Причина залегания колец в бензиновых двигателях. Предпосылки залегания колец. Какую опасность несет залегание колец в двигателе

Поршневые кольца — кольца незамкнутого типа, которые устанавливаются в специальные канавки на двигателя внутреннего сгорания и компенсируют зазор между поршнем и стенками цилиндра. Во время движения поршня в цилиндре именно поршневые кольца создают необходимое уплотнение, благодаря чему удается добиться герметизации камеры сгорания.

Поршневые кольца конструктивно имеют специальную прорезь-замок. По этой причине кольцо может немного разжиматься и сжиматься, то есть сохраняется подвижность. Такая подвижность обеспечивает постоянное и качественное прилегание кольца к стенке цилиндра. Благодаря такому решению поршневые кольца эффективно препятствуют попаданию отработавших газов в картер двигателя, а также моторного масла в камеру сгорания. В зависимости от прямого назначения поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные.

Почему залегают поршневые кольца

Продолжительная эксплуатация , несвоевременная замена масла, использование смазочных материалов низкого качества, а также определенные неполадки двигателя могут привести к частой и распространенной проблеме — залеганию поршневых колец. Основной причиной залегания колец является активное нагарообразование и коксование в камере сгорания двигателя.

Параллельно с образованием нагара происходит закоксовка канавок поршневых колец, в результате чего указанные кольца теряют свою подвижность и не способны обеспечить должного уплотнения. Зачастую коксование камеры сгорания исправного двигателя, в результате чего поршневые кольца залегают без других видимых причин, происходит в таких случаях:

если автомобиль постоянно эксплуатируется без в тяжелых условиях. К таковым можно отнести кратковременные городские поездки на низких оборотах, двигатель не успевает выйти на рабочие температуры и быстро коксуется.
в мотор заливается отличное от рекомендуемого по допускам или низкосортное масло, а также постоянно продлевается интервал его рекомендуемой замены и т.д.

В первом случае неподходящая по свойствам или низкокачественная смазка обильно попадает в камеры сгорания, сильно расходуется на угар и вызывает закоксовку двигателя. Во втором случае рекомендуемое к использованию в данном типе двигателя масло просто теряет свои свойства от продолжительного использования. Далее мы рассмотрим основные признаки, по которым можно определить залегание поршневых колец, а также поговорим о доступных способах устранения подобной неисправности своими руками.

Как понять, что поршневые кольца залегли

Начнем с того, что чаще всего первыми залегают маслосъемные кольца, а уже потом компрессионные. В списке основных признаков залегания поршневых колец отмечены:

В такой ситуации многие автовладельцы применяют методы раскоксовки... статью о том, какие признаки указывают на то, что залегли поршневые кольца.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если залегли поршневые кольца. ... Раскоксовка дизельного двигателя.

Среди проблем двигателя внутреннего сгорания на первом месте стоят увеличение расхода топлива, падение мощности и снижение компрессии из-за залегания поршневых колец.

Диагностика залегания колец неразрывно связана со спецификой оценки состояния поршневых колец:

не существует объективного метода контроля состояния поршневых колец без демонтажа и разборки двигателя;
процесс сжатия и сжигания смеси зависит от состояния многих деталей, цилиндро-поршневая группа работает в комплексе, поэтому конкретного виновника возникновения проблем выделить очень сложно;
характер работы поршневых колец сильно зависит от состояния поршня, стенок гильзы цилиндра, впускных клапанов.

Как залегание поршневых колец связано с их работой

Для того чтобы обеспечивать необходимую степень уплотнения зазора между внешней поверхностью поршня и внутренней поверхностью цилиндра, так называемым зеркалом цилиндра, кольцо должно быть достаточно упругим и прочным, с другой стороны, не оказывать излишнего давления на стенки гильзы, иметь высокую износостойкость, но не разрушать рабочую поверхность цилиндра.

