Тематические форумы => Ремонт дизельных автомобилей => Ремонт механической части двигателей => Тема начата: andry1 от 27 Ноября 2018, 07:49:30
-
Пневмотест показал утечку,не криминальную,но всё-же в совокупности с другими неисправностями двигатель в ремонт.Единственная неисправность обнаруженная в двигателе это износ верхних поршневых колец по толщине,ну и повреждения в результате их поломки,износ канавки есть,но незначительный,в сравнении с износом колец.Износа второго и маслосъёмного кольца нет,износа блока нет,песка в двигателе нет.Какие условия приводят к такому износу кольца?Мысли,неоформленные в уверенность,есть,но сначала хотелось бы выслушать стороннее мнение...https://yadi.sk/i/5YBFArjxUyRdZg
-
Возможно, кольца были не те, что нужно?... Так по всем цилиндрам? Что за двигатель? Пробег?
-
Кольца-оригинал,во всех цилиндрах износ одинаков.Двигатель,4D56 CR, не разбирался с завода,пробег неизвестен,да и не важен,износ цилиндров всего 0,07-0,10.
-
не разбирался с завода,пробег неизвестен,да и не важен,износ цилиндров всего 0,07-0,10.
Не уверен, что пробег не важен. Однако, раз неизвестен, то хотя бы год машины....
обозначенный износ, это в каком месте. В зоне остановки верхнего кольца или ниже?
Для измерения износа в зоне остановки нужен нутромер с очень тонкими ножками. Если такового нет, то придется сделать акриловый слепок (зубная пластмасса - купить легко) и на нем измерить. Можно в зону остановки вложить верхнее кольцо и потом переместить его вниз цилиндра и по величине зазора в замке пересчитать износ. В общем, варианты есть. Для зоны остановки 0,07-0,1 величина почти предельная для такого диаметра цилиндра. Если таковой износ внизу, то это уже труп.
Раз мотор, написано, CR, то бишь современный, то поршни наверняка с нирезистовой вставкой под верхнее кольцо. Нирезист - это чугун и как все чугуны он пористый. В поры шаржируется абразив (любой) и чугун становится притиром. Дальше - только время...
Откуда абразив:
- неправильное сгорание, нагар
- перегрев поршня в зоне верхнего кольца выше 200Со следствием чего становится коксование масла на поршне и в канавке (для разных масел по разному)
- порванный воздушный фильтр
Вообще фотографии поршней кое что прояснили бы
-
Пробег ничего не даст,так как двигатель заменялся.Износ измерен в зоне остановки колец.При таком износе этот двигатель работает прекрасно и даже не ест масло.Вторые кольца не изношены по диаметру,износ по толщине соответствует износу цилиндров,в зоне остановки колец зазор в замке второго кольца 0.70мм,первые все покрошились, маслосъёмное видно на фото,двигатель масло не ел.Согласился бы,может быть,с версией присутствия абразива,если бы за предыдущий месяц не выбросил три двигателя сожраных песком.Хоть сейчас могу фото результата работы на песке выложить...
https://yadi.sk/i/Us9lJjqZfmXE3A
этому инструменту можно верить ???
https://yadi.sk/i/FEJ3rPbR9kBWbg
https://yadi.sk/i/xNAiiRemR4i2Iw
поршень,остальные такие-же
Добавлено спустя некоторое время
Посмотрел поршня сожранные песком,первое кольцо-картина похожая,плюс износ по диаметру.Второе гораздо меньший износ,плюс износ по диаметру.Маслосъёмное-скребки сношены заподлицо.Правда двигатель 1KD-FTV.Вопросов стало ещё больше.Как может абразив износив первое кольцо не воздействовать на остальные?
Добавлено спустя некоторое время
https://yadi.sk/i/WYO9RyIX0frIYQ
поршень 1KD-FTV?просто для примера
-
Откуда песок в двигателе? В каком состоянии клапан ЕГР? Катализатор?
