Маслосъемные кольца – устраняем проблемы в цилиндрах

Итак, поршневые кольца, к которым относятся и маслосъемные, играют огромную роль в устройстве транспортного средства. Состоит этот комплект из трех элементов: верхнее компрессионное, компрессионно-маслосъемное и нижнее маслосъемное кольцо. От их работоспособности зависит множество параметров: это и разгонная мощность, и токсичность выхлопных газов, и пусковые свойства движка, и расход топлива с маслом. Так что следить за их состоянием очень важно.

Итак, главная функция таких колец – отвод теплоты от поршня. В противном случае на нем появятся различные дефекты – прогары, задиры – что приведет к некорректной работе. Деталь будет заклинивать в цилиндре. Еще благодаря им обеспечивается герметичность камеры сгорания, а следовательно, минимизируется перемещение газов из цилиндра в картер и в обратном направлении. Кроме того, регулируется смазывание сопрягаемых элементов. Ведь и масляное голодание, и его избыток приводят к негативным последствиям. А поступление жидкости в камеру сгорания должно быть очень ограниченным либо же исключено полностью.

Прежде чем говорить о неисправностях, замене и раскоксовке маслосъемных колец, уделим немного внимания их конструкционным особенностям. Неразъемные детали на сегодняшний день утратили свою популярность и даже сняты с производства. Из-за повышенной жесткости они не могут достаточно прилегать к поверхности и тщательно удалять масло.

Существуют детали, состоящие из двух и трех частей. В комплект первых входит само кольцо и спиральная пружина. К их достоинствам относится повышенная гибкость, благодаря которой обеспечивается плотное прилегание к стенкам цилиндра. Пружина настолько прижимается к внутренней стороне кольца, что конструкция получается цельной. Трехэлементные кольца состоят из распорной пружины и двух стальных пластинок. В основном они нашли свое применение в бензиновых моторах. К плюсам следует отнести максимально плотное прилегание по всему периметру.

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 или залегания поршневых колец двигателя

Срок службы поршневых колец двигателя автомобиля может варьироваться в разных пределах.

Для двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2105, 2107 это 150-200.000 км пробега. Во многом скорость износа поршневых колец зависит от тяжести условий эксплуатации двигателя, применения качественного или наоборот некачественного моторного масла, правильности работы двигателя (наличия перегрева, детонации), качества изготовления самих колец.

Далее приведен перечень признаков износа (поломки) или залегания поршневых колец, обнаружив которые стоит провести проверку их исправности путем измерения компрессии в цилиндрах двигателя и проведя анализ показаний компрессометра.

Признаки износа (поломки, залегания) поршневых колец двигателя

— Сильное дымление из глушителя

Дым серо-синий (сизый). Дымит постоянно: и при пуске, и при работе на холостых, и при движении. Кратковременное дымление при пуске или перегазовке является признаком износа маслосъемных колпачков.

Причины: моторное масло плохо удаляется со стенок цилиндров при работе двигателя и вместе с отработанными газами выбрасывается через выпускные клапана в выпускной тракт и далее в глушитель. Отсюда сизый дым. Капли масла можно ощутить на своей руке подставив ее к выпускному отверстию глушителя при работающем двигателе.

— Моторное масло в корпусе воздушного фильтра

Изношенные или залегшие кольца пропускают газы, образовывающиеся в камерах сгорания при работе двигателя в поддон (картер двигателя). В картере повышается давление газов, которые через систему вентиляции картера двигателя выбрасываются в корпус воздушного фильтра. Они насыщены моторным маслом, забивают воздушный фильтр двигателя и карбюратор.

Масло в корпусе воздушного фильтра двигателя автомобиля

— Течь моторного масла под сальники и уплотнители двигателя

Повышенное давление газов в картере двигателя заставляет моторное масло сочится, откуда только можно (сальники распределительного и коленчатого валов, прокладка и маслозаливная горловина клапанной крышки, прокладка поддона).

— Сильное дымление из сапуна

Будет заметно, если снять крышку с корпуса воздушного фильтра двигателя. Тут сильная струя сизого дыма хлопками выходит из отверстия вентиляции картера. Аналогичную картину наблюдаем сняв шланг с сапуна двигателя.

