Как проверить эллипсность цилиндра двигателя своими руками

Своими силами проверяем зазор между поршнем и цилиндром

В момент пуска холодного двигателя вы вдруг, услышали звук, напоминающий стук, а при прогреве двигателя он исчез или уменьшился, то пришло время проверять зазор между поршнями и цилиндрами. То есть пора браться за динамометрический ключ, и начинать откручивать головку блока цилиндров.

Что происходит с зазором между поршнем и цилиндром

В процессе правильной эксплуатации двигателя происходит естественный процесс и зазор между поршнем и цилиндром сужается. Это происходит исходя из условий постоянной эксплуатации в высоком температурном режиме деталей.

Кроме того, причиной сужения зазора между поршнем и цилиндром может являться неправильная регулировка движущихся деталей, температурная перегрузка или перекос цилиндров. Не следует забывать, что блоки цилиндров всё чаще выполнены из алюминиевых материалов, которые имеют двойной коэффициент расширения, по сравнению с легированным чугуном.

Уменьшенный зазор между поршнем и цилиндром приводит к тому, что возникает полусухое трение, и, как результат, повышается температура деталей блока цилиндров. Постепенно смазка прекращается вообще и следствием исчезновения зазора являются первые задиры на поршне.

Практически всегда итогом диагностики состояния блока цилиндров является ремонт цилиндров и элементов поршневой группы двигателя. Полностью определить степень дефектов поршней, гильз и остальных деталей, можно только после разборки головки блока цилиндров.

Добравшись до поршневой группы приступаем к дефектовке цилиндров и поршней. Основными измерительными приборами при измерении диаметров являются: микрометр – для поршней и нутромер (индикаторный калибр) для измерения диаметра цилиндра.

Нормы соответствия поршней и цилиндров

Прежде всего, занявшись ремонтом поршневой группы, вы должны знать, что существуют группы диаметров поршней, и таблицы номинальных размеров цилиндров и поршней. Именно на эту информацию и нужно ориентироваться в дальнейшем.

Диаметр поршней классифицируется по наружному диаметру на 5-ть классов: A, B, C, D, E через каждые 0,01 мм размера. Плюс категории по диаметру отверстия под поршневой палец через каждые 0,004 мм. Эти данные в виде цифры (категория отверстия) и буквы (класс поршня) маркируются на днище поршня.

Существуют расчетные нормы, которым должен соответствовать зазор между поршнем и цилиндром. Для новых деталей он должен быть 0,05 – 0,07 мм. Для бывших в эксплуатации деталей зазор между поршнем и цилиндром не должен превышать 0,15 мм.

Собственно для того и осуществляется промер зазора между поршнем и цилиндром. Чтобы либо приобрести поршни именно того класса, что и цилиндры. В случае если у эксплуатируемого двигателя зазор между поршнем и цилиндром превысил 0, 15 мм, то вам необходимо приступать к подбору поршней к цилиндрам, с максимальным приближением к расчетному размеру.

Предварительно должна производиться расточка цилиндров максимально приближенная к ближайшему по значению ремонтному размеру. Плюс нужно не забыть оставить припуск примерно в 0,03 мм для хонингования поверхности цилиндра после расточки. А вот теперь можно и за поршнями.

При хонинговке необходимо выдерживать диаметр, чтобы при установке поршня зазор соответствовал допустимой максимальной цифре зазора новых деталей – 0,045 мм.

Поршни измеряются микрометром, а цилиндры нутромером. Диаметр цилиндра измеряют в четырёх поясах и двух перпендикулярных плоскостях.

Подбирая поршни к цилиндрам, помимо номинального либо ремонтного размера, нужно обязательно учитывать массу поршней. Она бывает нормальная, увеличенная или уменьшенная на 5 грамм. К поршням ремонтной группы, кроме всего, подбираются ремонтные кольца, тоже ремонтных размеров.

Определившись с зазором между поршнем и цилиндром, вы легко подберете нудные размеры, и после проведенной расточки цилиндра (по необходимости) установите поршень.

Удачи вам при определении зазора между поршнем и цилиндром.

Источник

Как проверить эллипсность цилиндра

Связанные определения[ | ]

• Цилиндрическая поверхность
  — поверхность, образуемая однопараметрическим семейством параллельных прямых (называемых
  образующими
  ) и проходящими через точки некоторой кривой (называемой
  направляющей
  ).

• Плоские фигуры, образованные пересечением цилиндрической поверхности с двумя параллельными плоскостями, называются основаниями цилиндра
  .

• Цилиндрическая поверхность между плоскостями оснований называется боковой поверхностью
  цилиндра.

