Покриття кілець, зазори в замках, установка кілець.

Збільшення терміну роботи кілець досягається використанням переваг зносостійких покрить з низьким коефіцієнтом тертя.

Робочу поверхню верхнього компресійного кільця хромують. Товщина шару хрому становить 0,10 - 0,20 мм. Покриття має пористу структуру, що забезпечує утримання масла і поліпшення умов тертя кільця об стінки циліндра. У багатьох двигунах робочу поверхню кілець покривають оловом завтовшки до 0,1 мм. У високофорсованих двигунах викорстовують багатошарові покриття, в яких чергуннях шарів йде від більш твердого на поверхні кільця до м’якого шару на зовнішній поверхні. Це забезпечує швидке прироблення й тривалу зносостійкість з’єднання. Як покриття з підвищеною зносостійкістю використовують молібденові, молібденові в комбінації з хромом та ін.

Для підвищення зносостійкості робочі поверхні маслознімних кілець хромують, а сегменти складених кілець хромують як з внутрішнього, так і з зовнішнього боку.

Замки більшості кілець прямі. З метою запобігання прориванню газів крізь зазори в замках кільця розміщують так, щоб замки були на одинаковій відстані один від одного. При цьому вони не можуть розміщуватись навпроти отворів для поршневого пальця, а в двохтактному двигуні – навпроти вікон циліндра (останнє забезпечується штифтами). У різних двигунах зазор у замку становить 0,15 –1,10мм. Надмірний зазор спричинює проривання більшої кількості газів у картер,недостатній – може призвести до заклинювання поршня в циліндрі.

Встановлені на поршень кільця мають вільно рухатись у канавках (зазори між стінками канавок і кілець 0,06 – 0,16 мм.) по висоті,і їхні замки розміщуються на однаковій відстані один від одного і не в площині осі поршневого пальця. Наприклад, за наявності трьох кілець їхні замки повинні розміститися по колу під кутом 120⁰, чотирьох кілець – під кутом 90⁰.

Із збільшенням числа компресійних кілець герметичність з’єднання циліндр – поршень підвищується, але зростають втрати на тертя. Раціональним числом кілець є: для карбюраторних двигунів 2 – 3, а для дизелів, у яких тиск газів у циліндрі більший, - 3 – 4.

Маслознімні кільця встановлюють на поршні нижче від компресійних. Вони повинні забезпечувати надійне відведення в картер надлишків масла і підтримувати тривку масляну плівку на стінці циліндра (при витратах масла на угар в межах 0,8 – 1,5 г/(кВт.год)).

3.Основні несправності КШМ, способи їх виявлення і усунення.

Тривалість і справність роботи кривошипно-шатунного механізму залежать від стану його деталей та умов їх взаємодії. Основними несправностями є спрацювання тертьових поверхонь, зменшення компресії в циліндрах, підтікання масла та охолодної рідини.

Зовнішніми ознаками спрацювання деталей є стуки, що прослуховуються, надмірна витрата масла, димний випуск відпрацьованих газів, зниження потужності двигуна.

Для виявлення місця надмірного спрацювання деталей потрібно встановити таку частоту обертання колінчастого вала, при якій добре чути стуки. Прослуховувати роботу двигуна зручно за допомогою стетоскопа.

Чіткий металевий стук, який підсилюється при зростанні частоти обертання колінчастого вала, характеризує спрацювання спряження “поршневий палець – втулка”.

Сильний, що змінюється від різкої зміни частоти обертання колінчастого вала, стук в нижній частині блок – картера, є наслідком спрацювання корінних підшипників.

Металевий стук з боку, протилежного розміщенню механізму газорозподілу, що чується вздовж циліндрів, свідчить про значне спрацювання шатунних підшипників.

Деренчливий стук, що добре чується вздовж циліндрів і зростає із зростанням навантаження, є ознакою збільшення зазорів між поршнями і гільзами.

Зниження потужності двигуна внаслідок зменшення компресії в циліндрах свідчить про надмірне спрацювання поршневих кілець. Це супроводжується зростанням насосної дії кілець, що збільшує вигоряння масла.

За кольором випускних газів також можна виявити несправності. Так, синій дим з випускної труби вказує на недостатню компресію, білий – на потрапляння охолодної рідини в циліндри (можна усунути підтягуванням гайок кріплення головки кріплення циліндрів).

Поява охолодної рідини у піддоні картера зумовлюється незадовільним станом гумових ущільнювальних кілець між гільзами циліндрів і блок-картером. Внаслідок пошкодження чи нещільного прилягання прокладки можливе витікання масла з піддона картера.

Перегрівання двигуна з повітряним охолодженням може зумовлюватись засміченням міжреберного простору циліндрів. Усунути цю несправність можна очищенням циліндрів від пилу і бруду.

Основними оцінковими показниками технічного стану кривошипно-шатунного механізму є: витрати картерних газів (табл.3.), сумарний зазор у з’єднаннях нижньої і верхньої головки шатуна (табл. 4.).

Таблиця 4. Сумарний зазор у з’єднаннях шатуна.