Сопутствующие признаки

Его воздушные жиклеры ГДС обеих камер

— Черный нагар на свечах зажигания

Черный нагар на электродах свечей зажигания плюс замасливание резьбы.

— Двигатель «троит» на холостых

— Провалы при нажатии на педаль «газа»

— Повышенный шум при работе двигателя

Если после проведения замера компрессии установлено, что указанные признаки имеют причиной износ или залегание поршневых колец, то сначала проводим раскоксовывание поршневых колец и если не помогло, то производим их замену (на двигателях автомобилей 2108, 2109, 21099 можно не снимать двигатель для выполнения этой процедуры, а на 2105, 2107 его придется снимать).

Примечания и дополнения

— Сопутствующими неисправностями к износу поршневых колец могут быть: износ цилиндров, износ поршней.

— Залегание поршневых колец – потеря ими упругости в результате перегрева или закоксовывание канавок под кольца в результате применения некачественного моторного масла. В результате кольца перестают выполнять свою функцию – эффективно снимать моторное масло со стенок цилиндров и создавать определенное давление при движении поршня вверх (компрессия).

— Бывают ситуации, когда залегает или выходит из строя только маслосьемные кольца, а компрессионные работают. В такой ситуации двигатель будет дымить и расходовать масло, но компрессия будет в норме.

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.

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.

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.

Раскоксовка и ее значение

Но всегда ли необходима полная замена деталей или можно как-то продлить их жизнь? В случае нагара и залегания колец нередко помогает раскоксовка. Опытные мотористы делятся следующим рецептом восстановления подобных элементов без демонтажа. Готовится смесь из ацетона и керосина в равных долях. Затем следует вывернуть свечи зажигания и залить раскоксовыватель в цилиндр через образовавшиеся отверстия. Оставляем на 9 часов. По истечении времени устанавливаем свечи на их штатные места, заводим двигатель и катаемся на максимальных оборотах (достаточно пробега 10–15 км). После очень желательна замена масла и фильтра.

Можно также приобрести специальные раскоксовыватели маслосъемных колец, тем более сегодня нет дефицита подобной химии. В принципе, их применение схоже между собой и с предыдущим способом, но есть некоторые отличия, поэтому обязательно изучите инструкцию. Рассмотрим одну из схем раскоксовки специальной жидкостью. Приподнимаем домкратом переднюю часть переднеприводных авто, для заднеприводных, соответственно, заднюю. Выкручиваем свечи и выставляем поршни в среднее положение. Для этого необходимо включить последнюю передачу и, прокручивая за колесо движок, определить положение поршней. Затем заливаем раскоксовыватель в свечные отверстия. Раскисление нагара происходит обычно за 15 минут, хотя не забывайте уточнить это время в инструкции.

Чтобы помочь жидкости раскоксовать всю поверхность, прокручивайте колесо, меняйте угол поворота. Но не беспрерывно – несколько раз пошевелили, дали отдохнуть пару минут, затем повторяете процедуру.

Чтобы исключить пробой катушки зажигания во время прокручивания движка, следует снять центральный высоковольтный провод и закрепить его где-нибудь в безопасном месте, при этом не забываем выдерживать расстояние минимум 5 см до массы и металлического наконечника провода. Следующий шаг – прокрутка движка стартером при отключенной передаче. Достаточно 10 секунд. Этот этап необходим, ведь только так можно выкинуть из цилиндра оставшийся раскоксовыватель. Если этого не делать, то после заведения мотора может произойти гидравлический удар, что чревато выходом из строя всего силового агрегата. Раскоксовка завершена, теперь осталось вернуть все на штатные места и завести авто. Не бойтесь, если движок не сразу отреагирует, помогайте ему газом. Также вас не должен смущать сильный дым из выхлопной трубы. Заведите авто и дайте ему поработать на холостых оборотах еще 15 минут.

«Вечные» поршневые кольца можно изготовить из специальной легированной стали. Однако они никогда не приработаются в цилиндре. Отсюда всегда присутствующий компромисс – между прочностью и прирабатываемостью колец. Для его преодоления кольца покрывают различными сплавами. А новые кольца (особенно на немецких моторах) часто покрыты специальным «срабатывающим» оловянистым (или медным) сплавом – в расчёте именно на приработку в начальный период эксплуатации.

