Поршневые кольца — виды, назначение, характеристики, возможные причины неисправностей и выбор новых

Работа ДВС обеспечена за счет цилиндропоршневой группы, которая позволяет предать энергию сгорающего топлива на коленчатый вал и трансмиссию машины. Но без установки специальных поршневых колец, которые выполняют целый ряд функций, нормальная и эффективная работа двигателя невозможна. Без этих деталей существенно сократится и рабочий ресурс силового агрегата.

Поршневые кольца — назначение, классификация

Для комплектации основной части двигателей внутреннего сгорания применяют кольца трех типов, которые отличаются назначением:

• компрессионные, которые устанавливают в верхней части. Предназначены для герметизации камеры сгорания, предотвращения потерь энергии, которая создается при сгорании разных видов топлива. Кольца этого типа препятствуют и проникновению газов в картер двигателя. Внешний диаметр таких поршневых колец несколько превосходит внутренний размер гильзы цилиндра. Они отличаются и наличием замка, выполненным в виде выреза.
• компрессионно-маслосъемные, размещаемые в средней части поршня. Отличаются универсальным назначением. Частично герметизируют камеру сгорания, но способны и снимать излишки масла со стенок гильзы цилиндра. Отличаются от предыдущего типа измененной геометрией.
• маслосъемные, монтаж которых предусмотрен в нижнем сегменте детали. Легко узнаваемы по наличию сквозных прорезей. Никакой герметизирующей функции не выполняют. Основное назначение — предотвращение проникновения масла из картера двигателя в камеру сгорания.

Комплект из поршневых колец всех этих типов обеспечивает оптимальные условия для сгорания топлива, что повышает эффективность и экономичность двигателя.

Из каких материалов производят поршневые кольца

Для изготовления поршневых колец применяют сплавы с содержанием различных металлов. Выбор зависит от предполагаемых нагрузок и возможной степени износа.

Так, внешним воздействиям больше всего подвергаются верхние компрессионные кольца. По этой причине основная часть высококачественных деталей этого типа сделана из чугуна, который подвергается легированию с применением никеля, молибдена, хрома. Допускается и применение колец, которые производят из стандартных легированных сталей, которые дополнительно усилены покрытиями износостойкого класса.

У компрессионно-маслосъемных колец более сложная форма, поэтому применение особо прочных сталей затруднена из-за сложности обработки. Нет и особой потребности в повышенной твердости и износоустойчивости. По этой причине для производства используют чугун легированного класса с добавлением пластинчатого графита. Составы такого класса несколько уступают сплавам с молибденом по прочностным характеристикам.

К маслосъемным кольцам особых требований к износоустойчивости не предъявляют, поэтому для изготовления обычно используются стандартные сорта стали и сплавы.

Возможные причины выхода поршневых колец из строя

За счет простой конструкции и применению материалов, которые отличаются повышенной устойчивостью к износу, поршневые кольца обладают значительным эксплуатационным ресурсом. При грамотном обслуживании отдельные двигатели могут прослужить без необходимости замены этих деталей цилиндропоршневой группы.

Но практика эксплуатации транспортных средств показала, что для большинства, ДВС ремонт с заменой поршневых колец необходим после значительного пробега, при сложных дорожных условиях. Свою роль может сыграть и недостаточное качество комплектующих, которые изготовлены с нарушением технологических требований.

Максимальной нагрузке подвержены верхние компрессионные поршневые кольца. Им приходится выдерживать воздействие таких факторов:

• Перепады температуры, обусловленные сгоранием топлива.
• Повышенное давление, создаваемое продуктами сгорания.
• Трение колец о гильзу цилиндра.
• Воздействие химических агрессивных веществ.

Износ поршневых колец может увеличится в результате нестабильной работы систем зажигания, охлаждения, другого оборудования, которым укомплектованы ДВС.

Признаки неисправностей

В первую очередь внимание обращают на наличие зазора, который не должен превышать полмиллиметра. Точные сведения о величине этого показателя приводятся в технической документации на ДВС. Превышения этого показателя приводят к сбоям в работе двигателя. Среди главных признаков выделим:

• Значительно увеличился расход масла.
• Из-за снижения показателя компрессии уменьшилась мощность силового агрегата.
• Серьезно возросло потребление горючего.

Долговечность поршневых колец зависит не только от условий эксплуатации. Свою роль играют особенности производства, марки металлов. Основная часть изделий без проблем проходит до 150 тысяч километров, но в отдельных случаях показатель может быть увеличен до 300–500 тысяч.

Чтобы выявить степень износа колец, потребуется внешний осмотр с частичной разборкой двигателя. Но существует методика определения неполадок по косвенным признакам, среди которых отметим:

• цвет дыма изменился на черный. Такая ситуация связана с пропуском части продуктов сгорания из цилиндра в картер. В результате падает мощность силового агрегата,
• сизый дым с голубым оттенком указывает на то, что в камеру сгорания проникают смазочные материалы,
• при появлении белого дыма стоит задуматься о проверке состояния маслосъемных колец,
• к нестабильной работе приводит и подача переобогащенной топливное смеси, что сопровождается хлопками, черным едким дымом.

При выявлении подобных проблем не стоит спешить с разборкой. В первую очередь проверяют состоянии свечей зажигания, неисправность которых тоже может вызвать схожие признаки. После этого запускают мотор, прогревают на холостом ходу, включают передачу. Требуется проконтролировать стабильность работы, отсутствие стуков, шумов. В таких ситуациях проверяют состояние маслонасоса и только потом можно приступать к разборке цилиндровой группы. При покупке обязательно нужно убедиться в качестве покупаемой продукции, от этого будет зависеть общий срок службы ДВС.

Выбор новых колец

Подобрать новые поршневые кольца несложно. Так как кольца являются ответственным элементом поршневой группы, то ни экономить на их покупки, ни тем более надеяться на взаимозаменяемость деталей разных моделей не стоит. Вести поиски можно по:

• VIN-коду автомобиля;
• Кодам имеющихся колец;
• Параметрам двигателя.

Поршневые кольца являются важным элементом поршней двигателя. От качества их исполнения и соответствия определенной концерном геометрии будет зависеть работоспособность силового агрегата, его топливная экономичность, мощностные показатели, расход горючего и экологичность. Автолюбители редко сталкиваются с необходимостью замены поршневых колец, так как даже относительно недорогие имеют значительный эксплуатационный ресурс.