Ремонтируем блок цилиндров (архив - публикуется в сокращении)

Александр ПОДНЕБЕСНОВ, технический директор фирмы "МАДИ-Мотор",
Александр ХРУЛЕВ, кандидат технических наук

Как показывает практика, величина зазора между поршнем и цилиндром влияет на работоспособность и ресурс двигателя никак не меньше, чем, к примеру, качество поверхности цилиндра или ее перпендикулярность оси коленчатого вала. Очевидно, этот зазор не должен быть ни чрезмерно большим, ни слишком малым. В первом случае увеличивается шум при работе двигателя, появляются значительные ударные нагрузки в местах контакта деталей.

Еще хуже, если зазор мал. Давление поршня на стенку цилиндра повышается, возрастают трение и температура деталей, а условия их смазки ухудшаются. Возможен даже разрыв масляной пленки, разделяющей детали, и переход к режиму "полусухого" трения с соприкосновением поверхностей.

Получается, что зазор в цилиндре - величина строго определенная, не больше и не меньше той, какую рекомендуют изготовители двигателя. А рекомендации бывают самые разные.

На практике все выглядит сложнее. Как известно, производителей поршней множество. И изделия, которые они выпускают для одной и той же модели двигателя, нередко отличаются не только внешним видом, но и геометрией юбки, материалом, конструкцией. Как же тогда быть с зазором?

Иностранные производители поршней всегда указывают минимальный зазор. Он может быть выбит на днище поршня, указан на упаковке или в инструкции.

К сожалению, наши производители не балуют своих клиентов - размера, или величины зазора какого-нибудь на их продукции не найти. Видимо, считают, что все должны знать эти данные наизусть, и полагают, что любой поршень должен иметь зазор в цилиндре, соответствующий "заводским" данным производителя двигателя. А в это трудно поверить - достаточно даже визуально сравнить поршни с разных заводов.

На первый взгляд может показаться, что, если, к примеру, для двигателя ВАЗ-2108 рекомендован зазор 0,025-0,045 мм, то при ремонте надо стремиться к минимуму (0,025 мм). Но это только на первый взгляд. Практика показывает, что для этого нужно, чтобы совпали некоторые условия:

• поршни и поршневые кольца должны быть качественными;
• поверхности цилиндров и поршней должны иметь микропрофиль, обеспечивающий удержание оптимального количества масла;
• отклонение формы цилиндров (эллипсность, конусность, корсетность и пр.) - не более 0,005 мм;
• неперпендикулярность цилиндров оси коленчатого вала, непараллельность осей шатунных и коренных шеек, а также осей верхней и нижней головок шатунов - не более 0,01 мм на длине (измерительной базе), равной диаметру цилиндра.

Первые требования очевидны чего нельзя сказать о последнем. Чтобы отклонения во взаимном расположении поверхностей лежали в допустимых пределах, необходимы не только высокоточное оборудование и инструмент, но и специальные измерительные приборы. В самом деле, где могут измерить, к примеру, непараллельность осей головок шатунов? Таких мастерских единицы. А где и, самое главное, чем измерить неперпендикулярность цилиндров и оси коленвала?

Картина, как видим, безрадостная - в основном для тех механиков, которые стремятся во что бы то ни стало сделать в цилиндрах минимально возможные зазоры. Такие специалисты предпочитают измерять зазоры "голыми руками", поэтому нормальный зазор воспринимают весьма своеобразно: "прослабили", поршень ведь "болтается"! А как же ему не болтаться? Ведь во всех точках на боковой поверхности поршня, кроме, разумеется, тех мест, где его размер максимален, зазор за счет овальности и бочкообразности поршня будет больше номинального. Причем на верхней части, в зоне канавок под кольца, а также в направлении оси пальца, зазор между поршнем и цилиндром превышает номинальный в 10-15 раз!

Интересно, а что будет, если, наоборот, приблизиться к предельно большому зазору, соответствующему изношенному двигателю? Да ничего страшного! Правда, при зазоре в цилиндре свыше 0,12-0,15 мм (у разных двигателей эта цифра разная) будет хорошо слышен стук поршней на холодном двигателе, да и зазор будет сравнительно быстро увеличиваться из-за ударных нагрузок и износа деталей. Но подобные крайности - это, конечно, чересчур. А вот несколько увеличить зазор по сравнению с минимально допустимым отнюдь не вредно.

По логике вещей, зазор между поршнем и цилиндром - это разница между диаметром цилиндра и наибольшим размером поршня по юбке. Обычно сам процесс измерения не вызывает трудностей. Весь вопрос в другом - где, в каком сечении юбки измерить поршень. Изготовители поршней, как правило, указывают место измерения. В подавляющем большинстве случаев искомый размер определяется в сечении, перпендикулярном оси поршневого пальца между отверстием пальца и нижним краем выреза юбки.

Но из любых правил есть исключения. Например, у некоторых двигателей Toyota поршень требуется измерять под маслосъемным кольцом. Иногда поршень необходимо измерить по нижнему краю юбки (некоторые модели Ford).

Если провести анализ размеров поршней и рекомендуемых для них зазоров большого числа производителей, то выявится любопытная картина. "Ремонтный" диаметр цилиндра практически всегда оказывается с точностью до 0,01 мм равен "стандартному" плюс величина "ремонта" (0,25 мм, 0,4 мм; 0,5 мм и т.д.).

К сожалению, правило, действующее для продукции зарубежных производителей и позволяющее легко определить и зазор, и ремонтный диаметр цилиндра, для отечественных поршней не работает - слишком велик иногда оказывается разброс в их размерах (до 0,1 мм в одном комплекте). Да и измерять "наши" поршни тоже надо внимательно.

В общем, зазор - хоть и маленькая величина, какие-то сотые доли миллиметра, а значение имеет огромное. И тем, кто забывает об этом, можно только посочувствовать - «их» моторы надежно и долго работать не будут.

Другие наши статьи...