Эксплуатация автомобиля с изношенными кольцами ведёт к снижению мощности двигателя, ухудшению токсичность, увеличению расхода топлива и масла на угар. Кроме того, изношенные кольца ведут к прогрессирующему износу зеркала цилиндра, что в дальнейшем оборачивается весьма дорогостоящим ремонтом двигателя

Компрессионные кольца: конструкции и проблемы

Шагая вглубь эволюции колечек можно насчитать не один десяток различных конфигураций, имеющих свои положительные и отрицательные стороны. Впрочем, в отличие от маслосъемных собратьев, оптимальная геометрия, решающая максимум поставленных задач, найдена и успешно освоена в серийном производстве:

• Цилиндрическая форма. Простой контур эффективно противостоит перегреву поршня и прорыву отработанных газов в картер, но неважно справляется с отложениями при склонности двигателя к масложору и образованию сажи. Кольцо подобной формы устанавливается в основном на бензиновые моторы и может иметь фаски и канавки с внутренней стороны, решающие проблему их скручивания.

• Коническое сечение. Форма заочно получила статус универсальной ввиду того, что выполняет две функции: регулировка толщины масляной пленки + барьер для отработанных газов. Изначально, на новом необкатанном двигателе нижняя кромка острая и оказывает сильное давление на цилиндр. По окончанию обкатки кромка закругляется, обеспечивая идеальное уплотнение и минимальное трение. Кроме того, за счет смещенной верхней части при движении поршня вверх кольцо немного отходит от стенок цилиндра, скользя по маслу (масляный клин). При движении же вниз заостренная кромка глубже проникает в масляную пленку, удаляя остатки после прохода масляного кольца. Контур отлично зарекомендовал себя при проектировании компрессионных колечек второго ряда для любых двигателей.

• Трапециевидная форма. Проблема с нагарообразованием и скоплением отложений в канавках под цилиндрические кольца особенно обострена у дизельных моторов с их склонностью к образованию сажи в ходе горения топлива. Трапециевидная форма канавки и колечка, установленного в нее с зазором, способствует измельчению нагара при движении поршня вверх-вниз. При этом все преимущества цилиндрического контура сохраняются. Кольца-трапеции встречаются практически на всех современных дизельных двигателях.

При эксплуатации компрессионных колец со временем возникает одна проблема глобального характера – износ. В первую очередь на это указывает пониженная компрессия, которая восстанавливается до заводских значений при введении в цилиндр 2-4 кубиков масла. Еще один признак износа поршневых колец – специфический сизый дым из выхлопной трубы .

Всяческая раскоксовочная химия здесь, как правило, бессильна. Единственный верный путь – капитальный ремонт.

Диагностика с помощью компрессии

Выявить вышеуказанные проблемы с силовым агрегатом можно при специальной диагностике с помощью компрессометра. Это прибор, который измеряет давление. Делать такую диагностику можно у себя в гараже.

Для этого понадобиться помощь знакомого и наличие самого прибора.

Чтобы ее правильно провести, нужно придерживаться следующего алгоритма. Для начала нужно поставить автомобиль в гараж, и прогреть его двигатель до рабочей температуры.

После этого отсоедините свечу первого цилиндра, и вставьте туда компрессометр. С помощью стартера, на несколько секунд заведите мотор (прокрутите коленвал), и запомните давление, которое показывает прибор. Далее нужно залить в камеру цилиндра не больше 20 грамм масла, и снова прокрутить коленвал. Если давление в первом случае низкое, а втором случае повыситься, значит, проблема в поршневых кольцах и их нужно однозначно менять.

Далее снимается вторая и последующие свечи, и проводятся аналогичные манипуляции.

Как видно ничего сложного в такой диагностике нет, но она помогает выявить одну из проблем появления дыма.

Важно запомнить, что потеря мощности двигателя при больших оборотах или нагрузках также свидетельствует о том, что поршневые кольца изношены.

Причина появления дыма разного цвета из выхлопной трубы может свидетельствовать о нескольких проблемах в силовом агрегате. Если их диагностировать вовремя, то больших отклонений в работе мотора не появиться. Если запустить, тогда могут наступить серьезные поломки, и большие затраты на их исправление.