориентации механика, который занимается исследованием состояния двигателя и причин, которые могут привести к повреждению поршня.
Техника для отдыха часто эксплуатируется в условиях, способствующих подобным повреждениям. Понимание влияния условий эксплуатации на работоспособность двигателя поможет механику убедить владельца добросовестно относиться к уходу за машиной, чтобы увеличить срок службы его двигателя.
Анализ повреждений поршня является многосторонним, и множество факторов могут привести к одному результату. Редко когда повреждение поршня, кольца или цилиндра вызвано одной причиной. Как правило, такие повреждения происходят вследствие совокупности различных экстремальных факторов, влияющих на работу двигателя.
Содержание этой брошюры может служить ориентиром при определении причины определенной неисправности.
Техническая информация о способах ремонта двигателя с поврежденными поршнем, кольцами и т.д. приведена в руководстве по ремонту машины соответствующей модели.

КОНСТРУКЦИЯ ПОРШНЯ
МАТЕРИАЛ - поршень отлит из алюминиевого сплава с добавками марганца, меди или никеля, которые служат для повышения надежности и термостойкости. Большое содержание кремния (10...25%) повышает литьевые качества металла и снижает коэффициент температурного расширения поршня. КОНСТРУКЦИЯ - применение алюминия облегчает поршень, что позволяет современному двигателю развивать большую скорость вращения при высокой выходной мощности. Применение алюминия с высоким коэффициентом температурного расширения в сочетании с гильзой цилиндра из чугуна, не склонного к большому расширению, потребовало придать юбке бочкообразный профиль и овальную форму поршню, если посмотреть на него сверху. Такая форма обеспечивает минимальные зазоры в зоне нагнетания и центрирует нагрузку на ось поршневого пальца при рабочей температуре.
Эффективная теплопроводность алюминия способствует поддержанию оптимальной температуры днища поршня, обращенного к камере сгорания, за счет быстрого отвода тепла к цилиндру через кольца и юбку.
НАЗНАЧЕНИЕ:
- крепление колец для уплотнения камеры сгорания и контроля за масляной пленкой;
- передача усилия давления газов на коленчатый вал;
- отвод тепла через кольца;
- форма днища обеспечивает оптимальное смесеобразование топлива с воздухом.

ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА ПОВРЕЖДЕНИЙ
- разберите двигатель в соответствии с указаниями руководства по ремонту;
- проверьте состояние и расположение демонтированных деталей;

- демонтируйте поршень, оценив состояние подшипника, втулки, колец, шатуна, а также внутренней и наружной поверхности цилиндра;
- очистите все детали рекомендуемым способом и препаратами;
- разложите детали в порядке их демонтажа для более легкой идентификации или замены;
- исследуйте внимательно детали на предмет состояния металла, наличия необычных следов, царапин и изменения цвета;

- помните, что при повреждении одного из поршней другой поршень этого двигателя находится в состоянии, близком к подобному повреждению; возможно, вам удастся предотвратить повреждение соседнего цилиндра;
- пользуясь этими рекомендациями и записям¬и о периодическом обслуживании, учитывая состояние двигателя и манеру езды владельца, содержание этой брошюры поможет Вам
определить причину неисправности.
НЕ ВЫБРАСЫВАЙТЕ ДЕТАЛИ В ХОДЕ РАЗБОРКИ, ИССЛЕДУЙТЕ ИХ.

Внешний вид поршня при нормальной работе. На днище поршня имеются отложения, состоящие из масляной золы, компонентов топлива и несгоревшего углерода. Поскольку толщина отложений растет по мере роста наработки двигателя, цвет днища становится более ярким из-за более высокой температуры поверхности.
В зависимости от применяемого топлива и масла нормальные отложения могут иметь коричневый цвет с оттенками от бежевого до почти черно-коричневого. Значительный черный нагар на днище поршня явля¬ется скоплением несгоревшего углерода из-за низких температур при работе с низкими нагрузками и обогащенной топливной смесью.
Коричневый или черный нагар на боковых стенках поршня ниже колец является спекшимся маслом, вызванным его сгоранием от прорвавшихся газов.
Причиной этого является некачественное масло или недостаточное уплотнение колец. Незначительные царапины на юбке могут образоваться от попадания посторонних частиц, попавших в двигатель. Это не является неисправностью и в этом случае не требуется замена поршня. Всегда проверяйте не превышает ли допустимую величину зазор между поршнем и цилиндром. Нагар следует удалять с днища поршня и головки цилиндров с помощью деревянного или пластикового скребка. Чрезмерные отложения нагара приводят к увеличению компрессии и снижают теплоотвод.

Повреждение поршня посторонними предметами

 

наличие на днище выемок от деталей цилиндрической формы
Возможные причины:
- попадание иголок подшипника поршневого
пальца в зону вытеснения между головкой и
поршнем, разрушение поршневых колец и канавок;
- необходима проверка состояния подшипника
нижней головки шатуна.

наличие на днище выемок сферической
формы
Возможные причины:
- попадание в зону вытеснения в двигателе постороннего предмета, такого как головка
заклепки, до выброса его через выхлопное окно; в некоторых случаях двигатель продолжает работать до тех пор, пока не повредятся кольца.

Наличие на юбке вертикальных царапин в зоне отверстия поршневого пальца

Возможные причины:
- попадание стопорного кольца пальца в кромку
перепускного окна из-за ослабления его крепления.
Примечание. Стопорное кольцо теряет упругость при неправильном демонтаже. Поэтому рекомендуется всегда устанавливать только новые кольца. Нельзя деформировать стопорное кольцо при его установке. После установки кольца в поршень проверьте не вращается ли оно в канавке. Если вращается - замените его!

Повреждение поршня из-за неисправности системы смазки - следы задира ниже колец со стороны впуска
Возможные причины:
- попадание снега или воды внутрь двигателя и смывание масляной пленки;
- появление следов задира со стороны впуска и выпуска при отсутствии на днище поршня следов ненормального сгорания возможно из-за недостатка или отсутствия масла при работе двигателя; следует проверить работу системы впрыска масла или соотношение топливо-масляной смеси и зазор между поршнем и цилиндром;
- если поршень имеет следы задира со стороны
выпуска и впуска при отсутствии на его днище
следов ненормального сгорания и имеет черный
цвет, причиной этого может служить неисправность системы охлаждения. Следует проверить
ремень вентилятора, уровень антифриза и т.д.
5а - темно-коричневый налет на юбке поршня
Возможные причины:

- низкое качество масла, применение масла цепной передачи или автомобильного;
- применение присадок к топливу, таких как октан-корректор, повышающих мощность и т.д.
- следы задира на юбке со стороны выпуска при отсутствии их со стороны впуска
Возможные причины:
- низкое качество масла.

Задир поршневого кольца
Риски на цилиндре расположены в зоне перемещения колец. Поверхность цилиндра в хорошем состоянии, за исключением вертикальных по¬лос, голубого цвета. Кольца в зоне контакта имеют темную окраску. Такое происходит из-за нарушения смазки.
Возможные причины:
- нарушен период обкатки;
- низкое качество масла;
- недостаточное количество масла в бензо-масляной смеси;
- недостаточная производительность системы
впрыска масла.

Усталостное разрушение материала иногда происходит с поршнем высокооборотистых двигателей. Однако разрушение юбки поршня происходит как правило из-за чрезмерно большого зазора между поршнем и цилиндром.
Возможные другие причины:
- поломка шатуна;
- повреждение из-за небрежного обращения,
ударов и т.д.;
- заедание коленвала из-за заедания поршня;
- попадание в двигатель посторонних предметов.