Цилиндр двигателя условия работы

Задиры в цилиндрах двигателя. Причины, последствия, решения

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Как правило, на первых порах посторонний шум слышен при работе холодного мотора. Когда двигатель прогреется, стук исчезает. Со временем, если не принимать мер, шум не будет исчезать даже при достижении силовым агрегатом оптимальной температуры. При незначительных задирах снижается компрессия, увеличивается расход топлива и масла на угар. Дальнейшие ухудшения показателей и появление стуков таковы, что эксплуатация становится невозможной.

Задиры в цилиндрах КИА и «Хендай» – массовое явление

Российские автомобилисты массово сталкиваются с такой проблемой как задиры в цилиндрах КИА «Спортейдж» третьего поколения и КИА «Оптима», а также на «Хендай» моделей ix35 и Sonata YF. Таких автомобилей в России с 2011 по 2014 годы продано более ста тысяч. Проблема выявилась, когда пробег большинства этих машин перевалил за 50-70 тысяч километров.

Выяснилось, что задиры в КИА «Спортейдж 3» и «Оптима», Hyundai ix35 и «Соната» массово образовываются на машинах с двигателями G4KD (заводской индекс Theta 2). Это атмосферная «четверка» объемом 2000 см 3 , развивающая 165 л. с. В автомобилях, поставляемых на территорию России, «движок» дефорсирован до 150 «лошадей» специальной прошивкой ЭБУ.

Двигатель G4KD – неудачная версия

Похожий мотор используют и другие производители. Вообще этот силовой агрегат – детище совместной работы инженеров КИА, «Митсубиси» и «Крайслер». Он разработан в 2005 году, и сразу нашел применение. В Корее двигателю присвоили индекс G4KD, а в Японии – 4B11. Различные модификации этой атмосферной «четверки» наряду с КИА и «Хендай» установлены на автомобилях «Додж», «Джип», «Митсубиси» и «Крайслер»

Отзыв о присадке Актив Плюс:

Олег А.
Хендай Акцент

Использовал в двигателе G4EC в accent. Пробег в районе 200, но я второй хозяин, а до меня была женщина, так что надеюсь что сильно над движком не издевались. За 5 лет своей эксплуатации замечал как потихонечку расход масла увеличивается — понял, что неплохо было бы использовать средства для продления срока службы. Средство нашел не из рекламы, в свое время заканчивал специальность в политехническом, связанную с силовыми агрегатами — теоретически представляю процесс восстановления, и знал о супротеке ранее. Доверяю — потому что патент на такие штуки компания получила еще в 97м и за плечами у них десятилетия разработки.

Итоги использования на втором этапе обработки: расход масла снизился с 500 гр на 1 тыс.км до 150-200гр, по ощущениям выросла мощность (замерять мне нечем, но при езде чувствуется более чем), двигатель стал работать как-то что ли даже тише.
Как видите, в итоге и не панацея, расход масла все равно остается, но и не бесполезное средство — ощутимо снижает и нивелирует процессы износа. Двигателю с наработкой до предельного износа сильно не поможет, а вот находящимся в 60-80% срока службы я думаю более чем полезно, тем более, за небольшие в целом деньги. Как профилактическим средством для ухода за двигателем более чем доволен.

Причины задиров на поршне и цилиндре

Основные проблемы, приводящие к появлению задиров в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания:

• попадание твердых частиц в пары трения,
• недостаток или отсутствие смазки,
• расширение поршней из-за перегрева.

Как правило, задиры на поршнях и цилиндрах появляются в моторах с большим пробегом (более 300 тысяч километров) и при ухудшении условий смазки или охлаждения. В рассматриваемых силовых агрегатах эта проблема появляется гораздо раньше. Почему? Будем искать ответ.

Попадание твердых частиц в двигатель

Некоторые автомобилисты приводят эту причину как основную при появлении задиров в КИА «Спортейдж» или других корейских автомобилях. Аргументируют эту точку зрения тем, что на катализаторы гарантия всего 1000 км. пробега. По их мнению, керамические соты нейтрализаторов разрушаются, и обратной тягой их забрасывает в «движок».