• Если плоскость основания параллельна плоскости направляющей, то граница основания будет по форме совпадать с направляющей кривой.

Эллипс как проекция окружности на плоскость. Эллипс как сечение круглого цилиндра

Докажем, чтопроекция окружности на про­извольную плоскость является эллипсом.

Пусть окружность k,

лежащая в плоскости
, проек­тируется на некоторую плоскость . Обозначим через k’
геометрическое место проекций всех точек окружности
k;
нужно показать, что
k’
есть эллипс. Для удобства рас­суждений будем предполагать, что плоскость
а
проходит через центр окружности
k
(рис. 50). Введем на плоскости а декартову прямоугольную систему координат, приняв в ка­честве оси
Ох
прямую, по которой пересекаются плоскости а и Р, в качестве начала координат—центр окружности
k.
Обозначим через
а
радиус окружности
k,
через
φ
— острый угол между плоскостями
а
и
Р
. Пусть
Р
—произвольная точка окружности
k, М
— ее проекция на плоскость о,
Q—
проекция на ось
Ox, t
—угол, который составляет отрезок
ОР
с осью
Ох.
Выразим координаты точки
М
через
t.
Из рис. 50 легко усмотреть, что

Обозначив постоянную величину a

Эти уравнения в точности совпадают с параметрическими уравнениями эллипса, следовательно, линия k’

яв­ляется эллипсом (с большой полуосью
а
и малой полуосью
).
Легко показать также, чтокаждое сечение круглого цилиндра плоскостью, не параллельной его оси, есть эллипс.

Для доказательства рассмотрим какой-нибудь круглый цилиндр и секущую плоскость а

(рис. 51); линию, которая образуется в сечении, обозначим через
k’
. Пусть
О
– точка в которой плоскость
a
пересекает ось цилиндра; проведем через точку О плоскость
,
перпендикулярную к оси. Эта плоскость пересечет цилиндр по окружности
k.
Обозначим через
а
радиус этой окружности, через
острый угол между плоскостями а
и . Выберем затем на плоскости
а
координатные оси так, как показано на рис. 51. Возьмем на линии
k’
произвольную точку
М;
пусть
Р
– ее проекция на плоскость
, Q
– проекция на ось
Оx
,
t
– угол, который составляет отрезок
ОР
с осью
Ох.
Выразим координаты точки
М
через t, имеем:

В большинстве случаев под цилиндром подразумевается прямой круговой цилиндр, у которого направляющая — окружность и основания перпендикулярны образующей. У такого цилиндра имеется ось симметрии.

Другие виды цилиндра — (по наклону образующей) косой или наклонный (если образующая касается основания не под прямым углом); (по форме основания) эллиптический, гиперболический, параболический.

Призма также является разновидностью цилиндра — с основанием в виде многоугольника.

Сечения (сечение плоскостью) Результат пересечения цилиндров.

Как растачивается блок цилиндров?

Расточка двигателя или восстановление необходимого зазора между поршнями и стенками цилиндра сложная операция, однако не настолько как может показаться на первый взгляд. Зазор образуется сам собой, после того как выполняется проточка на вертикально-расточном станке, качество работы и правильность расточки напрямую зависят от оборудования и мастерства того, кто выполняет эту работу. С технологической точки зрения это не сложная операция.
Другое дело — восстановление правильной формы цилиндра, это более сложная операция. Это объясняется тем, что выработка внутренней части цилиндра может произойти где угодно. Перед расточкой выполняется ряд измерений с использованием микрометрических стрелочных приборов. С их помощью мастер делает заключение о необходимых работах, сложности и целесообразности протачивания цилиндра(ов).

Посредством расточки двигателя убирается не только «эллипс», но и конусность цилиндров. Нормой считается значение не превышающее 0,01 мм. по всей длине цилиндра. Выполнение такого рода операций требует высокой точности, что предусматривает использование исключительно специальных высокоточных расточных станков, у которых точность составляет чуть меньше 0,01 мм. Не меньше требований во время проточки предъявляют к чистоте рабочих поверхностей, чем чище поверхность будет обработана во время расточки, тем меньше потребуется времени на притирку новых деталей друг к другу. Недостаток чистоты приведет к возникновению проблем с преждевременным износом поршневых колец, увеличению расхода топлива и масла. Кроме того, из-за увеличения трения, в сущности при обкатке двигателя после капремонта и расточки блока, в масле образуется большая концентрация металлической пыли и стружки, которая также крайне вредна и нежелательна.

Площадь поверхности цилиндра[ | ]

Площадь боковой поверхности[ | ]

К вычислению площади боковой поверхности цилиндра.
Площадь боковой поверхности цилиндра равна длине образующей, умноженной на периметр сечения цилиндра плоскостью, перпендикулярной образующей.