Добавлено спустя некоторое время
Был однажды злой GreatWall Hover H-5. Делали тюнинг в соседней мастерской с отключением клапана ЕГР. Получилось, что клапан отшили, а отключить и заглушить лень было. По итогу всего 14 тысяч км, и песок во впускном коллекторе (при чем воздушные фильтра менялись регулярно). Разобрали выхлоп, а там картина маслом, катализатор начал прям кусочками отслаиваться, и вся эта керамическая пыль, через открытый ЕГР валилась во впуск.
-
этому инструменту можно верить
Не знаю, плохо видно. Если это классический отечественный нутромер, то у наших нутромеров диаметр скругления на торце ножки миллиметров 10, а то и больше. Не задавался целью не измерял.... При таком скруглении ножка нутромера не зайдет в выработку цилиндра. Поэтому и советовал сделать слепок.
У меня немецкий с впрессованными шариками диаметром 3 мм. Эти ножки в выработку от 3 мм колец входят , а вот когда кольца более узкие, я всегда сам себе делаю некую поправку в голове. Но, к примеру, для технической экспертизы мои "поправки в голове" до лампочки. Поэтому достоверный и доказуемый результат получается только по слепкам.
-
Поэтому достоверный и доказуемый результат получается только по слепкам.
Можно ссылку на метод? Найти не могу...
-
Можно ссылку на метод? Найти не могу...
Да и не найдете. Это как искать ссылку на забивание гвоздей... :D
В зубном протезировании используются акриловые безусадочные пластмассы. Их много: стирокрил, норакрил, бутакрил.... продается и в химреактивах и в "Медтехнике" и в аптеках. Двухкомпонентный состав порошок + жидкость. Пропорции на этикетке. Моете деталь от жира. Вокруг исследуемой зоны делаете заборчик из пластилина. Спрыскиваете чуть чуть силиконовой аэрозолью, хотя можно и WDшкой, приготавливаете по рецептуре кашицу и заливаете в выделенное пространство. Толщина слоя пластмассы не должна быть более 5-7 мм иначе может "вскипеть". Полимеризация до суток в зависимости от состава и температуры в помещении, но нагревать опять же нельзя из-а опасности вскипания. Полимеризация идет с выделением тепла.
Когда пластик встал, отделяете, а далее делаете с ним все, что захотите. Хотите просто профилографом измерите выпуклости/впуклости слепка, хотите - отшлифуете боковую сторону и сфотографируете профиль канавки (в зеркальной проекции , разумеется), на любом микроскопе , при наличии шкалы в окуляре и контрольной миры, можно измерить величину износа без всякого профилометра/профилографа.
-
Катализатор выбит,сажевого отродясь не было.EGR отвязан мной,но этих двигателей у меня на глазах десятка три,такого не попадалось ни разу.Нутромер "классический" толщина штока 4мм,пятно контакта (то что у меня заполировано на ножке)3мм.Метод пальпации поверхности не выявляет ничего необычного.Попробую завтра приклеить шарики на нутромер,но маловероятно что будет что-т новое...
-
Андрей, а какой вариант масло/съёмного кольца ?. Высота 3 или 4 мм ?
Это я к тому, что поршень (по фото) идёт без молибден покрытия.
Значит более поздний год выпуска (с 2010) , значит могли также сэкономить и на защитном покрытии колец.
Если кольцо 3 мм, то значит мотор рассчитан на более обильную масл. плёнку на гильзе
склоняюсь к закоксовке верхней канавке компр. кольца. варианты: состав масла, недогрев мотора, состав топлива, и пр. ....
закоксовка верхней канавке компр. кольца -- далее уже быстро привела к смерти трапецевидного профиля верхнего кольца.
В смысле - кольцо не пряталось на нужную глубину в канавку. И трапеция быстро умерла от вертикальных вибраций.....
-
Кольцо 4мм.Вариант с закоксовкой правдоподобен.дребезг кольцо вполне мог износить.
-
Да и не найдете. Это как искать ссылку на забивание гвоздей... :D
Спасибо за подробное объяснение :)
-
Как может абразив износив первое кольцо не воздействовать на остальные?