Версия состоятельна только для автомобилей с моторами объемом 1600 см 3 . Там действительно каталитический нейтрализатор расположен близко к двигателю. На авто с двухлитровыми силовыми агрегатами выпускной тракт устроен иначе. Катализатор находится далеко, попадание фрагментов керамических сот в цилиндры можно исключить почти со 100% уверенностью.

Недостаток или отсутствие смазки

При недостатке смазки на внутренней поверхности цилиндра образуется слишком тонкая масляная пленка, на ней появляются разрывы. Такая ситуация возможна при запуске холодного мотора. При перекладке в нижней мертвой точке юбка поршня соприкасается с внутренними стенками цилиндра на сухую.

Трение металлических поверхностей без достаточной масляной пленки приводит к износу стенок цилиндра. По мере выработки амплитуда движения поршня увеличивается, стук становится сильней. Со временем шумы слышны при любой температуре работающего двигателя, а не только на «холодном».

Возможно ли, что масляное голодание провоцирует задиры в КИА и двигателях других корейских «стальных коней»? Да, весьма вероятно. Дело в недостатках конструкции силового агрегата G4KD. По мнению специалистов масляный насос у «корейцев», действительно, слабый. На холостом ходу помпа едва создает 0.5 атмосферы. А еще отсутствуют масляные форсунки (на двигателях до 2017 г).

Представим ситуацию: городской цикл езды с бесконечными остановками и разгонами, а у водителя агрессивный стиль. Как будет вести себя система смазки? Плохо. Почему? Разберем ситуацию, возникающую почти у каждого светофора, по этапам. От момента, когда автомобиль остановился на красный свет, до момента, когда зажегся зеленый.

На холостых оборотах масляный насос не обеспечивает достаточное давление. Смазки на стенках цилиндра мало. Когда загорается зеленый сигнал светофора, водитель стремительно рвет с места. Двигатель работает с большой нагрузкой, а масла на стенках цилиндра недостаточно. Так появляются задиры при агрессивной езде.

Иногда водители провоцируют задиры у «Хендай» и КИА (неосознанно) другим путем. Они заливают слишком вязкое масло. В спецификации черным по белому написано, что для Theta 2 рекомендована смазывающая жидкость класса 5W20. Между тем даже официальные дилеры заливают более густое масло 5W30 или даже 5W40. Привозят проблему на ровном месте.

При запуске холодного «движка» вязкость масла всегда выше. Если в систему охлаждения вместо 5W20 залито 5W30, насос не способен прокачивать смазку в нужном объеме. Некоторое время (пока масло в картере не прогреется) двигатель работает в режиме масляного голодания. Это тоже приводит к повреждению зеркала цилиндра и юбки поршня.

Износ в результате перегрева

Если тепло вовремя не отводится от какой-либо детали, она, перегреваясь, расширяется. Это еще одна причина появления задиров на поршне и цилиндре. Именно эту причину многие эксперты указывают как основную для моторов G4KD.

Все дело в том, что на этих силовых установках в угоду экономии или по другим причинам не предусмотрены форсунки для орошения дна поршня маслом. Почему принято такое решение? Вопрос надо задать разработчикам из Страны Утренней Свежести.

Объясняем возможность задиров на цилиндре и поршне из-за отсутствия форсунок, что называется «на пальцах». Theta 2 – высокофорсированный двигатель с облеченными поршнями. Из этого следует:

• большая мощность при малом литраже (сгорает больше топлива в единице объема);
• облегченный поршень имеет меньшую теплоемкость (быстрее нагревается);
• короткая юбка (больше вероятность отклонения от вертикальной оси при перекладке).

Картина следующая: в относительно небольшом и легком двигателе сгорает много топлива. Это провоцирует сильный нагрев. Цилиндр охлаждается антифризом, поэтому меньше подвержен перегреву. Поршень, из-за отсутствия форсунок не получающий достаточное количество масла (читай – охлаждения), перегревается.

Поршневой стакан перегревается больше всего в нижней части юбки. Значит, что в этом месте деталь больше всего расширяется. При достижении критической температуры зазор исчезает, и поршень начинает раздирать зеркало.