Двигун	Сумарний зазор у з’єднаннях нижньої і верхньої головок шатуна, мм (не більше) при напрацюванні мото-годин.
Д1	Д2	Д3	Д1	Д2	Д3
Д-21А	0,61	0,50	0,35	0,71	0,62	0,46
Д-65, Д-240, Д-260, Д-37Е	0,65	0,54	0,38	0,76	0,67	0,50
СМД-14, СМД-60, СМД-62	0,65	0,54	0,38	0,76	0,67	0,50
ЯМЗ-234	0,68	0,56	0,40	0,79	0,70	0,52

 

Позначено: Залишковий ресурс, мото-годин: Д1 – 400; Д2 – 1000; Д3 – 2000.

Трактор (двигун)	Витрата картерних газів л/хв, при напрацюванні мото-годин.
Д1	Д2	Д3	Д1	Д2	Д3
Т-25А, Т-16М (Д-21А)
Т-40М, Т-40АМ, Т-40АМН (Д-37Е)
ЮМЗ-6АЛ, ЮМЗ-6АМ (Д-65)
Т-70С (Д-240)
МТЗ-80, МТЗ-82 (Д-240)
МТЗ-100, МТЗ-102 (Д-260)
Т-150К (СМД-62)
К-701 (ЯМЗ-234)

Якщо під час замірів параметрів за витратами картерних газів або зазорів у з’єднаннях шатуна перевищують значення Д1 (див. Табл.3 і 4), то залишковий ресурс кривошипно- шатунного механізму буде меншим від 4000 мото- годин. При цьому якщо двигун діагностують восени, то можна допустити роботу трактора в зимовий період для вироблення залишкового ресурсу. Якщо ж діагностику двигуна здійснюють навесні, перед початком польових робіт, то рактор з даним залишковим ресурсом слід відправити в ремонт. Це пов’язано з тим, що при підвищенному виробленні трактора у весняно- літній період ресурсу дизеля недостатньо для завершення сезону польових робіт. Дані, наведені в табл.1, 2, свідчать, що розглядувані параметри в міру напрацювання змінюються, і за їх зміною можна оцінити залишковий ресурс кривошипно-шатунного механізму.

Приклад. Визначити для трактора МТЗ-80 залишковий ресурс циліндро- поршнвої групи при напрацюванні 1850 мото- годин і витраті картерних газів 58 л/ хв.

Розв’язок. За даними табл.1 визначають, що значення витрати картерних газів знаходиться між значеннями Д2 і Д3. Це означає, що циліндро- поршева група придатна до експлуатації впродовж 1400... 1600 мото-годин. Технічний стан слід перевірити під час планового обслуговування з метою визначення залишкового ресурсу.

4. Т.О. кривошипно-шатунного механізму.

Причинами передчасного спрацювання деталей двигуна є тривалі перевантаження, робота при температурі охолодної рідини нижче 70⁰С і вище 97⁰С, а також з малою частотою обертання колінчастого вала, пуск холодного двигуна при температурі нижче 0⁰С без попереднього підігрівання. Названі причини, а також застосування масла, що не відповідає вимогам, прискорюють спрацювання підшипників, призводять до нагароутворення й закоксовування кілець. Шкідливе нагароутворення тим, що на стінках камер згоряння, днищах поршнів, сідлах клапанів і канавках поршневих кілець нашаровуються смолисті речовини, які погіршують сумішоутворення та процес згоряння, порушують рухливість поршневих кілець, а це призводить до зниження компресії та економічності роботи двигуна.

Кривошипно-шатунний механізм розбирають, якщо знижується потужність, що супроводжується димленням, угар масла перевищує 3 – 4 % витраченого палива, тиск масла в системі мащення знижується, чути стуки в спряженнях.

Розбирають двигун тільки в закритих приміщеннях.

Під час складання двигуна дотримують таких вимог: поршні, гільзи, вкладиші і пальці міняють комплектно відповідно з розмірами і масою деталей; гумові кільця й шплінти шатунних болтів використовують нові; не можна регулювати зазор в підшипниках неповним затягуванням шатунних болтів і гайок шпильок корінних підшипників, що може призвести до їх розривів; при встановленні поршнів у гільзи, вкладанні колінчастого вала потрібно забезпечити чистоту деталей, робочі поверхні яких мають бути змащені тонким шаром дизельного масла; гайки шпильок кріплення головки циліндрів слід затягувати з відповідним до інструкції зусиллям, послідовно за 2 – 3 прийоми, починаючи з середніх опор (рис.3).

Рис.3. Схема послідовності затягування гайок кріплення головки циліндрів двигуна.

Питання для самоконтролю:

1. Поясніть дію поршневих кілець.

2. Для чого хромують верхне компресійне кільце?

3. Якими є основні оцінкові показники технічного стану кривошипно-шатунного механізму?

4. Під час роботи дизеля прослуховуються сторонні стуки - вказати причини?

5. Вихлопні гази чорного кольору, підвищене димлення з сапуна – вказати причини?