4.4.7 Снятие, проверка состояния и установка шатунно-поршневых сборок

Снятие, проверка состояния и установка шатунно-поршневых сборок

Маркировка на днище поршня


1 — Стрелка, указывающая направление вращения коленчатого вала 2 — Учетный номер завода-изготовителя 3 — Дата выпуска	4 — Товарный знак завода-изготовителя 5 — Диаметр поршня (обозначается литерами А, В или С)

Поршневые кольца


1 — Первое (верхнее) компрессионное кольцо 2 — Второе (нижнее) компрессионное кольцо	3 — Маслосъемное кольцо

Шатунно-поршневая группа - общие сведения

Двигатель 1.3 л

Поршни

Поршни выполнены из алюминиевого сплава, отличающегося высокой термостойкостью, значительной долговечностью и твердостью.

Поршень состоит из юбки и днища. Форма юбки обеспечивает должное прилегание поршня к стенкам гильзы/цилиндра, исключая возможность заклинивания его во время работы.

Внутри поршня в бобышках установлен поршневой палец, при помощи которого сборка крепится к верхней головке шатуна.

Ось отверстия под поршневой палец смещена относительно оси поршня. Такая асимметрия имеет целью сведение к минимуму нагрузок, возникающих во время прохождения сборкой ВМТ.

Используемые в рассматриваемых двигателях поршни имеют биметаллическую конструкцию: в зоне отверстий под поршневой палец предусмотрены четыре стальных пояска, ограничивающих колебания диаметра поршня, связанные с изменениями температуры. Благодаря такой защите стало возможным снизить зазоры между стенками поршней и зеркалом цилиндров до величины 0.02 мм.

На поверхности поршня предусмотрены три канавки под установку поршневых колец. Над канавкой первого (верхнего компрессионного кольца выполнены три дополнительных канавки, имеющих целью ограничение теплоотдачи от горячего днища поршня к верхнему кольцу, находящемуся в наиболее тяжелых эксплуатационных условиях.

На днище поршня нанесены обозначения.

Поршни должны подбираться к гильзам/цилиндрам, соответствуя им по размерным группам. При установке шатунно-поршневых сборок в двигатель следите, чтобы метка в виде стрелки оказывалась развернутой в напрвлении вращения коленчатого вала (т.е. влево по двигателю).

4.4.7 Снятие, проверка состояния и установка шатунно-поршневых сборок Ford

Поверхность юбки поршня имеет сложную форму, вследствие чего замер диаметра необходимо выполнять строго в установленном месте, на высоте 8 мм от нижнего среза юбки. Измерение следует производить в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. При этом, температура как самого поршня, так и измерительного инструмента должна равняться 20°С.

Поршни выпускаются только номинальных размеров и делятся по диаметру на три размерных группы (А, В и С).

С целью обеспечения стабильной работы двигателя все четыре поршня должны иметь одну и ту же массу. Для соблюдения этого условия в процессе изготовления производится взвешивание поршней. Разброс масс корректируется путем удаления металла с юбки.

Поршневые пальцы

Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение поршня с шатуном. Палец выполнен из высококачественной стали, отшлифован и отполирован. На среднюю часть пальца садится верхняя головка шатуна. Концы пальца продеты в отверстия в бобышках поршня. Для фиксации заправленного в сборку пальца используются стопорные кольца.

Новый палец устанавливается в поршне с малым натягом, без зазора или с минимальным зазором. Во втулку верхней головки шатуна палец сажается с зазором. При чрезмерных люфта пальцы при повышении нагрузки на двигатель начинают стучать.

Перед установкой пальца с одной из сторон поршня устанавливается стопорное кольцо (пользуйтесь для посадки кольца специальным приспособлением). Затем, с противоположной стороны в поршень заправляется слегка смазанный двигательным маслом поршневой палец. Палец заправляется настолько, чтобы его конец выступал внутри поршня на величину 1 ÷ 1.5 мм. Далее в поршень заправляется верхняя головка шатуна, также слегка смазанная двигательным маслом (проследите, чтобы отверстие маслотока в верхней части шатуна оказалось направлено в сторону, противоположную, указываемой стрелкой, нанесенной на днище поршня). Далее заправьте палец до упора его торцом в заправленное в поршень стопорное кольцо и установите второе стопорное кольцо с другой стороны пальца.

Поршневые кольца

Каждый из поршней оснащается тремя поршневыми кольцами, устанавливаемыми в специально проделанные в верхней части стенок поршня канавки. Форма и порядок посадки колец в канавках показаны на иллюстрации.