Именно поэтому задиры образуются в нижней части цилиндра. Когда разбирают застучавший мотор Sportage, как правило, наблюдают такую картину. Часто задиры настолько глубокие, что устранить их расточкой даже на 0.5 мм невозможно.

Решение проблем с задирами

Многие водители считают, что современные двигатели одноразовые, особенно такие, как «алюминиевый» G4KD. Российские сервисмены научились ремонтировать и это «чудо заморской техники». Во многих автомастерских предлагают два варианта ремонта.

Гильзовка или расточка?

При крайне глубоких задирах КИА «Спортейдж» 3 или другого автомобиля рекомендуется гильзовка двигателя. Полость цилиндров растачивают и вставляют стальные гильзы, восстанавливая стандартную геометрию и размер. Стоимость такого ремонта от 80 до 120 тысяч рублей.

Другой вариант – расточка цилиндров с установкой поршней большего диаметра – используется редко. Ремонтные поршни стоят дороже в 2.5 – 3 раза, найти их сложно. При глубоких задирах расточка вообще нецелесообразна, так как стенки цилиндров относительно тонкие.

Профилактика задиров

Любую проблему легче предупредить, чем «лечить». В случае с задирами КИА «Спортейдж» и другими авто, оснащенными аналогичным двигателем, эта аксиома верна на 100%. Если известно, что мотор подвержен этой «болезни», следует предпринять меры по профилактике.

Аккуратный стиль вождения

Мотористы с опытом советуют придерживаться следующих правил для профилактики задиров «Хендай» и КИА:

1. Сократить интервал замены масла с 15 до 10 тысяч километров пробега, использовать жидкость вязкостью 5W20.
2. Прогревать силовой агрегат перед каждой поездкой.
3. Не нагружать мотор, пока температура охлаждающей жидкости не поднимется до рабочих значений.
4. Отказаться от длительной езды на предельной скорости.
5. Не эксплуатировать автомобиль в сильные морозы.

Подобные рекомендации справедливы для любого двигателя, просто для Theta 2 нарушение этих условий более критично.

Специальные присадки

Хорошие результаты в борьбе с задирами на поршнях и гильзах показал триботехнический состав Active Plus от российской компании Suprotec. По ряду показателей средство превосходит европейские и американские аналоги.

Присадка «Супротек Актив Плюс» образует на поверхностях деталей металлический слой с наноструктурой. Благодаря этому частично восстанавливается геометрия поврежденных компонентов, зазоры уменьшаются до оптимальных значений.

Слой частиц металла удерживает более плотную пленку масла на поверхности обработанных деталей. Таким способом состав Suprotec Active Plus помогает свести к минимуму или даже предотвратить масляное голодание при запуске холодного двигателя. Масляная пленка делает перекладку поршня мягче.

Конечно, не стоит ожидать чуда, если стук в двигателе слышен давно и уже не только на холодную, а постоянно. В этом случае задиры цилиндров настолько глубокие, что никакие присадки не спасут ситуацию.

Присадка Супротек Актив Плюс Бензин для бензинового двигателя

Присадка для бензиновых и газовых двигателей с пробегом более 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Присадка Супротек Актив Плюс Дизель для дизельного двигателя

Присадка для дизельных двигателей с пробегом более 50 000 км. Может применяться для форсированных и турбированных двигателей.

Таблица признаков, причин и решений при задирах на цилиндрах и поршнях

Легкий стук на холодную, пропадающий при прогреве

Добавить в моторное масло состав Suprotec Active Plus

Стук на холодную и появляющийся при нагрузках

Начальная стадия износа

Добавить в моторное масло состав Suprotec Active Plus

Сильный стук на холодную, иногда при движении

Износ цилиндров и поршней до 0,5 мм

Установка гильз или расточка цилиндров под ремонтные поршни

Сильный стук в любом режиме движения

Износ цилиндров и поршней более 0,5 мм

Установка гильз или расточка цилиндров под ремонтные поршни

ЦИЛИНДР ДВИГАТЕЛЯ

Научно-технический энциклопедический словарь .

