Поршні правильний вибір поршнів для побудови та ремонту мотора

Один з напрямків побудови Honda мотора, є заміна поршнів. Поршня двигуна можна і потрібно замінити при ремонті двигуна, якщо допустимі значення допусків циліндрів виходить за критичну межу. Точінть циліндри двигуна на ремонтний розмір 0.25мм (0.50мм) потрібно якщо хон вже складно нанести на циліндр, якщо він вже має еліпсовидність. У підсумку потрібно підібрати або стоковий поршень більшого номіналу (+0.25, +0.50) на відміну від SDT, або поставити поршня іншої моделі які можуть в результаті вплинути на роботу двигуна – як в позитивну, так і в негативну сторону, розберемося з ЦПГ Honda.

Що є поршень двигуна

Поршень двигуна по суті це перевернутий побутової стакан. Верхня частина називається – головою, нижня – спідницею поршня. Голова поршня складається з дна і 3х канавок під кільця (ущільнююча частина). Днище в якому сформована форма визначає обсяг поршня. Канавки потрібні для установки комперсіонних і маслоз’ємних кілець, имеено в канавці маслоз’ємних кілець є технічні отвори для надходження масла в циліндр. Якщо ущільнювальна частина має номінальний розмір (стік 75мм) то дно поршня зазвичай менше на 0.25-0.50, а це значить що більш “виступає” поршень НЕ буде зачіпати прокладку ГБЦ.
Спідниця поршня це – напрямна частина, саме в ній встановлено дві “бобишки” під палець шатуна, на якому поршень буде рухатися в залежності від ходу коленвала. Бобишки також мають отвори під мастило пальця маслом.

Параметри поршня і розточування циліндра

Кожен виріб можна класифікувати за параметрами, так само і поршня Honda. По-перше відразу скажу що якщо поршня для D серії двигунів (D13-D14-D15-D16-D17), то пальці іммеют діаметр один – 19мм. Тобто поршня “технічно” абсолютно взаємозамінні для будь-яких стічних шатунів серії двигунів. Далі висота поршня, тобто найбільше значення від кромки дна до кінця спідниці (чи не від горба). Бувають поршня Honda короткі (P2C, P2M) і довгі (P3M). На ступінь стиснення впливає більше не ступінь стиснення, а компресійний висота поршня.
Компресійний висота поршня – відстань від центру посадки шатунного пальця, до кромки дна поршня. Чим менше компресійний висота тим нижче ступінь стиснення, звичайно якщо поршень НЕ горбатий як PM7 або P29. Чим вище компресійний висота тим вище ступінь стиснення, звичайно якщо поршень не має тарілки як у поршнів YCP Vitara. Занадто висока компрессионная висота, означатиме що поршень стирчить з блоку і він може впиратися або в клапана або в саму ГБЦ. Якщо якщо поршень “поміщається”, і не чого не заважає, то є шанс отримати дуже високу ступінь стиснення, 12.5-14 що тягне за собою ряд труднощів, від обов’язкової перебудови паливних карт до переходу на наступний щабель октанового числа палива (АІ-98, АІ-100, АІ-104, АІ-109). Тому для кожного двигуна будемо вважати.

Номінальний діаметр всіх моторів D серії (включаючи JDM ZC) має діаметр 75мм. Якщо блок ремонтується, то поршня і кільця змінюються на ремонтні, тобто перший ремонт 75.25, другий ремонт 75.50. Але не обов’язково точити покроково, нічого не трапиться якщо з 000 (STD) ви перейдете на 050. Що стосується налаштування паливної системи, в ідеальному випадку звичайно це потрібно але при збільшення розміру на 0.50мм обсяг збільшиться на 1% (D14 – на 18cc, D16 – на 21cc), тому після розточення не потрібно перепрошивати мозок, а досить просто налаштувати по стробоскому запалювання. Після капітального ремонту двигуна з розточенням блоку і хонингованием циліндра, можете вважати що двигун новий і ресурс двигуна, практично не постраждав. Якщо враховувати що 75мм це діаметр поршня, а 84мм це між осьовий відстань в Honda між двома циліндрами. 84-75 = 9мм, це стінка між двома циліндрами тобто 4.5мм це товщина стінки одного циліндра. при расточке до 0.5 стінка становитиме 4.25мм. Критичною розміром циліндра на думку Darton є 78мм (товщина стінки 3 мм) і то з установкою блокгуарда.