Площадь боковой поверхности прямого цилиндра вычисляется по его развёртке. Развёртка цилиндра представляет собой прямоугольник с высотой h <\displaystyle h>и длиной P <\displaystyle P>, равной периметру основания. Следовательно, площадь боковой поверхности цилиндра равна площади его развёртки и вычисляется по формуле:

В частности, для прямого кругового цилиндра:

P = 2 π R <\displaystyle P=2\pi R>, и S b = 2 π R h <\displaystyle S_=2\pi Rh> , здесь и далее R <\displaystyle R>— радиус основания цилиндра.

Для наклонного цилиндра площадь боковой поверхности равна длине образующей, умноженной на периметр сечения, перпендикулярного образующей:

Читайте также:  Как сделать своем руками спиртометр

Простой формулы, выражающей площадь боковой поверхности косого цилиндра через параметры основания и высоту, в отличие от объёма не существует. Для наклонного кругового цилиндра можно воспользоваться приближёнными формулами для периметра эллипса, а затем умножить полученное значение на длину образующей.

Площадь полной поверхности[ | ]

Площадь полной поверхности цилиндра равна сумме площадей его боковой поверхности и его оснований.

Для прямого кругового цилиндра: S p = 2 π R h + 2 π R 2 = 2 π R ( h + R ) <\displaystyle S_

=2\pi Rh+2\pi R^<2>=2\pi R(h+R)>

Что такое расточка блока цилиндров и для чего она нужна?

Цилиндры растачивают в случае их износа, как вы уже знаете далеко не все цилиндры изнашиваются равномерно. Чтобы установить степень износа цилиндра специалисты используют специальную систему оценки, которая сводится к двум размерным параметрам цилиндра.

1. Изменение первоначальных размеров на 0,05 мм в верхней мертвой точке, верхнего поршневого кольца, а не самого поршня.
2. Изменение размера на 0,03 мм в точке контакта юбки поршня и стенки цилиндра.

То есть, в случае изменения параметров до таких величин — делаем вывод о необходимости немедленного ремонта. Хуже этой ситуации может быть разве что возникновение дефекта в виде ступеньки в верхней части цилиндра, именно по вине этой ступеньки разбиваются поршневые кольца, и посадочные места под поршневые кольца. Все это сопровождается весьма ощутимыми ударами, а сам мотор начинает работать с сильной вибрацией. Возникшая эллипсность не позволяет поршневым кольцам как следует прилегать к стенкам цилиндра. Такое явление чревато другой неприятностью, из-за неплотного прилегания выхлопные газы «попрут» из цилиндра в картер, нарушится компрессия в двигателе и возникнет эффект, который называют в народе «двигатель жрет масло». В итоге кольца от постоянных ударов просто развалятся на мелкие части, которые окончательно поцарапают стенки цилиндра, в итоге уже никакая расточка и никакой капремонт не спасет этот двигатель.

Расточка блока цилиндров позволяет восстановить геометрию цилиндров, а также нормальное положение сопряженных деталей по отношению друг к другу. Добиться лишь правильной геометрии цилиндра недостаточно, для того чтобы восстановить правильную соосность и оптимальное расположение всех деталей относительно поверхности, цилиндры как и раньше будут разбиваться в процессе работы двигателя. Избыточное трение и напряжение, возникающее при отсутствии соосности, будет разрушать другие зависимые узлы, которые относятся к поршневой группе. Возникнут дополнительные нагрузки на все движущиеся элементы, которые участвуют в процессе работы двигателя, возможны изгибы, трещины, деформация.

Объём цилиндра[ | ]

Штаб-квартира BMW («4 цилиндра»[1]) в Мюнхене.
Для наклонного цилиндра существуют две формулы:

• Объём равен длине образующей, умноженной на площадь сечения цилиндра плоскостью, перпендикулярной образующей. V = S ⊥ l <\displaystyle V=S_<\perp >l> ,
• Объём равен площади основания, умноженной на высоту (расстояние между плоскостями, в которых лежат основания): V = S h = S l sin ⁡ φ <\displaystyle V=Sh=Sl\sin <\varphi >> ,

где l <\displaystyle l>— длина образующей, а φ <\displaystyle \varphi >— угол между образующей и плоскостью основания. Для прямого цилиндра h = l <\displaystyle h=l>.
Для прямого цилиндра sin ⁡ φ = 1 <\displaystyle \sin <\varphi >=1> , l = h <\displaystyle l=h>и S ⊥ = S <\displaystyle S_<\perp >=S> , и объём равен:

Источник