• ЦИКЛОТРОН
• ЦИЛИНДР

Смотреть что такое «ЦИЛИНДР ДВИГАТЕЛЯ» в других словарях:

цилиндр двигателя бензопилы «Урал» — Деталь, имеющая внутреннюю цилиндрическую полость, в которой перемещается поршень, изменяя объем полостей по одну и другую сторону поршня. Цилиндр участвует в преобразовании энергии горючей смеси в энергию движения поршня. [http://sl3d.ru/o… … Справочник технического переводчика

цилиндр — ЦИЛИНДР1, а, м Предмет, имеющий форму геометрического тела, образованного вращением прямоугольника вокруг оси, проходящей через одну из его сторон, и использующийся в технике как обозначение деталей или устройств, имеющих форму такого тела.… … Толковый словарь русских существительных

ЦИЛИНДР — (лат. cylindrus) 1) геометрическое тело, ограниченное с концов двумя кругами, с боков плоскостью, огибающею эти круги. 2) в часовом мастерстве: особого рода рычаг двойного колеса. 3) шляпа, имеющая форму цилиндра. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка

Цилиндр (значения) — Цилиндр геометрическое тело. Цилиндрическая поверхность трёхмерная поверхность, описываемая квадратичным уравнением. Цилиндр (головной убор) Цилиндр (двигатель) часть поршневого двигателя внутреннего сгорания. Цилиндр (дисковый накопитель) набор… … Википедия

цилиндр — а, м. cylindre m., нем. Zylinder <, лат. cylindrus <гр. 1. Геометрическое тело, образуемое вращение прямоугольника вокруг одной из его сторон. Объем цилиндра. БАС 1. Толстота цилиндра равна площади его основанья, помноженной на высоту. Даль … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Цилиндр (двигатель) — У этого термина существуют и другие значения, см. Цилиндр (значения). Гильза цилиндра … Википедия

Цилиндр (механич.) — Головка цилиндра двигателя в сборе Цилиндр одна из главных частей поршневого двигателя внутреннего сгорания. Представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения. Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно… … Википедия

ЦИЛИНДР — (от греч. kylindros валик, каток, цилиндр) 1) геом. тело, образов, вращением прямоугольника около одной стороны (см. рис.); объём II. V = nr2h, а площадь боковой поверхности S = 2пrh. Боковая поверхность Ц. есть часть цилиндрич. поверхности. 2)… … Большой энциклопедический политехнический словарь

цилиндр — а; м. 1. Геометрическое тело, образованное вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. Вычислить объём цилиндра. 2. Техн. Деталь или устройство, имеющие форму такого тела. Ц. двигателя. Поршень цилиндра. 3. Высокая твёрдая мужская шляпа… … Энциклопедический словарь

Цилиндр — I м. Геометрическое тело, образуемое вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. II м. Высокая твёрдая мужская шляпа цилиндрической формы с небольшими твёрдыми полями. III м. 1. Деталь или устройство, имеющее форму цилиндра [цилиндр I]… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Надежность автомобиля

Условия работы и виды изнашивания ДВС

Исходя из функционального назначения, гильзы цилиндров относятся к главным элементам поршневых ДВС и являются наиболее ответственной деталью ЦПГ. Стенки внутренней полости гильзы служат направляющими для поршня при его перемещениях между крайними положениями и соприкасаются с пламенем и горячими газами, достигающими температуры 1500-2500?C (рис. ,[ ]). Гильза цилиндра работает в условиях резкопеременных давлений в надпоршневой полости. Поршень при перемещении действует на гильзу с боковой силой N_б и в конце каждого хода, перекладываясь с ударом о стенку гильзы, меняет направление своего движения, причём в мёртвых точках скорость его равна нулю, а потом нарастает до максимума, составляющего в автомобильных двигателях до 25 м/с при номинальной частоте вращения коленчатого вала и снова уменьшается до нуля в смежной мёртвой точке. Такое неравномерное движение поршня и связанного с ним комплекта подвижных деталей порождает переменные по величине и направлению силы инерции P_j возвратно-движущихся масс, действующие вдоль оси цилиндра. Силы давления газов P_г в надпоршневой полости одинаково действуют как на поршень, так и на головку блока и стенки цилиндра, при этом всегда, имея равную себе величину и направление, эти силы взаимно уравновешиваются внутри системы.