В данном случае в качестве абразива выступает кокс от масла.На поршнях виден сильный нагар.Возможно масло поступало из турбины и коксовалось в канавке первого кольца.Под вторым не коксовалось,меньше туда попадало,или в том поясе поршень был чуть менее горячим.
Если верхнее компрессионное трапецевидного профиля,то при воздействии газов и прижатии кольца в канавке,должна появляться сдвигающая составляющая силы прижатия,по причине наклона кромки канавки.Надо понимать что трапецевидные кольца делаются чтобы усилием газов их прижимало к стенке цилиндра?То есть боковое перемещение как бы запланировано,но ёрзанье по нагару истирает нижнюю плоскость кольца.
Кроме того,раз кольца на куски,износ по диаметру можно определить только на глаз,то есть об отсутствии износа говорить нет оснований.Иными словами износ кольца по диаметру возможно был.А для трапецевидных(если там такие) увеличенный зазор в замке=болтанке кольца в канавке.Тот самый упомянутый дребезг.
То есть вначале умеренный абразивный износ,затем катастрофический износ при добавлении динамического фактора,затем поломка колец.
Вообще-то первые ломаются труднее вторых(из практики).Обычно первые разгибаются в дугу и только потом лопают.Но при разборке нередко встречаются лопнутые,что не до конца понятно.Вроде прослеживается связь этих поломок с обильным брызганьем стартового эфира,кто-то туманно упоминает детонацию,то вроде жесткое воспламенение виновато.Короче дело темное.
-
1...Если верхнее компрессионное трапецевидного профиля..
2...Надо понимать что трапецевидные кольца делаются чтобы усилием газов их прижимало к стенке цилиндра?.....
3....для трапецевидных(если там такие) увеличенный зазор в замке=болтанке кольца в канавке....
1....да, там такое
2...нет , не для этого. Это для разгрузки тела поршня от сильного бокового давления.
Для этого мотора, в каталоге поршней - прямо сказано "поршень разгруженный/подвешенный"
Такой вариант разгрузки поршня - правильно работает при достаточном нагреве днища поршня. Для достижения нужного диаметра днища.
А на фото - такое впечатление, что поршень всё время не догревался. Или измерить бы диаметр днища поршня.
В смысле диаметр чистого АЛ. Может какой-то брак, и диаметр днища занижен сильно(относительно почти не изношенной юбки)
3...да, там такие.
Но именно для этого мотора(CRI) - должны идти очень твёрдые кольца. "Горячее солевое нитрирование".
Так что не исключён вариант "плохих колец".
Или какой-то хим. процесс, при сгорании (топливо, масло, присадки...) -- раньще времени "сЪел" это нитрирование.
-
для разгрузки тела поршня от сильного бокового давления.
Для этого мотора, в каталоге поршней - прямо сказано "поршень разгруженный/подвешенный"
Такой вариант разгрузки поршня - правильно работает при достаточном нагреве днища поршня. Для достижения нужного диаметра днища.
А на фото - такое впечатление, что поршень всё время не догревался. Или измерить бы диаметр днища поршня.
Вот это больше всего объясняет механику износа.Нагар работает только абразивом,но не он заставляет поршень перемещаться не регламентировано.Похоже недогретая головка поршня "болтаясь" привела к такому износу...
-
для разгрузки тела поршня от сильного бокового давления.
трапецевидные кольца делаются чтобы усилием газов их прижимало к стенке цилиндра?
Похоже недогретая головка поршня "болтаясь" привела к такому износу...
Трапецеидальные кольца - это привилегия авиационных моторов и дизелей. Разработаны Бог знает когда.
Цитата из учебника "Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность" Машиностроение . Москва. 1984 г. Под редакцией А.С. Орлина. На стр 157.