Степень теплового расширения чугуна гильзы меньше аналогичного показателя алюминиевого сплава поршня более, чем в два раза. При нагревании поршень расширится сильнее, чем чугунная стенка цилиндра. Наружный диаметр поршня выполняется с небольшим зазором для компенсации тепловых расширений. В современных двигателях внутреннего сгорания всегда применяется несколько поршневых колец. Залегание одного из компрессионных колец создает проблему герметичности при сжатии топливовоздушной смеси. Под термином «залегание» понимают ситуацию, когда поршневое кольцо сжато и полностью утоплено в кольцевой канавке поршня, при этом остатки несгоревших нефтепродуктов под воздействием высокой температуры превратились в углеродистые образования, намертво, словно клей, зафиксировавшие кольцо в одном положении.

Условия и причины залегания поршневых колец:

нижнее маслосъемное кольцо в силу своего износа или повреждения не выполняет в полной мере функций по удалению масляной пленки с зеркала цилиндра. Часть моторного масла из картера двигателя в виде остатков пленки накапливается в канавках поршневых колец и интенсивно разлагается с выделением цементирующих минеральных остатков;
остаток топлива богатой смеси не сгорает в полном объеме, его высококипящие фракции в виде вязкой жижи попадают в канавки поршневых колец и дополнительно усиливают эффект залегания;
двигатель машины в течение длительного времени 3-5лет находился в законсервированном состоянии. Сжатые и зафиксированные в одном положении поршневые кольца со временем теряют упругость. Чтобы не допустить залегания поршневых колец достаточно раз месяц запускать мотор на 10-15мин.

Если относительно «молодой» автомобиль стал катастрофически терять динамику разгона, резко увеличился расход масла, первой рассматривают версию залегания поршневых колец. Болезнь поражает относительно «молодые» автомобили с пробегом менее 80 тыс. км. Главной проблемой и причиной залегания поршневых колец называют некачественный бензин и моторное масло.

Как правило, залегание поршневых колец происходит неравномерно по диаметру кольцевого паза. В нормально работающем кольце силы давления на него распределены равномерно по рабочей поверхности, что препятствует возникновению местных зон усталости металла. В случае залегания кольцо прикипает в канавке поршня в одном небольшом секторе окружности, начинает работать (сжиматься и разжиматься) в нерасчетном и несимметричном режиме, возникают локальные усталостные микротрещины.

Делаем диагностику и проверяем признаки залегания поршневых колец

Замеряем величину компрессии в каждом из цилиндров без масла, но с применением 5-10 мл моторного масла в каждый из цилиндров. При обнаружении явного провала в измерениях, например, три цилиндра показали компрессию в 12 единиц, а один в 5 единиц, то налицо возможное прогорание поршня или клапана.

Для уточнения диагноза в каждый из цилиндров добавляют масло и проводят повторное измерение компрессии. Если показания компрессии в проблемных цилиндрах не изменились, налицо прогорание стенок клапана или поршня. В противном случае берем за основу вариант с накоплением нагара в кольцевых канавках поршневой.

Необходимо проверить работу системы зажигания и системы питания. Состояние свечей - отсутствие нагара на электродах, чистая и однородно окрашенная поверхность юбки изолятора свечи (1), указывает на нормальное сгорание качественной топливовоздушной смеси. Регулярное замасливание и закоксовывание свечей зажигания говорит о плохом горении, низкой температуре газов и большом количестве несгоревших нефтепродуктов(2).

Лечим болезнь залегания поршневых колец

Три наиболее распространенных варианта восстановления работоспособности поршней.

Удаление нагара, кокса, остатков нефтепродуктов с помощью различного рода моющих жидкостей, растворителей и модификаторов нагара;
выпаривание тяжелых фракций нефтепродуктов, гудрона и асфальтовых веществ с помощью раскаленного пара;
выжигание, или «раскоксовывание» с помощью раскаленных продуктов сгорания.

Чаще других применяется так называемая мойка нагара - наиболее дорогой и эффективный вариант.

Для удаления из канавок поршня смолы и гудрона можно использовать небольшое количество моторного масла с добавкой жидкости для удаления нагара. Знатоки применяют смесь масла, бензола, этилового спирта и ацетона в равных частях. Состав готовится интенсивным перемешиванием дрелью непосредственно перед использованием. Хранить лекарство для «раскоксовывания» поршневых колец не рекомендуется из-за интенсивного поглощения влаги.