Верхнее компрессионное кольцо изготовлено из стали и хромировано снаружи с целью снижения компонента трения, а также защиты металла от агрессивного воздействия горячих отработавших газов. Кольцо имеет правильную круглую форму и симметричное сечение в форме прямоугольника с усеченными углами.

Второе (нижнее) компрессионное кольцо выполнено из чугуна и имеет несимметричное поперечное сечение в форме прямоугольника с наклонной внешней стороной. Угол наклона наружной грани кольца составляет около 1°, благодаря чему прижим кольца к зеркалу цилиндра приходится на очень незначительную площадь. Износ контактной площадки обеспечивает плотность прилегания кольца.
На одной из торцевой поверхностей этого кольца имеется метка в виде надписи “ТОР”. Кольцо следует устанавливать на поршень этой меткой вверх.

Маслосъемное кольцо состоит из трех отдельных секций: двух узких боковых колец и помещенного между ними волнообразного расширителя. Общая толщина сборки составляет 3 мм.

Масло, снимаемое кольцом с зеркала цилиндра отводится через отверстия в канавке внутрь поршня и, далее, в поддон картера двигателя.

Все поршневые кольца имеют разрезную конструкцию. Разрезы колец называются замками, обеспечивают возможность установки колец на поршни, а, кроме того, служат для компенсации теплового расширения.

Новое кольцо плотнее всего прижимается к зеркалу цилиндра в районе замка. В процессе дальнейшей приработки прижимное усилие постепенно выравнивается по периметру кольца, обеспечивая максимальную герметизацию сборки.

Замена поршневых колец на изношенном двигателе, цилиндры которого утратили первоначальную форму, приводит лишь к кратковременному восстановлению компрессии, поскольку кольцо не может принять форму изношенного цилиндра и плотность его прилегания распределена неравномерно.

Шатуны

Шатуны откованы из специальной стали. Шатун состоит из верхней головки, соединительного стержня и нижней, разрезной головки. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка, выполняющая роль подшипника под посадку поршневого пальца. Соединительный стержень имеет двутавровое сечение. Нижняя головка разрезана в плоскости, перпендикулярной продольной оси сборки.

Поверхность постелей под установку вкладышей шатунных подшипников в разрезной нижней головке шатуна тщательно обработана. В результате такой обработки утрачивается взаимозаменяемость крышек шатунных подшипников, ввиду чего на крышках и нижних головках предусмотрены специальные установочные метки. При заводской сборке метки обычно соответствуют нумерации цилиндров.

Крышка крепится к шатуну посредством специальных болтов повышенной прочности и двух гаек с резьбой М9х1.

В верхней головке шатуна предусмотрено сквозное отверстие, сквозь которое масло во время работы двигателя подается на стенки цилиндра. При установке шатуна следует проследить, чтобы это отверстие было направлено в сторону от распределительного вала.

По массе шатуны делятся на две группы. Более легкие (с массой 590 ÷ 598 г) промаркированы желтой меткой, нанесенной на головку. На более тяжелых шатунах (600 ÷ 609 г) метка имеет голубой цвет. Все шатуны в двигателе должны иметь одинаковую массу, при чем при корректировке масса более тяжелых шатунов приводится к массе более легких, а не наоборот.

Схема процедуры измерения мастерской автосервиса шатуна показана на иллюстрации. Во время взвешивания шатун должен располагаться горизонтально. Разница масс шатунов, взвешенных как со стороны нижней, так и со стороны верхней головок должна составлять не более 2 ÷ 6 г. Корректировка массы производится путем снятия материала с верхней головки и крышки нижней головки в местах, обозначенных стрелками на иллюстрации. Максимальная допустимая толщина снимаемого с верхней головки слоя ограничивается расстоянием от плоскости, остающейся после обработки до оси отверстия под установку поршневого пальца. Из соображений прочности данное расстояние должно составлять не менее 15 мм. В случае нижней головки расстояние измеряется от обработанной плоскости до оси шатунного подшипника и должно составлять не менее 35 мм.

Дизельный двигатель и бензиновый двигатель 1.6 л

В целом конструкция шатунно-поршневых сборок аналогична описанной для двигателей 1.3 л, с тем отличием, что предусмотрена возможность установки шатунов ремонтных размеров (см. Спецификации). Кроме того, в дизельных двигателях шатуны оборудованы маслораспылителями охлаждения поршней.