Рис. 1. Силы, действующие на детали ЦПГ.

На долю гильз цилиндров из-за воздействия высоких механических и тепловых нагрузок приходится значительная часть отказов двигателей. Основные составляющие эксплуатационного износа цилиндров автомобильных двигателей приводятся в табл.

От нормального теплового

режима без поступления

От пониженного теплового

режима без поступления

От поступления пыли

Таблица. Составляющие эксплуатационного износа гильз цилиндров, %

* — включая неустановившиеся режимы работы двигателя по оборотам и нагрузке

Износ пары трения гильза цилиндра – поршневое кольцо проявляется в сложном многообразии форм и зависит от большого количества одновременно действующих факторов: условий эксплуатации двигателя, наличия граничных условий смазки, агрессивности среды, качества очистки воздуха, топлива и смазочного материала, сочетания материалов элементов пары трения, их механических и теплофизических свойств, характера микрорельефа, качества их покрытия, условий приработки и т.д.[ ]. Результаты многих исследований [ ] позволяют утверждать, что при возвратно–поступательном скольжении в паре происходят интенсивные пластические деформации, которые приводят к искажению кристаллической решётки металла и ускорению диффузионных процессов. Кроме того, наружная поверхность гильз подвергается явлениям коррозии и кавитации. Поэтому гильзы цилиндров должны обладать большой механической прочностью, повышенной жёсткостью и хорошо противостоять различным видам изнашивания.

Виды изнашивания:

Рис. Виды изнашивания гильз цилиндров

Следует сказать, что любой из этих видов изнашивания может оказаться соответственно ведущим или сопутствующим в зависимости от условий и режимов работы двигателя при эксплуатации автомобиля.

MOTORZONA

Назначение гильз, требования к гильзам цилиндров.

Стенки цилиндра двигателя образуют совместно с поршнем, кольцами и поверхностью камеры сгорания пространство переменного объема, в котором совершаются все рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания. Стенка цилиндра должна быть тщательно обработана и образовывает с поршневыми кольцами пару скольжения. Цилиндры и гильзы цилиндров нагружаются силами давления газов, боковой нагрузкой от поршня и температурной нагрузкой. Переменная по величине и направлению боковая нагрузка вызывает изгиб и вибрацию цилиндра и ослабляет его крепление к картеру. Стенки цилиндра под действием возникающих при движении поршня сил трения подвергаются, кроме того, износу. Гильзы цилиндров должны быть прочными, жесткими, износостойкими, обеспечивать, возможно, меньшие потери на трение поршня о поверхность цилиндра. Внешняя и внутренняя поверхность гильз должна обладать антикоррозионной устойчивостью. Конструкция гильз должна также обеспечивать надежность уплотнений в местах стыков гильз с головкой и блоком цилиндров. Гильзы цилиндров могут, являются как самостоятельной конструкционной единицей двигателя («мокрые» и гильзы двигателей воздушного охлаждения), так и являться элементом ремонтной технологии, предусмотренной заводом изготовителем (например: «сухие» гильзы для двигателей, где цилиндры выполнены заодно с блок-картером). В автомобильных и тракторных двигателях наибольшее распространение получили чугунные гильзы.

По конструкции гильзы цилиндра современных автомобильных и тракторных двигателей можно разделить на три основные группы:

1. «Мокрые» гильзы цилиндров.
2. «Сухие» гильзы цилиндров.
3. Гильзы для двигателей с воздушным охлаждением.