В свечные отверстия цилиндров наполовину остывшего двигателя шприцом заливается по 70-100 мл свежеприготовленной смеси. Заливать необходимо по возможности быстро, и сразу завернуть свечи обратно. Наконечники с проводами не одевать. Через 10-12 часов свечи аккуратно выворачиваются, на свечные отверстия укладывается ветошь. Несколько раз стартером прокручиваем коленвал. Моющий раствор интенсивно выбрасывается из свечных отверстий, поэтому необходимо предварительно убрать открытые источники огня и соблюдать осторожность. Попавший в моторное масло раствор легко испаряется из масляного картера после основательного прогрева двигателя.

Смесь удаляет основную часть тяжелых остатков, приведших к залеганию, но для более полного «раскоксовывания» большинство мастеров рекомендуют провести испытательный пробег в 60-70 км на максимальных оборотах двигателя. Зимой подобную процедуру можно заменить обычной обкаткой в гараже. Подобный способ удаления нагара показал свою эффективность, но в некоторых случаях его применять нельзя.

Противопоказания к широкому использованию для лечения проблемы залегания является количество нагара на днище поршня. Если в течение многих лет использовалось топливо сомнительного качества и с большим содержанием грязи, на раскаленном днище поршня гарантировано образовался нагар из твердых минеральных остатков бензина и масла.

Внимание! Попытка удалить его подобным способом может привести к выведению из строя выпускного клапана твердыми фрагментами нагара или расколовшегося поршневого кольца.

Третий способ ранее широко применялся на автомобилях, оборудованных газогенераторной установкой, в 50-60 г. прошлого века. Генераторный газ, часто загрязненный смолой, становился причиной залегания поршневых колец. Лечили болезнь достаточно просто - в течение часа в двигатель кроме газа подавался водяной пар. Симптомы, вызванные залеганием поршневых колец, пропадали на месяц-два.

В современных условиях генераторный газ заменяется пропан-бутаном, водяные пары получают в отдельном электрическом подогревателе. После прогрева двигателя газ и пар подают в работающий на холостых оборотах мотор, примерно в равных объемных частях, в течение 1-1,5 часов. По окончании выпаривания еще 10-15 минут мотор работает исключительно на бензине.

Видео как правильно раскоксовать поршневые кольца:

Люди, не сталкивавшиеся ранее с закоксовкой движка, не знают, что делать, если залегли кольца в двигателе. Даже это понятие может быть им незнакомо. Между тем, под водительским термином «залегание» подразумевается образование на внутренних поверхностях мотора толстого слоя из несгоревших остатков топлива, преобразовавшихся под воздействием высоких температур в кокс и масляные лаки.

Они обладают повышенной липкостью, вследствие которой поршневые кольца, можно сказать, склеиваются друг с другом и прочими деталями. Мало того, нагарные напластования уменьшают свободный объем камеры сгорания и проход для поршней, которые вынуждены проталкиваться в движке с не расчетным усилием. Понятное дело, такой режим работы ни к чему хорошему привести не может.

Что делать, если залегли кольца в двигателе , проще всего решить людям, полностью доверяющим автосервисам и обладающим достаточно крупной суммой на оплату их услуг. Им достаточно добраться до СТО и оставить железного коня на попечении механиков на несколько часов (в отдельных случаях – на сутки). Что будут с ним делать, состоятельных автовладельцев мало интересует. В теории, движок будет разбираться, нагар вычищаться (как механически, так и химическими способами), после чего он вернется в обычный режим работы.

Причины и последствия закоксовки

Со временем каждый двигатель изнутри покрывается нагаром: масла и топливо – не дистиллированная вода, и процесс горения в любом случае сопровождается образованием копоти. Однако есть факторы, которые могут способствовать очень скорому залеганию колец.
Некачественные жидкости, потребляемые мотором. Чем более дешевые топливо и масло вы заливаете в него, тем в более близком будущем вам предстоит столкнуться с закоксовкой.

Постоянная работа под излишней нагрузкой. Любителя таскать за собой на малой скорости набитый с горкой прицеп залегание поджидает довольно скоро.

