Маркування на дно поршня
1 - Стрілка, що вказує напрямок обертання колінчастого валу; 2 – Обліковий номер заводу-виробника; 3 – Дата випуску; 4 - товарний знак заводу-виробника; 5 - Діаметр поршня (позначається літерами А, В або С)
Поршневі кільця
1 - Перше (верхнє) компресійне кільце; 2 - Друге (нижнє) компресійне кільце; 3 - Маслознімне кільце
Шатунно-поршнева група - загальні відомості
Двигун 1.3 л
Поршні
Поршні виконані з алюмінієвого сплаву, що відрізняється високою термостійкістю, значною довговічністю та твердістю.
Поршень складається зі спідниці та днища. Форма спідниці забезпечує належне прилягання поршня до стінок гільзи/циліндра, крім можливості заклинювання його під час роботи.
Усередині поршня в бобишках встановлений поршневий палець, за допомогою якого складання кріпиться до верхньої голівки шатуна.
Вісь отвору під поршневий палець зміщена щодо осі поршня. Така асиметрія має на меті зведення до мінімуму навантажень, що виникають під час проходження збиранням ВМТ.
Використовувані в двигунах поршні мають біметалічну конструкцію: в зоні отворів під поршневий палець передбачені чотири сталевих пояски, що обмежують коливання діаметра поршня, пов'язані зі змінами температури. Завдяки такому захисту стало можливим знизити проміжки між стінками поршнів і дзеркалом циліндрів до величини 0.02 мм.
На поверхні поршня передбачено три канавки під установку поршневих кілець. Над канавкою першого (верхнього компресійного кільця виконані три додаткові канавки, що мають на меті обмеження тепловіддачі від гарячого днища поршня до верхнього кільця, що знаходиться в найбільш важких експлуатаційних умовах.
На днищі поршня нанесені позначення.
Поршні повинні підбиратися до гільз/циліндрів, відповідаючи їм за розмірними групами. При установці шатунно-поршневих збірок у двигун слідкуйте, щоб мітка у вигляді стрілки виявлялася розгорнутою в напрямку обертання колінчастого валу (тобто вліво по двигуну).
Поверхня спідниці поршня має складну форму, внаслідок чого вимірювання діаметра необхідно виконувати строго у встановленому місці, на висоті 8 мм від нижнього зрізу спідниці. Вимірювання слід проводити в площині перпендикулярної осі поршневого пальця. При цьому температура як самого поршня, так і вимірювального інструменту повинна дорівнювати 20°С.
Поршні випускаються тільки номінальних розмірів і поділяються за діаметром на три розмірні групи (А, В та С).
З метою забезпечення стабільної роботи двигуна всі чотири поршні повинні мати одну й ту саму масу. Для дотримання цієї умови в процесі виготовлення проводиться зважування поршнів. Розкид мас коригується шляхом видалення металу зі спідниці.
Поршневі пальці
Поршневий палець забезпечує шарнірне з'єднання поршня із шатуном. Палець виконаний з високоякісної сталі, відшліфований та відполірований. На середню частину пальця сідає верхня головка шатуна. Кінці пальця просунуті в отвори в бобишках поршня. Для фіксації заправленого в складання пальця використовуються стопорні кільця.
Новий палець встановлюється в поршні з малим натягом, без зазору або мінімальним зазором. У втулку верхньої головки шатуна палець садиться із зазором. При надмірному люфті пальці при підвищенні навантаження на двигун починають стукати.
Перед установкою пальця з однієї зі сторін поршня встановлюється кільце (скористайтеся для посадки кільця спеціальним пристосуванням). Потім, з протилежного боку поршень заправляється злегка змащений руховим маслом поршневий палець. Палець заправляється настільки, щоб його кінець виступав усередині поршня на величину 1÷1.5 мм. Далі в поршень заправляється верхня головка шатуна, також злегка змащена руховим маслом (простежте, щоб отвір маслоструму у верхній частині шатуна виявилося спрямоване в протилежний бік, що вказується стрілкою, нанесеною на днище поршня). Далі заправте палець до упору його торцем в заправлене в поршень кільце стопорне і встановіть друге кільце з іншого боку пальця.
