Задиры в цилиндропоршневой группе двигателя¶
Задиры в двигателе — повреждения в виде царапин, борозд и потёртостей на рабочих поверхностях цилиндров, поршней, поршневых колец и клапанов, возникающие при сухом трении металла о металл в результате разрушения масляной плёнки. Являются одной из наиболее серьёзных неисправностей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и при значительной площади поражения ведут к потере компрессии, увеличению расхода масла, детонации и в конечном итоге к необходимости капитального ремонта или замены двигателя.
¶Причины возникновения
Задиры формируются, когда между трущимися поверхностями исчезает масляная плёнка и происходит прямой контакт металла с металлом. Основные причины:
- Недостаток смазки. Низкий уровень масла в поддоне, неисправный масляный насос, засорённый маслоприёмник, завоздушивание системы.
- Некачественное или несвоевременно заменённое масло. Деградация присадок, потеря вязкости при высоких температурах, разбавление топливом (особенно у двигателей с прямым впрыском при неисправных форсунках).
- Перегрев. Вызывает температурную деформацию поршней (коконусность), нарушение зазоров и разрушение масляной плёнки.
- Эксплуатация на холодную. При непрогретом двигателе масло не успевает подняться по каналам к поршневым кольцам, а зазоры в холодном состоянии не соответствуют рабочим.
- Попадание абразива. Частицы пыли, нагар и продукты износа, прошедшие через воздушный фильтр или накопившиеся в картере.
- Ошибки при сборке. Неправильная установка колец (непопадание стыков в разбежку), чрезмерно малый зазор в замке, дефекты хонингования поверхности цилиндра.
- Длительная работа на холостых оборотах и простой. Масляный насос создаёт минимальное давление, плёнка между кольцом и стенкой истончается.
¶Механизм образования
В норме поршневое кольцо скользит по масляной плёнке толщиной 1–3 мкм. При её разрыве возникает сухое трение: локальный нагрев приводит к микросвариванию выступов шероховатости, отрыву частиц металла и их внедрению в противоположную поверхность. Образовавшиеся частицы работают как абразив, ускоряя износ. Процесс саморазвивается — чем больше задиров, тем интенсивнее загрязняется масло продуктами износа, и тем быстрее повреждаются новые участки.
¶Классификация
По локализации различают:
| Вид задиров | Расположение | Типичные причины |
|---|---|---|
| На стенке цилиндра | Верхняя часть зеркала, зона хода верхнего кольца | Перегрев, боковые нагрузки, дефект хонинга |
| На юбке поршня | Боковые поверхности алюминиевой юбки | Недостаток смазки, температурная деформация |
| На поршневых кольцах | Рабочая цилиндрическая поверхность | Абразивный износ, закоксовка |
| На шатунных шейках и вкладышах | Зеркало шатунного коренного подшипника | Масляное голодание, попадание абразива |
По глубине задиры подразделяют на поверхностные (царапины без заметного снятия металла) и глубокие (вырывы и борозды глубиной более 0,1 мм), которые не устраняются хонингованием и требуют расточки цилиндров.
¶Признаки
Основные симптомы, по которым можно заподозрить задиры:
- Резкое увеличение расхода масла (от 0,5 л до нескольких литров на 1000 км).
- Падение компрессии и неравномерность её по цилиндрам.
- Сизый или синий дым из выхлопной трубы.
- Посторонний металлический стук, усиливающийся при холодном пуске и под нагрузкой.
- Снижение мощности, «троение», неустойчивая работа на холостых.
- Металлическая стружка в масле и на магнитной пробке.
Диагностика проводится компрессометром, эндоскопом (через свечное отверстие), замером давления масла, анализом масла на содержание металлов.
¶Способы устранения
При обнаружении задиров объём ремонта определяется глубиной повреждений:
- Поверхностные задиры. Устраняются заменой масла, промывкой системы, установкой новых колец с последующей обкаткой. Иногда помогает раскоксовка.
- Средние и глубокие задиры на цилиндре. Требуют расточки цилиндров под ремонтный размер с последующим хонингованием и подбором поршней и колец соответствующего класса.
- Критические повреждения. При глубоких бороздах, вырыве металла и повреждении шатунных вкладышей выполняется замена блока цилиндров или полная переборка двигателя с заменой коленвала.
¶Профилактика
Основные меры предотвращения задиров: своевременная замена масла и фильтров, использование масла рекомендованной вязкости и допусков, прогрев двигателя перед нагрузкой, контроль уровня масла, своевременная замена воздушного фильтра, избегание длительной работы на холостых и предотвращение перегрева. Для двигателей с турбонаддувом и прямым впрыском добавляется контроль системы вентиляции картера и своевременная замена свечей.
Источники:
- Киселёв Н. А. «Конструкция автомобильных двигателей»
- Вахламов В. К. «Конструкция и расчёт автомобильных двигателей»
- Инструкции по эксплуатации двигателей ВАЗ, ГАЗ, УМЗ
- Правила технической эксплуатации автомобилей