Які поршня можна поставити на Honda Civic?

Як ви знаєте у нас по суті тільки 2 блоки. D15 і D16. Блок D15 має висоту циліндра 207мм, ця відстань від верхньої точки блоку, до осі коленвала. Блок D15 ставилося на всі лінійки двигунів D13, D14, D15 і мав тільки різні колевали і соотвественно шатуни. Блок D16 ставилося тільки на D16 і D17, висота блоку D15 212мм. У таблиці нижче я наведу мінімальне максимальне відстань для кожного типу блоку, його висоту, хід поршня, довжину шатуна, і максимальну величину висоти компресии.

• D13 – 207мм, 76.00, 138: CH = 31.0
• D14 – 207мм, 79.00, 138: CH = 29.5
• D15 – 207мм, 84.50, 134: CH = 30.75
• D15 * – 207мм, 84.50, 137: CH = 27.75
• D16 – 212мм, 90.00, 137: CH = 30.0
• D17 – 212мм, 94.40, 137: CH = 27.8

CH це максимальна компресійний висота для поршня, тобто наприклад PM3 иммет компресійну висоту 30.9мм, це означає на 134 шатунах він буде майже в рівень блоку, і давати на стандартній ГБЦ (34.6 cc) ступінь стиснення дорівнює 10.3. але наприклад на D16 на 1мм той же PM3 буде випирати, і давати СЖ рівну 11.8. І є великий шанс столновенія клапанів зі дном поршня. Тому вибирайте поршня вірно.

Корисні поради: Не заважайте різні типи масел, синтетика і мінеральне масло! Повний список порад

Схожі статті

Поршень: з чого складається, як працює, чому прогорає

Прогоряння поршня – досить поширене явище, особливо на сучасних високофорсованих дизельних моторах. Випадки прогару поршня трапляються і на бензинових двигунах. Проте таку несправність майже завжди можна попередити.

Прогорівший поршень – це завжди наслідок неправильної роботи однієї чи кількох систем двигуна. Якщо двигун справний і працює як треба – поршні в ньому не прогоряють.

Будова

Незважаючи на доволі простий вигляд, поршні мають складну будову та дуже точні розміри. Найскладніша будова – у сучасних поршнів дизельних двигунів, адже вони мають камеру згоряння та масляну галерею для охолодження.

Ми не будемо глибоко розбирати будову поршня, відзначимо лише, що кожен поршень має дно (або днище) – частину, що безпосередньо контактує з робочими газами, та спідницю – яка, по суті, є направляючим елементом, який треться до стінок циліндра.

Поршневі кільця встановлюються ближче до верхньої частини поршня, тобто до днища. Саме в районі поршневих кілець найчастіше прогоряють поршні, адже ця частина має найбільші теплові навантаження.

Як працює

Умови роботи поршня дуже непрості через високі температури, значні навантаження та великі швидкості пересування. Більш того, поршні – це один з основних елементів, які обмежують продуктивність двигуна. Адже їх потрібно постійно розганяти та зупиняти у циліндрах. Отже, їх вагу прагнуть зробити як найменшою.

Одною з задач поршня є прийняття на днище величезної температури і віддача її через спідницю на стінки циліндра. У переважній більшості високонавантажених двигунів існує додаткова система охолодження поршнів моторною оливою. За допомогою форсунок воно подається знизу й охолоджує поршень.

Чому прогорає

Прогорівший поршень – завжди наслідок несправності якоїсь з систем. Найчастіше причину варто шукати в системі подачі оливи для охолодження днища поршня. Але бувають і інші. Найбільш поширена, особливо у дизельних та високофорсованих бензинових турбодвигунів – потрапляння масла у впускний тракт (наприклад, через несправний турбонагнітач або через систему вентиляції картера). У такому випадку температура горіння пального значно зростає і це може призвести до прогару поршня.

Також до прогоряння може призвести тюнінг, який пов’язаний з підвищенням тиску турбонагнітача. Часто призводять до прогару поршня і проблеми з сумішшю та запалюванням. Навіть пальне невідповідної якості може завдати шкоди поршням.

Перегрів двигуна майже завжди призводить до проблем з поршнями. Найчастіше внаслідок перегріву вони сильно розширюються та прикипають до стінок циліндру. На поршнях виникають задири, а поршневі кільця втрачають пружність та рухливість.