"При значении литровой мощности 19,5 кВт/л рекомендуется в качестве первого, а иногда и первых двух применять трапецеидальные кольца типов 6 и 7 (рис. 110,а), как менее склонные к закоксовыванию"
(На рис. 110 поз. 6 изображено кольцо неравнобокой трапецеидальной формы, поз. 7 равнобокая трапеция.)
Практическое толкование применения трапецеидальных колец состоит в том, что при движениях поршня вверх-вниз трапецеидальные кольца стирают образующиеся лаковые отложения, не давая преобразоваться им в нагар/кокс.
Усилием (давлением) рабочих газов любые кольца прижимаются к стенке цилиндра. На мой взгляд, прямоугольные даже сильнее.
в каталоге поршней - прямо сказано "поршень разгруженный/подвешенный"
Такой вариант разгрузки поршня - правильно работает при достаточном нагреве днища поршня.
Сергей! Это Ваш вывод или Вы его вычитали в справочнике? В данный момент мне кажется, что Вы это переписали из каталога и очень боюсь, что это большая погрешность перевода.
Давайте разберемся по этапам.
1) правильно работает при достаточном нагреве днища поршня Абсолютное большинство автомобильных двигателей работает со средней нагрузкой 30-50%. Значит и днище поршня всегда "недостаточно" прогрето. Значит "разгрузка поршня" никогда (почти никогда) правильно не работает. Значит сама идея о "правильности работы" сильно так себе.
2) "поршень разгруженный/подвешенный" Тут вообще все "так себе". И пояснять придется много чего:
а) Давно (в 00-20 годах прошлого века) поршни делались просто цилиндрическими. И делали их из чугуна. Пока с литра снимали 1- 10 л.с. , все было по барабану и главным было, чтобы двигатель хоть как-то ломался не каждый день. Всем все нравилось.
б) Но на чугунных поршнях мощность сильно не поднимешь, ибо нужны обороты. Да и мотор слишком тяжел был, а для авиации это корень всех проблем. Стали делать поршни из алюминиевого сплава. Стоило немного поднять литровую мощность и поршни начали задираться по верхней части выше первого кольца. Тут справились быстро и стали делать верхнюю часть поршня (до второго кольца) меньшего диаметра (примерно на 1 мм).
в) Появилась возможность еще повысить литровую мощность и тут ... поршни стало задирать по бокам вблизи от поршневого пальца. Вызвано это было тем, что алюминиевый сплав уже при не очень высоких температурах значимо терял механические свойства. Под давлением рабочих газов поршень обвисал на пальце, как белье на веревке. Металл выпирало по бокам от пальца. Решали эту проблему двумя методами:
- делая косой разрез на юбке поршня;
- делая карманы по бокам от поршневого пальца.
Второй способ прожил очень долго, поскольку дешев. Однако поршень при этом получается довольно тяжелым.
г) Моторов с такими поршнями было разработано и выпущено "море разливанное". Отличительная особенность - значительный уровень шума и вибрации, а также масла от перекладки поршня в ВМТ и НМТ.
Дальнейшим развитием стала коническая форма верхней части поршня выше маслосъёмного кольца. Это позволило снизить ударные нагрузки при перекладках поршня и снизить нагароотложения в зоне колец.
д) В авиамоторостроении еще в 40 годах прошлого века стали задумываться об оптимизации профиля боковой поверхности (Г.Рикардо "Быстроходные двигатели внутреннего сгорания". М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, 1960г. — 411 с. г.) Оптимальным был признан овально-бочкообразный профиль боковой поверхности, который определялся весьма приблизительными расчетными методами с очень большими допущениями. Методы эти совершенствуются и по настоящий день. Самые большие допущения принимались для части поршня выше верхнего поршневого кольца. Соответственно и парамерты профиля получались крайне приблизительными. В связи с этим, до сих пор общепринятой идеологией конструирования поршней является изготовление зоны выше верхнего кольца просто конусной, а ниже - овально бочкообразной. Эта часть и является несущей и направляющей. При этом верхняя часть поршня не должна касаться цилиндра ни при каких обстоятельствах (иногда все же касается за счет образовавшегося нагара).
