Поршни мотоцикла: особенности работы, возможные неисправности и замена поршней
- Требования к качеству поршней мотоцикла
- Охлаждение поршней
- Неисправности поршней и пути их устранения
- Маркировки и обозначения на деталях цилиндро-поршневой группы
Поршень является неотъемлемым элементом двигателя мотоцикла. Совершая возвратно-поступательные движения внутри цилиндра, он преобразовывает энергию давления газа, образующегося в результате сгорания топливно-воздушной смеси, в механическую энергию.
Первые двигатели внутреннего сгорания были оснащены чугунными поршнями – прочными, надежными, но достаточно тяжелыми, что не позволяло ДВС иметь высокую мощность.
Со временем для производства поршней стали использовать более легкий материал – алюминий, что позволило улучшить теплоотдачу и оборотистость двигателя. Однако вместо с ростом мощности ДВС в разы возросли температура и давление в цилиндрах. В связи с этим алюминиевые детали, испытывающие предельно большие нагрузки, стали заменять стальными. Это позволило не только увеличить износостойкость поршней, но и усовершенствовать их конструкцию – облегченные изделия имели меньшую компрессионную высоту.
Требования к качеству поршней мотоцикла
Мотоциклы оборудованы однотактными или двухтактными двигателями. В каждом цикле их работы топливно-воздушная смесь, сгорая, выделяет большое количества тепловой энергии, которая толкает вниз поршень и запускает двигатель. Температура в цилиндрах при этом может достигать очень высоких показателей.
Такие условия работы ДВС определяют комплекс требований к его элементам. Поршни должны выдерживать экстремально высокие температуры и давление газа, механические воздействия от шатуна.
Применения только высокопрочных конструкционных материалов недостаточно, поэтому заводы-изготовители автокомпонентов используют специальные антифрикционные покрытия для продления срока службы поршней. Со временем они истираются, поэтому угроза преждевременного износа деталей снова становится актуальной.
Уникальное средство, превосходящее по своим свойствам те, которые наносятся изготовителем, выпускает российская компания «Моделирование и инжиниринг».
Антифрикционное твердосмазочное покрытие (АТСП) MODENGY Для деталей ДВС наносится на юбки поршней в целях обеспечения их прочности, снижения трения и износа, предотвращения появления задиров.
В результате применения АТСП уменьшается шум при работе двигателя, увеличивается его КПД и снижается расход топлива.
Покрытие MODENGY Для деталей ДВС сохраняет свои свойства в диапазоне температур -70 … +260 °С. Средство упаковано в аэрозольный баллон, наносится после тщательного перемешивания (встряхивания) обычно в несколько слоев. При комнатной температуре АТСП полностью высыхает за 12 часов.
Ниже смотрите подробную видеоинструкцию по нанесению аэрозольного покрытия.
Помимо юбок поршней, покрытием MODENGY Для деталей ДВС наносится и на другие детали двигателя: вкладыши распределительных и коленчатых валов, дроссельные заслонки, штоки клапанов, шлицевые соединения.
Перед нанесением АТСП поверхности очищаются и обезжириваются Специальным очистителем-активатором MODENGY – он гарантирует наилучшую адгезию покрытия и долгий срок его службы.
Охлаждение поршней
Во процессе работы поршни могут перегреваться, поэтому обязательно нуждаются в охлаждении.
В охлаждении поршня участвуют:
- Поршневые кольца: прижатые одновременно к поршневым канавками и стенке цилиндра, они отводят свыше половины теплового потока; главная роль в охлаждении отведена первому кольцу, расположенному ближе к днищу
- Моторное масло: имеет доступ к самым нагретым частям двигателя и отводит существенную часть его тепла в виде масляного тумана
- Бобышки поршня: через них тепло передается в масло последовательно через палец и шатун; данный путь имеет наименьшую эффективность из-за тепловых сопротивлений
- Свежая топливовоздушная смесь
Наиболее важную роль в охлаждении поршней мотоцикла играют поршневые кольца. Нарушение их теплоотводящей функции грозит быстрым разрушением поршней и выходом двигателя из строя.
Неисправности поршней и пути их устранения
О проблемах с поршнями мотоцикла свидетельствуют некоторые внешние признаки: посторонние шумы и стук в процессе движения, частый перегрев двигателя и снижение его мощности, повышенное дымление, увеличение расхода топлива, падение уровня масла.
Эти и другие подобные явления – повод для тщательного техосмотра деталей цилиндро-поршневой группы мотоцикла и замены неисправных элементов.
В бытовых условиях определить мощность двигателя практически невозможно, поэтому многие ориентируются на максимальную скорость, которую может развить мотоцикл, или замеряют компрессию в цилиндре. Второй способ оценки мощности предпочтительнее, так как снижение скоростных возможностей может быть вызвано не только износом поршней, но и закоксовыванием выпускной системы, нарушением регулировки зажигания или работы карбюратора.
Если проблема в работе двигателя действительно существует, не нужно сразу же менять поршни или проводить расточку цилиндра. Чаще всего бывает достаточно заменить поршневые кольца.
В зависимости от условий эксплуатации мотоцикла необходимость в первой замене поршневых колец возникает, в среднем, через 6-7 тыс. км пробега (в большекубатурных аппаратах – через 25 тыс. км). Замена поршня может потребоваться минимум через 15-40 тыс. км.
Оценить степень износа поршней можно только разобрав цилиндро-поршневую группу.
- Достав поршень, исследуйте его на предмет наличия трещин, а также замеряйте величину зазора между поршнем и цилиндром – она не должна превышать 0,3-0,4 мм, в противном случае поршень требует замены.
- Осмотрите поршневые кольца. В результате оседания нагара в канавках они могут терять подвижность («залегать»). Чтобы этого не произошло, тщательно удалите загрязнения из канавок с помощью не слишком острого предмета. Не используйте надфили или ножовочные полотна, так как если канавка будет повреждена, между кольцом и поршнем возникнет утечка газа с последующим снижением компрессии и другими неприятными моментами.
- Изучите отверстие под поршневой палец. В канавках этого отверстия установлены стопорные кольца – с «усиками» или без них. В норме они должны утопать в канавках не менее чем на половину диаметра проволоки, из которой изготовлены, при надавливании шилом на один из краев не должны прокручиваться по окружности.
Если в процессе осмотра выяснилось, что пора менять не только кольца, но и сам поршень (или его вместе с цилиндром), необходимо учитывать маркировку этих деталей.
К расточенному и хонингованному цилиндру поршень подбирается с учетом скорости его свободного (без колец) прохождения в гильзе: в норме он должен опускаться под собственной силой тяжести в течение одной секунды; прослабленный поршень падает с характерным стуком, а слишком плотный продвигается с приложением усилий.
Маркировки и обозначения на деталях цилиндро-поршневой группы
Для каждой модели мотоциклов существует несколько размерных групп поршней и цилиндров – от двух до четырех. Разница в их диаметре может составлять от 0,01 до 0,025 мм. Каждая группа имеет свою маркировку, которая наносится в виде клейма на днище поршня и нижний торец цилиндра. При подборе пары эти цифры обязательно должны совпадать.
На днище поршня обычно также выбита стрелка, помогающая соориентировать деталь при установке. Если стрелка отсутствует или не просматривается, поршень располагается так же, как стопорные штифты.
Диаметр пальца, так же как поршней и цилиндров, относится к одной из несколько размерных групп. В современных мотоциклах с установкой пальцев обычно не возникает проблем: они входят в бобышки без нагрева, под действием небольшого усилия. В старых же моделях пальцы в поршни запрессовались, для чего их нагревали в кипящей воде.