Що робити, аби не прогорів

По-перше, потрібно вчасно та правильно обслуговувати двигун. Не варто зводити планові ТО до однієї лише заміни оливи. При кожному ТО спеціаліст має оглянути двигун, адже дуже часто досвідчений майстер здатен знайти та усунути невелику проблему ще до того, поки вона призведе до серйозних наслідків. Якщо вам здалось, що у роботі двигуна відбулись якісь зміни – не зволікайте, звертайтесь до спеціалістів.

По-друге, якщо хочете, щоб ресурс двигуна не постраждав, не варто захоплюватись тюнінгом, метою якого є збільшення потужності. Навіть найкращі тюнгові центри не мають такого досвіду, як інженери на заводі-виробника. У величезних конструкторських бюро, які замаються розробкою двигунів, працюють найкращі інженери світу. Навряд чи спеціалісти з тюнінгу зможуть показати кращі результати за умови збереження ресурсу двигуна.

По-трете, використовуйте тільки якісні паливно-мастильні матеріали. Не варто експериментувати з моторною оливою, заливаючи маловідомі бренди і тим паче підробку. Також не варто заправлятись пальним на заправках сумнівної якості.

Підсумок Авто24

Прогоряння поршня – дуже серйозна несправність, усунення якої коштує дорого. Але гарна новина у тому, що поршні не прогорають зненацька, про настання такої поломки двигун зазвичай попереджає змінами у роботі. Кваліфікований спеціаліст у переважній більшості випадків, зможе розпізнати таку несправність на ранніх стадіях. Тому навіть для проходження звичайного ТО варто звертатись лише в перевірений автосервіс.

Що таке поршень двигуна? Основне призначення

Поршень двигуна — це деталь циліндричної форми, що робить зворотно-поступальний рух всередині циліндра і служить для перетворення зміни тиску газу, пари або рідини в механічну роботу, або навпаки — зворотно-поступального руху в зміну тиску.

Спочатку поршні для автомобільних двигунів внутрішнього згоряння відливали з чавуну. З розвитком технологій стали використовувати алюміній для виготовлення поршнів, т. к. він давав наступні переваги: зростання оборотів і потужності, менші навантаження на деталі, кращу тепловіддачу.

З тих пір потужність моторів зросла багаторазово, температура і тиск в циліндрах сучасних автомобільних двигунів (особливо дизельних моторів) стали такими, що алюміній підійшов до межі своєї міцності. Тому в останні роки подібні мотори оснащуються сталевими поршнями, які впевнено витримують збільшені навантаження. Вони легше алюмінієвих за рахунок більш тонких стінок і меншою компресійної висоти, тобто відстані від днища до осі алюмінієвого пальця. А ще сталеві литі поршні не, а збірні.

Крім іншого, зменшення вертикальних габаритів поршня при незмінному блоці циліндрів дає можливість подовжити шатуни. Це дозволить знизити бічні навантаження в парі “поршень-циліндр, що позитивно позначиться на витрату палива, ресурс двигуна. Або, не змінюючи шатунів і коленвала, можна вкоротити блок циліндрів і таким чином полегшити двигун.

Вимоги до поршням двигуна

По-перше, поршень, переміщаючись в циліндрі, дозволяє розширюватися стисненим газам, продукту горіння палива, і здійснювати механічну роботу. Отже, він повинен чинити опір високій температурі, тиску газів і надійно ущільнювати канал циліндра.

По-друге, представляючи собою разом з циліндром і поршневими кільцями лінійний підшипник ковзання, він повинен найкращим чином відповідати вимогам пари тертя з метою мінімізувати механічні втрати і, як наслідок, знос.

По-третє, відчуваючи навантаження з боку камери згорання і реакцію від шатуна, він повинен витримувати механічний вплив.

По-четверте, здійснюючи зворотно-поступальний рух з високою швидкістю, повинен якомога менше навантажувати кривошипно-шатунний механізм інерційними силами.

Основне призначення поршнів в роботі двигуна

Паливо, згораючи в надпоршневом просторі, виділяє величезну кількість тепла в кожному циклі роботи двигуна. Температура згорілих газів досягає 2000 градусів. Лише частину своєї енергії вони передадуть рухомих деталей мотора, все інше у вигляді тепла нагріє двигун, а те, що залишиться, разом з відпрацьованими газами вилетить в трубу. Отже, якщо ми не будемо охолоджувати поршень, він через деякий час розплавиться. Це важливий момент для розуміння умов роботи поршневої групи.