Даже при всей приблизительности расчетов овально-бочкообразная форма юбки поршня дает очень заметные выгоды, снижаются ударные нагрузки при перекладках поршня, снижается расход масла, сокращаются потери на трение, ибо большую часть своего пути поршень вообще не касается цилиндра ничем кроме колец. Однако кольца в этом процессе никаким образом не участвуют. У компрессионных колец всего две функции:
1) Отвод тепла от поршня. Это пожалуй, наиболее важная функция, поскольку через кольца отводится до 60 процентов тепла от поршня.
2) Уплотнение поршня в цилиндре.
Скорее всего, именно вот эти овально-бочкообразные поршни и именуются в Вашем каталоге как "поршень разгруженный/подвешенный".
Из всего написанного выше можно сделать вывод: к "разгрузке" поршня нагрев (недогрев) никакого отношения не имеет.
Приношу извинения за объемный текст.
-
1....Скорее всего, именно вот эти овально-бочкообразные поршни и именуются в Вашем каталоге как "поршень разгруженный/подвешенный".
2....Из всего написанного выше можно сделать вывод: к "разгрузке" поршня нагрев (недогрев) никакого отношения не имеет....
1...пусть будет так. Может и ошибка перевода....для разгадки поломки это не принципиально
2...а вот тут не совсем так. Давайте внимательно смотреть на фото поршней с оставшимися 2-м компр. и м/съёмн. кольцами.
а) До момента разборки поршень работал(практически) без верхнего кольца
б) "По идее" - ничего не удерживало поршень от раскачки, особенно в зоне закоксовки(жаровой)
в) "По идее" - ну хоть сколько нибудь должен был затереться кокс, особенно в зоне рабочей боковой нагрузки
г) "По идее" - ну хоть сколько нибудь должна была затереться юбка поршня, ну хотя-бы в зоне сразу внизу под 2-м компр. кольцом.
А что мы видим?
а) практически не затёртый кокс, по всей вертикали поршня, где он только есть.
б) практически не тронутая юбка поршня. Я лично - вижу там следы не тронутой заводской "микронакатки"
Что продолжало держать поршень в "подвешенном состоянии" ?
Я считаю - что это 2-е компр. кольцо. Которое имеет "почти" такую-же конструкцию. как и первое. А именно - трапеция и хромирование.
Только высота чуток меньше. 2,0 против 2,5 мм.
И держало это кольцо поршень(от раскачки) - только благодаря чуток большему диаметру поршня , в той зоне кольца.
В остатке имеем:
а) супер-пупер нитрованная трапеция, на "маленьком" посадочном диаметре - в хлам
б) менее крепкое, хромированное, на "бОльшем" посадочном диаметре - вполне себе живое
Но не будем ломать копья. Сам Андрей сказал, что случай "из ряда вон единственный", на фоне нескольких ранее разобранных моторов марки
4D56U 2,5L Common Rail DID-D
Так что совсем мало информации, для серьёзных выводов........
-
Нет, Сергей! Мы копья не ломаем. Мы по делу говорим. Андрею тоже сие не без интереса.
Я считаю - что это 2-е компр. кольцо ... И держало это кольцо поршень(от раскачки)
Это Ваше заблуждение. Кольца от боковых перемещений и от раскачки удерживать поршень не могут.
Начнем с того, что внешность поршне я забыл с первой прочитки. Сейчас снова глянул - это поршни весьма старой концепции с боковыми "холодильниками" (карманами) рядом с поршневым пальцем. У этих поршней практически слегка конусная юбка (буквально сотки) и сильно конусная часть выше маслосъемного кольца.
Именно из-за верхней конусности мы имеем обильный нагар выше первого кольца, уменьшающийся к маслосхемному. Такие поршни никогда, ни при каких условиях, не касаются цилиндра телом поршня выше маслосъемного кольца. На хорошо поработавших поршнях мы иногда наблюдаем заполированный нагар выше первого кольца, но до касания алюминиемдело не доходит. Иначе мгновенное намазывание поршня на цилиндр и завальцовывание колец. Температура тела поршня выше первого кольца 200-350 градусов. Алюминий при таких температурах - пластилин. Именно поэтому, страхуясь, конструкторы уменьшают размер поршня в этой зоне с большим избытком.