Чем же грозит нагарный слой на внутренностях двигателя? Последствия разнонаправлены и разнообразны.

Покрытые копотью клапана с большой вероятностью прогорают;
Закоксованные поршневые кольца утрачивают подвижность;
. Она для начала снижает мощность мотора, затем вследствие повышенного трения ускоряется износ цилиндропоршневой группы;
Клапан из-за нагара садится в седло не так плотно, как положено; следствие – ;
Отложения из копоти на изнанке тарелки клапана впуска начинают впитывать поступающее топливо, а мотор – работать на бедной горючке. Закономерный итог – его разнообразные повреждения;
Если нагар полностью забивает зазор между кольцом и поршневой канавкой, кольцо распирает, износ составляющей системы становится чуть ли не мгновенным, начинается прорыв газов отработки в картер, масло поступает в камеру сгорания. Это ведет к еще большему, лавинообразному образованию нагара и лаков.

Закономерным итогом становится рост топливного расхода, непомерное потребление масла, проблемы с запуском движка, его глушением.

Самостоятельная борьба с залеганием

Если вы не желаете сдаваться в руки автомеханикам за достаточно большие деньги (уложиться меньше, чем в 3-4 тыс. руб. можете и не мечтать), но и не хотите рисковать двигателем родной машины и еще более дорогостоящим ремонтом, обратитесь к опыту предков или достижениям современной химии. Без разбора мотора при этом вполне можно обойтись.

Как деды воевали?

Так что опытные водители советуют действовать по старинке. Ничего криминального, сложного или чреватого последствиями, а результаты гарантированы.

Смешивается «адский состав» из равных объемов ацетона, керосина и моторного масла. В некоторых рецептах доза последнего снижена, а то и полностью исключена. Не советуем им следовать – сухой пуск никак не полезен;
Движок после предварительного замера компрессии остужается;
Свечи вывинчиваются; в цилиндры резиновой грушей заливается дедовский состав, после чего они проворачиваются вручную, а свечи наживляются, но не докручиваются до конца;
Смесь оставляется в движке на сутки. Пару раз за это время хорошо бы ее немного долить;
Свечи снова выворачиваются, ручная прокрутка повторяются, свечи устанавливаются на место по все правилам. Движок запускается и работает с нагрузкой минут 5-10. Меняются фильтр и масло.

Если последовать такому предписанию по поводу, что делать, если залегли кольца в двигателе, мотор будет чистенький, как только что с завода, и при бережном отношении не закоксуется долго.

В нашей стране автомобили зачастую эксплуатирую более пятнадцати лет, иногда после капремонта более двадцати и даже дольше. Вазовские копейки, выпущенные в начале семидесятых годов прошлого столетия на наших дорогах можно встретить очень часто. Одной из самых больших неисправностей можно назвать залегание поршневых колец — признаки и способы устранения, которых мы опишем в данной статье.

В случае надлежащего ухода и своевременного сервиса автомобиль любой марки может прослужить долгие годы при этом для этого не нужно обладать знаниями механика экстракласса.

Что такое поршневые кольца?

Поршневыми называются незамкнутые кольца, находящиеся в канавках в поверхностях поршней силовых установок.

При проектировании мотора конструкторам постоянно приходится решать одну и ту же проблему — диаметр дна поршня и цилиндра должным быть разных размеров. И при этом смазка никоим образом не должна оказаться в камере, где происходит сгорание топлива. Применение тяжелого поршня может привести к заклиниванию его в цилиндре, невзирая даже на то, что его диаметр будет немного меньше. Но применение узкого гибкого кольца, которое располагает подвижным замком, позволит ему свободно двигаться. Этот вариант и до сих пор считается лучшим.

Кольца делятся на два типа – компрессионные и маслосъемные. Основное предназначение первых это создания давления в камере.

В конструкции мотора имеется маленький зазор меж цилиндрами и поршнями, не дающий возможности создавать в камере нужное давление. Газы при расширении непременно проникали бы в картер силовой установки. Решить эту проблему получилось только установкой дополнительных компрессионных колец, которые представляют собой тонкие кольца с разрезом. Разрез это замок, который дает возможность тугому кольцу сжиматься и разжиматься в заданных пределах, при этом не позволяя, соскочить с поршня. Для того чтобы кольца имели возможность свободного сжатия, на наружной поверхности корпуса цилиндра имеются канавки.