Ще раз повторимо відомий факт, що тепловий потік направлений від більш нагрітих тіл до менш нагрітих. Тоді ми зможемо побачити розподіл температур по поршню під час його роботи і визначити важливі конструктивні моменти, що впливають на його температуру, тобто зрозуміти, за рахунок чого він охолоджується.

Найбільш нагрітим є робоче тіло, або, іншими словами, гази в камері згоряння. Абсолютно зрозуміло, що тепло буде передано навколишньому повітрю – найхолоднішому. Повітря, омиваючи радіатор і корпус двигуна, остудить охолоджуючу рідину, блок циліндрів і корпус головки. Залишається знайти місток, по якому поршень віддає своє тепло в блок і антифриз. Є для цього чотири шляхи.

Отже, перший шлях, що забезпечує найбільший потік, – це поршневі кільця. Причому перше кільце грає головну роль, як розташоване ближче до днища. Це найбільш короткий шлях до охолоджуючої рідини через стінку циліндра. Кільця одночасно і притиснуті до поршневим канавкам, і до стінки циліндра. Вони забезпечують понад 50% теплового потоку.

Другий шлях менш очевидний. Друга охолоджуюча рідина в двигуні – масло. Маючи безпосередній доступ до найбільш нагрітих місць двигуна, масляний туман забирає з собою і віддає в піддон картера значну частину тепла саме від самих гарячих точок. У разі застосування масляних форсунок, що направляють струмінь на внутрішню поверхню днища поршня, частка олії в теплообміні може досягати 30 – 40%. Зрозуміло, що, навантажуючи масло більшою мірою функцією теплоносія, ми повинні подбати, щоб його остудити. Інакше перегріте масло може втратити свої властивості. Також, чим вище температура масла, тим менше тепла воно здатне перенести через себе.

Третій шлях – через масивні бобишки в палець, потім в шатун, а звідти в масло. Він менш цікавий, так як на шляху є суттєві теплові опору у вигляді зазорів і сталевих деталей, що мають значну протяжність і низький коефіцієнт теплопровідності.

Четвертий шлях. Частина тепла відбирає на свій нагрівання свіжа топливовоздушная суміш, що надійшла в циліндр. Кількість свіжої суміші та кількість тепла, яке вона відбере, залежить від режиму роботи і ступеня відкриття дроселя. Треба зауважити, що тепло, отримане при згорянні, також пропорційно заряду. Тому цей шлях охолодження носить імпульсний характер; відрізняється скоротечностью і високоефективний завдяки тому, що тепло відбирається з тієї сторони, з якої поршень нагрівається.

В силу більшої значущості слід приділити більш пильну увагу передачу тепла через поршневі кільця. Абсолютно зрозуміло, що якщо цей шлях ми перекриємо, то малоймовірно, що двигун витримає скільки-небудь тривалі форсовані режими. Температура зросте, матеріал поршня «попливе», і двигун зруйнується.

Тут хочу згадати таку характеристику, як компресія. Давайте уявимо, що кільце не прилягає по всій своїй довжині до стінки циліндра. Тоді згорілі гази, прориваючись в щілину, створять бар’єр, що перешкоджає передачі тепла від поршня через кільце в стінку циліндра. Це те ж саме, як якщо б ми закрили частину радіатора і позбавили його можливості охолоджуватися повітрям.

Більш страшна картина, якщо кільце не має тісного контакту з канавкою. У тих місцях, де гази мають можливість проходити повз кільця через канавку, ділянка поршня позбавляється принципової можливості охолоджуватися і, навіть більше того, виявляється в «тепловому мішку». Як результат – прогар і викришування частини вогневого пояси, прилеглої до місця витоку. Тому завжди приділяється багато уваги геометрії циліндра, кільця і зносу канавки.

Скільки кілець буде у нового поршня? З точки зору механіки, чим менше кілець, тим краще. Чим вони вже, тим менше втрати в поршневій групі. Однак при зменшенні їх кількості та висоти ми неминуче погіршуємо умови охолодження поршня, збільшуючи тепловий опір днище – кільце – стінка циліндра. Тому вибір конструкції – завжди компроміс.

Потрібно, щоб кільця були і вузькі та широкі. І два для швидкохідності і три для ефективного охолодження поршня. Вирішення цієї задачі – суть компетентність конструктора.