СНЯТИЕ

Двигатель 1.3 л

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Снимите головку цилиндров, поддон картера двигателя и шестерни масляного насоса. Удостоверьтесь в надежности посадки гильз цилиндров, в случае необходимости зафиксируйте их при помощи специальных шайб.
2. Проверьте нижние головки шатунов и крышки шатунных подшипников на наличие идентификационных меток в виде цифр, выбитых боковой поверхности компонентов. Маркировка должна соответствовать нумерации цилиндров (первым считается цилиндр, ближайший к газораспределительной цепи).
3. В случае необходимости самостоятельно пометьте проточенные на шатунах и их крышках лыски (воспользуйтесь краской или кернером).
4. Проверьте осевой люфт шатунов, щупом лезвийного типа замерив величину зазора между их нижними головками и щеками кривошипов. Если результат измерения превышает оговоренное в Спецификациях допустимое значение, соответствующий шатун следует заменить.
5. Провернув коленчатый вал, приведите поршни 2-го и 3-го цилиндров в положения НМТ.
6. Отдайте крепежные гайки и снимите крышку нижней головки шатуна с вложенным в нее вкладышем шатунного подшипника коленчатого вала.
7. Если демонтаж производится только с целью замены вкладышей, снимите шатун с шейки вала (постарайтесь не повредить шейку вала и зеркало цилиндра - на шпильки крепления крышки подшипника лучше натянуть отрезки топливного шланга) и извлеките из его головки верхний вкладыш подшипника.
8. Сложите снятые с каждого из шатунов компоненты отдельно.
9. Снимите компоненты нижних головок шатунов поршней 1-го и 4-го цилиндров. Действуйте крайне осторожно, чтобы не повредить зеркала цилиндров.
10. Удалите ступеньку нагарообразования в верхней части каждого из цилиндров.

Двигатели 1.6 л и дизельный

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Снимите головку цилиндров, поддон картера, маслоотражатель, масляный насос и маслозаборник.
2. Опустив поршни в среднее положение, ощупайте пальцем зеркала цилиндров, проверяя их на наличие ступенчатого износа в районе верхней границы хода поршней. Ступеньки должны быть удалены при помощи специального зенкера, так как в противном случае нельзя будет исключить вероятность повреждения поршней в процессе извлечения шатунных сборок.
3. Чертилкой процарапайте на днище каждого из поршней номер соответствующего цилиндра.
4. При помощи щупа лезвийного типа замерьте осевой люфт посадки шатунов на шейках коленчатого вала. Результаты измерений запишите.
5. На дизельном двигателе выверните крепежные винты и извлеките из своих гнезд сопла маслораспылителей охлаждения поршней.

6. Провернув коленчатый вал, выставьте поршни 1-го и 4-го цилиндров в положения НМТ. В случае необходимости накерните на шатунах и крышках номера цилиндров, стрелкой обозначьте ориентацию крышек относительно шатунов.

7. Постарайтесь запомнить ориентацию шатунно-поршневых сборок на двигателе. В зависимости от типа двигателя сборки могут помечены различными способами: на обращенной в сторону газораспределительного ремня стороне нижних головок и их крышек наносятся точечные метки, риски, либо предусматриваются различной формы выступы на литье. Если заводскую маркировку не удается обнаружить, нанесите метки самостоятельно.
8. В несколько приемов (по пол-оборота за подход) ослабьте болты крепления крышки, снимите крышку с нижним вкладышем. Во избежание путаницы при сборке подклейте вкладыш к крышке скотчем. Повторите процедуру для сборки.
9. Рукояткой молотка вытолкните сборки через цилиндры, извлеките верхние вкладыши и подклейте их скотчем к шатунам.
10. Действуя в прежнем порядке снимите шатунно-поршневые сборки 2-го и 3-го цилиндров.

ПРОВЕРКА

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

1. Продев плоское жало маленькой отвертки в специально предусмотренный паз извлеките стопорное кольцо. Нагрейте поршень до 60°С.

2. Теперь палец должен свободно выйти из поршня и отверстия в верхней головке шатуна.

3. Вооружитесь специальным инструментом (либо лезвием старого измерительного щупа) и снимите с поршня поршневые кольца. Не забывайте, что кольца изготовлены из хрупкого материала и легко могут сломаться при чрезмерном раскрывании замков - позаботьтесь о защите рук и глаз. Снятые кольца можно выбросить - при сборке они подлежат замене в обязательном порядке.

4. Обломком старого кольца аккуратно удалите угольные отложения из канавок под установку поршневых колец. Постарайтесь не повредить стенки и дно канавок.
5. Тщательно очистите от нагара днища поршней. После соскабливания основного слоя отложений зачистите днище проволочной щеткой или наждачной бумагой.