Кольца делаются из стали особой марки и являются в своем роде пружиной, находящейся в слегка сжатом состоянии, что позволяет ей плотно прилегать к стенкам цилиндра. Во время работы они постепенно стачиваются, но плотность их прилегания остается прежней, до того момента пока их износ, не достигнет критического уровня.

Особенность конструкции современных поршней 3 кольца. Компрессионных — пара, маслосъемное — одно.

Применение компрессионных колец, не решает полностью проблему прорыва газов. Решается она самыми разными способами, к примеру, во время монтажа колец их располагают таким образом, чтобы замки не располагались друг над другом. Наилучшее их расположение — это 180 градусов, таким образом, чтобы они находились в противоположных сторонах. На это обязательно нужно обращать внимание и во время капремонта мотора.

Причины залегания

Большая часть автовладельцев даже не предполагает, отчего происходит залегание и как устранить эту проблему на ранней стадии. В реальности все гораздо проще, чем это может показаться на первый взгляд. Основной виновник залегания колец это образующийся нагар в силовой установке. Моторная смазка отчасти сгорает в моторе, при этом забиваются канавки колец.

Результат - ухудшение уплотнения между поршнями и цилиндрами мотора транспортного средства. В итоге образуется нагар, который приводящий к залипанию колец.

Признаки и симптомы залегания колец:

Понижение компрессии мотора. Определить это можно не лишь диагностикой, но и по уменьшению мощности двигателя. Залегший поршень не может гарантировать требуемый уровень сжатия смеси. В особенности это заметно при запуске в холодное время года.
Если возрос расход смазки.
Ощущается запах гари. Из выхлопной трубы идет синеватый дым.

К залеганию колец приводит эксплуатация автомобиля без предварительного полноценного прогрева мотора. Отрицательно на двигатель влияют короткие поездки до пяти — семи километров. Этого времени явно недостаточно, чтобы двигатель успел прогреться до положенной рабочей температуры.

Применение низкокачественного масла, выгорающего при высоких температурах непосредственно в двигателе.

Способы устранения

Обнаружив первые симптомы с залеганием колец, все автолюбители борются ними по-разному, но основных способов три.

Если предложенные нами процедуры не дали нужного эффекта и если нет никаких положительных сдвигов, то остается лишь единственный выход это замена колец.

При этом не забываете, что наилучший метод защиты - это предупреждение возникновения неисправности. Для того чтобы предотвратить залипание колец, нужно придерживаться двух элементарных рекомендаций:

Прогревайте силовой агрегат своего автомобиля до рабочей температуры, по крайней мере, один раза в неделю.
Пользуйтесь лишь качественными моторными маслами.

Экономить здесь не стоит иначе это может повлечь за собой большие затраты. Залегание колец - это не «критичный» диагноз, а только лишь предпосылка к тому, что надвигаются намного более серьезные проблемы.

В случае если вовремя выявить неисправность и ликвидировать ее одним из предлагаемых способов, то можно предохранить мотор своего автомобиля от дорогостоящего ремонта.

Видео «Раскоксовка колец »

В этом видео показано, что нужно делать если закосовались поршневые кольца. Какие лучше использовать средства и как их правильно применять.

Напрямую зависят от компрессии в цилиндрах. Нередко автовладельцы жалуются, что мотор стал не таким резвым, как раньше, машина хуже разгоняется, неохотно заводится, и при этом расходует больше горючего и масла. В совокупности эти признаки указывают на падение компрессии, причиной которого, в свою очередь, довольно часто оказывается залегание поршневых колец.

Окончательно убедиться в падении компрессии можно при помощи манометра. Необходимо замерить давление в каждом цилиндре и сравнить показания с теми, которые должны быть, согласно технической документации. Кроме того, следует обратить внимание, имеются ли различия в показаниях манометра для каждого цилиндра. Если мотор исправен, расхождения должны оставаться в пределах плюс-минус 0,5 атм.