У Андрея поршни на столе. Ему, если хочется, надо потратить всего минут 15 на обмеры поршня внизу юбки, вверху под маслосъемным кольцом, в каждой перемычке между кольцами и в самом верху. Для 4Д56 в самом верху диаметр поршня будет примерно на миллиметр меньше чем по юбке.
-
Практическое толкование применения трапецеидальных колец состоит в том, что при движениях поршня вверх-вниз трапецеидальные кольца стирают образующиеся лаковые отложения, не давая преобразоваться им в нагар/кокс.
Попытался понять как они стирают отложения.Представляется что все-таки за счет бокового смещения поршня относительно кольца.
Если канавка прямоугольная,усилие прижатия кольца к поршню(или наоборот поршня к кольцу)не раскладывается на вертикальную и боковую составляющие,как в случае с трапецевидным профилем.И хотя после перекладки поршень центрируется (юбкой,давлением газов,смещением оси пальца,мало ли как ещё),тем не менее часто встречаются поршни с закоксованным на одну сторону кольцом.Выходит что в какой-то момент поршень работает со смещением днища от центра цилиндра.
Если же кольца(и канавки)трапецеидальные,то возникающая боковая составляющая от силы давления газов на поршень будет смещать поршень к центру.При этом снимаются отложения в канавке.
То есть уточнение Александра Юрьевича не входит в противоречие с тем что написал Кудрик.
Добавлено спустя некоторое время
А на фото - такое впечатление, что поршень всё время не догревался.
Если двигатель не догревался,низкотемпературные отложения были бы везде,не только на поршнях.Андрей может это уточнить.
После глушения ЕГР поршень наоборот стал более горячим.
-
Ой! Сейчас опять много напишу.....
1) Это пока к делу не относится, но поршневой палец всегда делают в поршне смещенным от середины, для того, чтобы уменьшить силу бокового давления поршня на стенку цилиндра.
2) Если на поршень кольца не устанавливать, то он все равно не будет касаться верхней частью цилиндра - его от этого будет удерживать юбка. Уточняю - юбка конусная, а температура юбки (от самого низа и до маслосъемного кольца) различна (от температуры масла - 90оС внизу и до 130-150оС в зоне маслосъемного кольца). За счет конусности после прогрева поршень становится почти цилиндрическим из-за разности температур по высоте юбки.
3) Поршень от нагрева расширяется, но зазор между поршнем и цилиндром все равно остается, иначе при малейшем нарушении теплового режима или перегрузе поршень размазало бы по цилиндру. Вот в пределах этих нескольких соток поршень и перекладывается в цилиндре в ВМТ и НМТ. Этих перекладок абсолютно не достаточно для касания головкой цилиндра, но более чем достаточно для поперечного перемещения колец в канавках.
4) При смещении на одинаковую величину поршня вбок, при перекладке, кольца на несколько соток смещаются в канавках перпендикулярно оси поршня. С обычными прямоугольными кольцами ничего особенного не происходит, кроме изнашивания внешней поверхности (скругляется внешняя поверхность).
У колец трапецеидального профиля в момент перекладки происходит раскрытие замка и увеличение наружного диаметра. Т.е. кольцо как бы выдвигается из канавки в поршне. От этого сразу же увеличивается вертикальное перемещение кольца в канавке (со всеми вытекающими последствиями). Когда перекладка завершилась и поршень начинает двигаться вверх или вниз, кольцо вновь задвигается в канавку. Эти перемещения очень малы, но их достаточно для очистки от лака и предотвращения закоксовки.
-
Не профи в моторах, но вставлю свои 5 копеек, если позволите. :)
Человек объясняет "наглядно" о юбках и поршнях:
https://www.youtube.com/watch?v=YB9Dwfmf2Hk