Следите за сохранностью маркировки поршней.

6. Закончив чистку, промойте канавки под установку колец растворителем, затем тщательно просушите поршни. Удостоверьтесь в проходимости дренажных масловозвратных отверстий канавок.
7. Проверьте состояние поршней. Нормальный износ проявляется в виде равномерной вертикальной выработки на упорной поверхности поршня и сопровождается ослаблением посадки в своей канавке верхнего компрессионного кольца. В случае выявления следов любого анормального износа поршень следует внимательно исследовать на предмет пригодности его к дальнейшему использованию, затем постараться выявить и устранить причину нарушения.
8. Присутствие на юбке поршня царапин или задиров можно расценивать как следствие перегрева, вызванного нарушением исправности функционирования систем охлаждения или смазки, либо недопустимым превышением температуры сгорания воздушно-топливной смеси. Прогары юбки обычно вызываются прорывом газов из камер сгорания в результате износа цилиндров или поршневых колец. Прогорание днища поршня свидетельствует наличии нарушений установки угла опережения зажигания и детонацией смеси. Коррозия поршня в виде небольших каверн указывает на попадании в камеру сгорания/картер двигателя охлаждающей жидкости. Постарайтесь выявить причины нарушений и устранить их.
9. Проверьте шатуны, пальцы и крышки нижних головок шатунов на наличие трещин и прочих механических повреждений. Уложив шатуны на плоскую поверхность, проверьте их на наличие признаков деформаций (в случае отсутствия уверенности, обратитесь за помощью к специалистам автосервиса). Оцените состояние втулок верхних головок шатунов.

10. При помощи микрометра измерьте диаметры всех четырех поршней на расстоянии 10 мм от среза его юбки в плоскости, расположенной под прямым углом к оси поршневого пальца. Если результат измерения выходит за пределы оговоренного в Спецификациях диапазона, поршень подлежит замене.

Если в процессе выполнения капитального ремонта блок цилиндров подвергался расточке, либо производилась замена гильз (модели 1.3 л), следует подобрать новый комплект поршней ремонтного размера. Результаты измерений запишите - они потребуются позднее при вычислении зазоров посадки поршней в цилиндрах (см. ниже).

11. Вложив новое поршневое кольцо в соответствующую канавку на поршне, щупом лезвийного типа замерьте посадочный зазор кольца. Поочередно проверьте посадку каждого из поршневых колец. Если результат любого из измерений выходит за пределы допустимого диапазона, поршень подлежит замене. На всякий случай проверьте правильность выбора колец, измерив их толщину микрометром.

12. Колумбусом нониусного типа измерьте внутренние диаметры гнезд под посадку поршневых пальцев в верхних головках шатунов. Затем определите диаметры пальцев). Вычитая из результатов первых измерений результаты последних, определите зазоры посадки пальцев в головках. Сравните результаты вычислений с требованиями Спецификаций. В случае необходимости втулка шатуна и гнездо в поршне должны быть проточены, а палец заменен новым, ремонтного размера. Выполнение данной работы правильнее будет поручить специалистам автосервиса.

13. На двигателях 1.3 л шатуны разбиты на две весовые категории, на крышках нижних головок шатунов наносится соответствующая маркировка. Более легкие шатуны метятся желтой краской, более тяжелые - синей. При замене шатунов следует подбирать сменные компоненты из той же весовой группы. В случае отсутствия маркировки следует обратиться за консультацией к специалистам фирменного сервис-центра компании Skoda.
14. Правильность ориентации поршней на шатунах определяется по нанесенной на днища маркировке (днище должно быть очищено от нагара).
15. На двигателях 1.3 л нанесенная на днище поршня стрелка должна указывать вперед по двигателю (в сторону расположения масляного фильтра). Шатун же должен быть развернутмаслотоками назад.
16. На моделях 1.6 л и дизельных двигателях стрелка на днище поршня должна быть развернута в сторону газораспределительного ремня. Шатун и крышка его нижней головки устанавливаются проделанной в их основаниях проточкой в указываемую стрелкой на поршне сторону.

17. Смажьте поршневой палец и втулку верхней головки шатуна чистым двигательным маслом. Установите поршень на шатун. Закрепите палец двумя стопорными кольцами, развернув их замками на 180° от съемных пазов. Действуя в том же порядке, смонтируйте оставшиеся шатунно-поршневые сборки.

Ford

4.4.7 Снятие, проверка состояния и установка шатунно-поршневых сборок