В предыдущем посте речь в основном шла об влиянии на появление стуков на холодном двигателе теплового зазора в районе юбки поршня, и смысл всего написанного сводился к одному: если изначально размер поршня был просажен при сборке, или в результате бездумных резких стартов на холодном движке юбку поршня потесали, то могут появится стуки при холодном пуске в определенном диапазоне Т из-за того, что программа управления считает, что поршень уже достаточно нагрелся и можно наваливать УОЗ на ранние значения.
Но влияние другого теплового зазора в районе жарового пояса поршня я просто не осилил зараз подробно описать. Поэтому продолжение сейчас.
Почему в конструкции современного поршня диаметр донца сильно меньше чем у «старых» и беспроблемных поршней: был тепловой зазор всего 0,2, а сейчас вырос до 0,6 и выше. А причина этого у всех на виду: сильно уменьшилась высота (толщина) компрессионных колец, что привело к такому же сильному снижению эффективности охлаждения головки поршня через эти кольца. Поэтому чтобы не поймать клина при максимальной нагрузке двигателя и соответствующей ей высокой температуре донца и жарового пояса производитель увеличил величину теплового зазора в этом районе почти в три раза.
К чему это приводит?
Поршень стал намного сильнее подвержен возникновению залегания компрессионных колец при и после длительной работы на высокой нагрузке из-за перегрева масла в установочных канавках. Причиной перегрева масла и изменения его свойств при длительной работе на высокой Т является именно уменьшенная теплопередача через узкие кольца, ведь площадь контакта со стенками цилиндра также уменьшилась. В результате повышенной Т поршня масло не просто перегревается и прикипает к стенкам канавки, а из-за контакта с постоянно прорывающимися в картер газами от сгорающей ТВС сильно меняет свои свойства (и качество бензина здесь тоже играет большую роль), превращаясь в сложные высокомолекулярные соединения, по составу напоминающие пластик. При быстрой остановке двигателя после работы на высокой нагрузке донце поршня имеет максимальный диаметр от его теплового расширения. В этот момент кольца прихватывает-приклеивает на скопившийся в канавках «пластиковый клей». Почему он там скапливается – после максимального прогрева поршня радиальное движение колец при перекладке поршня, становится минимальным, поэтому эта кака оттуда не выносится. После того как поршень остыл и размер донца пришёл в норму, кольца не могут выйти из канавки и выполнять свои функции после запуска двигателя. В результате этого, после запуска остывшего двигателя еще не прогретый поршень имеет огромную свободу движения (от 0,6мм и выше) в районе жарового пояса при перекладке в ВМТ, что приводит к сильному СТУКУ во время прогрева при любых температурах, даже летом.
Как долго может длиться стук, зависит от тяжести случая залегания-приклеивания колец? Если не очень сильно прихватило, то по мере прогрева залегших колец и размягчения «клея» под воздействием силы давления газов, прикладываемой к внутренней торцевой поверхности кольца (и распирающей его изнутри), его удается расшевелить, оно выходит из канавки и начинает работать. Но надо учесть, о чем говорил Lomond, что эта распирающая кольцо сила так же сильно убавилась, из-за того, что высота современного кольца сильно уменьшена. На срывание кольца может влиять и разный коэффициент теплового расширения материала кольца и поршня, что приводит к его подрыву по мере прогрева и «обстукивания» их об стенки цилиндра. Можно вздохнуть спокойно, пережив пугающие себя и окружающих стуки, и покататься часок по трассе на повышенных оборотах, но при этом и не максимально сильно нагружая машину, чтобы не усугубить вред от закоксованных колец. В этом случае, головка поршня будет нагреваться не максимально сильно, сохранится тепловой зазор в районе жарового пояса, что заставит работать кольца (перемещаться в канавках в радиальном направлении) при перекладках поршня и остатки пластика постепенно размолотит и выдует со временем из зазора. Владимир в этом прав, но наваливать надо с умом. Для усиления эффекта необходимо чередовать режимы работы двигателя под нагрузкой с 5 минутными режимами легкого бега, что усилит эффект очистки зазора. ИМХО основано на программе обкатки новой поршневой, которой мы руководствуемся на своей работе, предусматривающей и притирку новых компрессионных колец и предосторожность от их залегания при работе на постоянной нагрузке.
Вложение:
Программа обкатки поршневой.JPG [ 674.77 КБ | Просмотров: 2752 ]
Но если прихватило очень сильно, а еще хуже, если в результате перегрева кольцо потеряло и упругие свойства, то решить проблему можно только разбором и заменой колец или поршневой в целом. А до этого времени машина будет продолжать пугать стуками при прогреве, потерей тяги и т.д.
В случае среднего залегания возможно помогут избежать разборки различные и многообразные химические промывки и раскоксовки типа лавра и т.п.
Хотелось бы отметить, что часто упоминающееся «залегание» колец при работе двигателя на низкой нагрузке и толкании в пробках имеет совершенно другую причину. В этом случае перегрева масла в канавках не наблюдается по причине низкой нагрузки на двигатель, а идет простое загрязнение кольцзазора продуктами неполного сгорания ТВС – сажей и копотью впитываемых маслом. Легко убирается короткой пробежкой под средней нагрузкой по трассе. При длительной эксплуатации в таком режиме конечно и этот пластилин сможет в конце-концов спечься и заложить кольца, но это надо постараться. Но вот если после городских пробок сразу начинать сильно и ДОЛГО наваливать, то эффект пластика и пластилина может суммироваться.
В свете вышеописанного, влияние качества масла на появление стуков, обсуждаемое в такой же бесконечной теме, имеет очень важное значение. И одним из важнейших свойств, помимо вязкости и т.п., является его максимальная температура эксплуатации.
На стуки влияет и качество бензина, потому как его скорость горения определяет не только крутящий момент, но и максимальную температуру поршня. Всеми любимый 92, имеющий высокую скорость горения и потому смещающий процесс достижения максимального давления газов в цилиндре ближе к ВМТ, приводит к повышению температуры поршня на нагрузочных режимах, что непосредственно влияет на температуру масла в них и появление кокса в канавках.
Общая рекомендация тоже давно известна: после длительной работы двигателя на большой нагрузке не останавливать его сразу, дать поработать минут пять на малой нагрузке, чтобы поршень успел охладиться и расшевелил кольца. Периодически проводить забеги по трассе. При длительных поездках с высокой нагрузкой, особенно в жаркий период, по возможности давать небольшой отдых двигателю. Судя по вашим сообщениям о появлении стуков после марш-бросков движок у нас получился достаточно горячим, или с качеством масла не повезло.