«Мокрые» гильзы. Конструкцией двигателя с водяным охлаждением предусмотрена полость в картере двигателя, так называемая «рубашка охлаждения». Гильза, соприкасающаяся свой поверхностью с охлаждающей жидкостью находящейся в «рубашке охлаждения» называется «Мокрой». «Мокрые» гильзы цилиндров обеспечивают лучший отвод тепла, но картер двигателя с такими гильзами обладает меньшей жесткостью. Большое распространение эти гильзы получили на грузовых и тракторных двигателях в силу своей высокой ремонтопригодности. Как правило, выпускаемые производителями «мокрые» гильзы не требуют перед установкой, какой либо доработки. Изношенные «мокрые» гильзы в большинстве случаев не ремонтируют, а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси. Для предотвращения прорыва газов в охлаждающую жидкость и просачивания этой жидкости в цилиндр и картер двигателя «мокрые» гильзы комплектуются уплотнительными прокладками. Внутренняя поверхность гильз тщательно обрабатывается (хонингуется)для того что бы обеспечить наличие требуемой масляной пленки для смазки поршневых колец. Двигатели с «мокрыми» гильзами устанавливаются почти на все современные коммерческие автомобили.

«Сухие» гильзы. Гильзы, не имеющие соприкосновения с охлаждающей жидкостью, называются «сухими» гильзами. Конструкцией некоторых двигателей предусмотрена заливка при изготовлении в блок картер гильз изготовленных из износостойкого материала, создавая тем самым оптимальные условия для работы цилиндропоршневой группы. Например, некоторые модели двигателей HONDA, Land Rover, Volkswagen, AUDI, VOLVO и многих других производителей имеют алюминиевый блок цилиндров (для уменьшения веса силового агрегата) и залитые в него «сухие» гильзы (для увеличения ресурса и повышения ремонтопригодности). Но самое широкое распространение «сухие» гильзы получили в сфере капитального ремонта двигателя. Не «загильзованный» блок цилиндров современного двигателя имеет несколько, предусмотренных технологией, расточек с последующей установкой в него ремонтных поршней. Установка «сухих» гильз позволяет не менять блок двигателя даже после износа цилиндра расточенного в последний ремонтный размер. Производители гильз выпускают так называемые, заготовки гильз, то есть гильзы имеющие запас по длине и внешнему диаметру, которые после токарной обработки запрессовываются с натягом в блок цилиндров. Такие гильзы как правило не имеют обработки внутренней поверхности. Они растачиваются и хонингуются только после установки гильзы в блок цилиндров. Поверхность блока цилиндров под установку тоже повергается тщательной обработке: расточке и в некоторых случаях хонингованию. Гильза с упором устанавливается в блок под давлением, с натягом (в среднем 0,03-0,04 мм), для гильз, не имеющих упора натяг больше. Наружная поверхность «сухих» ремонтных гильз, как правило, подвергается шлифовке, для увеличения плотности прилегания к блоку цилиндров. Гильзы могут фиксироваться при установке верхним буртом, нижним буртом или вообще могут устанавливаться без упора. Некоторые японские производители, например ISUZU, изготавливают двигатели с тонкостенными стальными гильзами, имеющими покрытие из пористого хрома железом. Такие гильзы не подвергаются механической обработке и устанавливаются в блок цилиндров без натяга, с небольшим усилием и удерживаются в блоке за счет прижатия широкого бурта гильзы головкой блока. Блок картер с сухими гильзами имеет повышенную жесткость по сравнению с блоком, с установленными «мокрыми» гильзами.

Гильзы цилиндров для двигателей с воздушным охлаждением. В двигателях воздушного охлаждения конструкция оребрения и необходимость создания охлаждающих воздушных потоков не позволяют применять блок-картерный тип отливки. В этих двигателях применяют отдельно отлитые цилиндры с воздушными ребрами, расположенными чаще всего перпендикулярно оси цилиндра. Эти гильзы цилиндра крепятся к верхней части картера короткими шпильками через опорный фланец (несущие цилиндры) или при помощи анкерных (несущих) шпилек. Гильзы цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготавливают как из одного (монометаллические), так и из двух (биметаллические) металлов. Монометаллические цилиндры делают из чугуна, реже из стали или легких сплавов. Из биметаллических цилиндров получили распространение чугунные или стальные цилиндры с залитыми (или навитыми) алюминиевыми ребрами. Широкое распространение двигатели с воздушным охлаждением получили среди производителей тяжелой строительной техники. Ярким примером является всемирно известный производитель индустриальных двигателей немецкая фирма DEUTZ.