Поршневі кільця
Кожен із поршнів оснащується трьома поршневими кільцями, що встановлюються у спеціально виконані у верхній частині стінок поршня канавки. Форма та порядок посадки кілець у канавках показані на ілюстрації.
Верхнє компресійне кільце виготовлене зі сталі та хромоване зовні з метою зниження компонента тертя, а також захисту металу від агресивного впливу гарячих газів, що відпрацювали. Кільце має правильну круглу форму та симетричний переріз у формі прямокутника з усіченими кутами.
Друге (нижнє) компресійне кільце виконане з чавуну та має несиметричний поперечний переріз у формі прямокутника з похилою зовнішньою стороною. Кут нахилу зовнішньої грані кільця становить близько 1°, завдяки чому притиск кільця до дзеркала циліндра посідає дуже незначну площу. Зношування контактного майданчика забезпечує щільність прилягання кільця.
На одній з торцевих поверхонь цього кільця є мітка у вигляді напису "ТОР". Кільце слід встановлювати на поршень цією міткою вгору.
Олійне кільце складається з трьох окремих секцій: двох вузьких бічних кілець і поміщеного між ними хвилеподібного розширювача. Загальна товщина збирання становить 3 мм.
Масло, що знімається кільцем з дзеркала циліндра, відводиться через отвори в канавці всередину поршня і далі в піддон картера двигуна.
Усі поршневі кільця мають розрізну конструкцію. Розрізи кілець називаються замками, що забезпечують можливість встановлення кілець на поршні, а, крім того, служать для компенсації теплового розширення.
Нове кільце найщільніше притискається до дзеркала циліндра в районі замку. У процесі подальшого приробітку притискне зусилля поступово вирівнюється по периметру кільця, забезпечуючи максимальну герметизацію складання.
Заміна поршневих кілець на зношеному двигуні, циліндри якого втратили початкову форму, призводить лише до короткочасного відновлення компресії, оскільки кільце не може набути форми зношеного циліндра і щільність його прилягання розподілена нерівномірно.
Шатуни
Шатуни відковані із спеціальної сталі. Шатун складається з верхньої головки, сполучного стрижня та нижньої, розрізної головки. У верхню головку шатуна запресована бронзова втулка, що виконує роль підшипника під посадку поршневого пальця. Сполучний стрижень має двотавровий перетин. Нижня головка розрізана у площині, перпендикулярній до поздовжньої осі складання.
Поверхня ліжок під установку вкладишів шатунних підшипників у нижній розрізній головці шатуна ретельно оброблена. В результаті такої обробки втрачається взаємозамінність кришок шатунних підшипників, через що на кришках і нижніх головках передбачені спеціальні настановні мітки. При заводському складання мітки зазвичай відповідають нумерації циліндрів.
Кришка кріпиться до шатуна за допомогою спеціальних болтів підвищеної міцності та двох гайок з різьбленням М9х1.
У верхній головці шатуна передбачено наскрізний отвір, крізь який масло під час роботи двигуна подається на стінки циліндра. При установці шатуна слід простежити, щоб цей отвір було направлено убік від розподільного валу.
За масою шатуни поділяються на дві групи. Легші (з масою 590÷598 г) промарковані жовтою міткою, нанесеною на голівку. На більш важких шатунах (600-609 г) мітка має блакитний колір. Всі шатуни в двигуні повинні мати однакову масу, причому при коригуванні маса більш важких шатунів приводиться до маси легших, а не навпаки.
Схема процедури вимірювання майстерні автосервісу шатуна показано на ілюстрації. Під час зважування шатун повинен розміщуватись горизонтально. Різниця мас шатунів, зважених як з боку нижньої, так і з боку верхньої голівки повинна становити не більше 2÷6 г. Коригування маси проводиться шляхом зняття матеріалу з верхньої голівки та кришки нижньої голівки в місцях, позначених стрілками на ілюстрації. Максимальна допустима товщина шару, що знімається з верхньої головки, обмежується відстанню від площини, що залишається після обробки до осі отвору під установку поршневого пальця. З міркувань міцності ця відстань повинна становити щонайменше 15 мм. У разі нижньої головки відстань вимірюється від обробленої площини до осі шатунного підшипника і має становити щонайменше 35 мм.