Признаки залегания колец

Давление в цилиндрах бензиновых двигателей обычно находится в пределах 9,5–13 атм. У дизелей, где воспламенение рабочей смеси происходит за счет ее сжатия, этот показатель в несколько раз выше и может достигать значения 40 атм. Если компрессия немного снижена, это свидетельствует об износе всей цилиндро-поршневой группы. По мере эксплуатации трущиеся детали понемногу истираются, и зазоры между ними увеличиваются. «Лечится» это только капитальным ремонтом.

О том, что залегли поршневые кольца, свидетельствует сильное падение компрессии в нескольких или, чаще всего, во всех цилиндрах. Чтобы подтвердить это предположение, нужно залить немного моторного масла в цилиндры и замерить компрессию еще раз. Если в ее падении виноваты кольца, после добавления масла давление в цилиндрах возрастет. В противном случае причиной могут быть маслосъемные колпачки или клапана.

Почему залегают кольца

Чтобы разобраться с причинами залегания, следует вспомнить, как они работают. Поршневые кольца располагаются в канавках поршня. Сами канавки достаточно широки, чтобы кольца могли достаточно свободно двигаться. Надетые на поршень кольца не прилегают к нему вплотную, а наоборот, разжимаются. Таким образом, разжимающая сила заставляет их плотно прилегать к стенкам цилиндра, обеспечивая высокое давление внутри камеры сгорания в конце такта сжатия.

Залегание вызывается отложениями продуктов сгорания, которые забивают поршневые канавки, препятствуя свободному движению колец. Последние, в свою очередь, застревают в канавках и перестают прилегать к стенкам цилиндров, в результате чего в камере сгорания не создается нужное давление.

Это влечет за собой все обозначенные в начале статьи симптомы: затрудненный запуск двигателя, особенно в мороз и падение мощности из-за залегания компрессионных колец, а также повышенный расход масла и топлива и густой синий дым из выхлопной трубы, в чем виноваты маслосъемные кольца.

Причин появления отложений в канавках несколько:

автомобиль очень долгое время не эксплуатируется, в результате чего моторное масло теряет свои свойства, густеет и начинает играть роль клея;
на машине часто совершаются короткие поездки, в течение которых двигатель не успевает полностью прогреться. В этом случае в цилиндрах образуется большое количество нагара, который не успевает полностью выгорать по причине слишком малого времени работы мотора;
некачественное моторное масло, которое выгорает намного интенсивнее, чем смазка высокого качества.

Предупреждение и борьба с залеганием колец

Если залегли поршневые кольца, вовсе не обязательно ехать в автосервис и платить за ремонт двигателя. Существует довольно действенный способ вернуть им подвижность самостоятельно. Необходимо смешать в равных пропорциях керосин и ацетон, залить полученную смесь в цилиндры и оставить на несколько часов (как вариант – на ночь). Отложения за это время отмокнут. Затем остается только вкрутить свечи, завести двигатель и проехать километров 10-15 на пониженной передаче с высокими оборотами.

Желательно, чтобы стрелка тахометра держалась в районе 5,5–6 тысяч оборотов в минуту. За время поездки цилиндро-поршневая группа должна полностью самоочиститься. Это станет понятно по возросшей тяге силового агрегата. Если же симптомы залегания не исчезли, можно повторить процедуру отмачивания еще раз. Вместо керосино-ацетоновой смеси в автомагазине можно приобрести специальные средства. После того как проблема устранена, нужно сменить моторное масло и масляный фильтр , поскольку и то, и другое непригодно для дальнейшей эксплуатации.

Если, несмотря на все усилия, проблема осталась, значит, кольца не залегли, а износились физически, в этом случае неизбежен капремонт.

Предотвратить проблему проще, чем решать ее, поэтому во избежание залегания колец нужно хотя бы раз в месяц совершать достаточно длительные поездки на автомобиле (минимум километров 50). Во время поездок следует иногда давать мотору поработать на высоких оборотах (порядка 4 тыс. об./мин) в течение одной - двух минут. За это время нагар, если он и был, успеет полностью прогореть.