Дизельний двигун та бензиновий двигун 1.6 л
Загалом конструкція шатунно-поршневих складання аналогічна описаній для двигунів 1.3 л, з тією відмінністю, що передбачена можливість встановлення шатунів ремонтних розмірів (див. специфікації). Крім того, у дизельних двигунах шатуни обладнані маслорозпилювачами охолодження поршнів.
Зняття
Двигун 1.3 л
1. Зніміть головку циліндрів, піддон картера двигуна та шестерні масляного насоса. Переконайтеся в надійності посадки гільз циліндрів, у разі потреби зафіксуйте їх за допомогою спеціальних шайб.
2. Перевірте нижні головки шатунів та кришки шатунних підшипників на наявність ідентифікаційних міток у вигляді цифр, вибитих бічної поверхні компонентів. Маркування має відповідати нумерації циліндрів (першим вважається циліндр, найближчий до газорозподільного ланцюга).
3. У разі потреби самостійно помітте проточені на шатунах та їх кришках лиски (скористайтеся фарбою або кернером).
4. Перевірте осьовий люфт шатунів, щупом лезового типу замірявши величину зазору між їх нижніми головками та щоками кривошипів. Якщо результат вимірювання перевищує обумовлене Специфікаціях допустиме значення, відповідний шатун слід замінити.
5. Перевернувши колінчастий вал, приведіть поршні 2-го та 3-го циліндрів у положення НМТ.
6. Віддайте кріпильні гайки і зніміть кришку нижньої головки шатуна з вкладеним шатунним підшипником колінчастого вала.
7. Якщо демонтаж проводиться тільки з метою заміни вкладишів, зніміть шатун з шийки вала (старайтеся не пошкодити шийку вала та дзеркало циліндра - на шпильки кріплення кришки підшипника краще натягнути відрізки паливного шланга) і вийміть з його головки верхній вкладиш.
8. Складіть зняті з кожного шатуна компоненти окремо.
9. Зніміть компоненти нижніх головок шатунів поршнів 1-го та 4-го циліндрів. Дійте дуже обережно, щоб не пошкодити дзеркала циліндрів.
10. Видаліть ступінь нагароутворення у верхній частині кожного з циліндрів.
Двигуни 1.6 л та дизельний
1. Зніміть головку циліндрів, піддон картера, масловідбивач, масляний насос та маслозабірник.
2. Опустивши поршні в середнє положення, обмацайте пальцем дзеркала циліндрів, перевіряючи їх на наявність ступінчастого зношування в районі верхньої межі ходу поршнів. Сходинки повинні бути видалені за допомогою спеціального зенкера, тому що в іншому випадку не можна буде виключити ймовірність пошкодження поршнів у процесі вилучення шатунних складання.
3. Чортилкою подряпайте на днищі кожного з поршнів номер відповідного циліндра.
4. За допомогою щупа лезового типу заміряйте осьовий люфт посадки шатунів на шийках колінчастого валу. Результати вимірів запишіть.
5. На дизельному двигуні виверніть кріпильні гвинти та витягніть зі своїх гнізд сопла маслорозпилювачів охолодження поршнів.
6. Перевернувши колінчастий вал, виставте поршні 1-го та 4-го циліндрів у положення НМТ. У разі потреби накиньте на шатуни та кришки номери циліндрів, стрілкою позначте орієнтацію кришок щодо шатунів.
7. Намагайтеся запам'ятати орієнтацію шатунно-поршневих збірок на двигуні. Залежно від типу двигуна складання можуть помічені різними способами: на зверненій у бік газорозподільного ременя боці нижніх головок та їх кришок наносяться точкові мітки, ризики або передбачаються різної форми виступи на лиття. Якщо заводське маркування не вдається виявити, нанесіть мітки самостійно.
8. У кілька прийомів (по півоберта за підхід) послабте болти кріплення кришки, зніміть кришку з нижньою вкладкою. Щоб уникнути плутанини під час збирання, підклейте вкладиш до кришки скотчем. Повторіть процедуру для збирання.
9. Рукояткою молотка виштовхніть складання через циліндри, вийміть верхні вкладиші та підклейте їх скотчем до шатунів.
10. Діючи в попередньому порядку, зніміть шатунно-поршневі зборки 2-го і 3-го циліндрів.
Перевірка
1. Просунувши плоске жало маленької викрутки в спеціально передбачений паз вийміть стопорне кільце. Нагрійте поршень до 60°.
2. Тепер палець повинен вільно вийти з поршня та отвору у верхній головці шатуна.
3. Озброїться спеціальним інструментом (або лезом старого вимірювального щупа) та зніміть з поршня поршневі кільця. Не забувайте, що кільця виготовлені з тендітного матеріалу і можуть легко зламатися при надмірному розкриванні замків - подбайте про захист рук і очей. Зняті кільця можна викинути – під час збирання вони підлягають заміні в обов'язковому порядку.
4. Уламки старого кільця акуратно видаліть вугільні відкладення з канавок під установку поршневих кілець. Намагайтеся не пошкодити стіни і дно канавок.
5. Ретельно очистіть від нагару днища поршнів. Після зішкрібання основного шару відкладень зачистіть днище дротяною щіткою або наждачним папером.
Примітка. Слідкуйте за збереженням маркування поршнів.
6. Закінчивши чищення, промийте канавки під установку кілець розчинником, потім ретельно просушіть поршні. Перевірте прохідність дренажних маслоповернених отворів канавок.
7. Перевірте стан поршнів. Нормальний знос проявляється у вигляді рівномірного вертикального вироблення на завзятій поверхні поршня і супроводжується ослабленням посадки у своїй канавці верхнього компресійного кільця. У разі виявлення слідів будь-якого анормального зношування поршень слід уважно досліджувати на предмет придатності його до подальшого використання, потім постаратися виявити та усунути причину порушення.
8. Присутність на спідниці поршня подряпин або задир можна розцінювати як наслідок перегріву, викликаного порушенням справності функціонування систем охолодження або мастила, або недопустимим перевищенням температури згоряння повітряно-паливної суміші. Прогари спідниці зазвичай викликаються проривом газів з камер згоряння в результаті зношування циліндрів або поршневих кілець. Прогорання днища поршня свідчить про наявність порушень установки кута випередження запалення та детонації суміші. Корозія поршня у вигляді невеликих каверн вказує на потрапляння в камеру згоряння/картер двигуна рідини, що охолоджує. Намагайтеся виявити причини порушень та усунути їх.
9. Перевірте шатуни, пальці та кришки нижніх головок шатунів на наявність тріщин та інших механічних пошкоджень. Уклавши шатуни на плоску поверхню, перевірте їх на наявність ознак деформацій (у разі відсутності впевненості зверніться за допомогою до фахівців автосервісу). Оцініть стан втулок верхніх головок шатунів.
10. За допомогою мікрометра виміряйте діаметри всіх чотирьох поршнів на відстані 10 мм від зрізу спідниці в площині, розташованій під прямим кутом до осі поршневого пальця. Якщо результат вимірювання виходить за межі обумовленого Специфікаціях діапазону, поршень підлягає заміні.
Примітка. Якщо в процесі виконання капітального ремонту блок циліндрів піддавався розточуванню, або проводилася заміна гільз (моделі 1.3 л), слід підібрати новий комплект поршнів ремонтного розміру. Результати вимірювань запишіть - вони будуть потрібні пізніше при обчисленні зазорів посадки поршнів в циліндрах (див. нижче).
11. Вклавши нове поршневе кільце у відповідну канавку на поршні, щупом лезового типу заміряйте посадковий зазор кільця. Перевірте посадку кожного з поршневих кілець. Якщо результат будь-якого вимірювання виходить за межі допустимого діапазону, поршень підлягає заміні. Про всяк випадок перевірте правильність вибору кілець, вимірявши їх товщину мікрометром.
12. Колумбусом ноніусного типу виміряйте внутрішні діаметри гнізд під посадку поршневих пальців у верхніх головках шатунів. Потім визначте діаметри пальців. Віднімаючи з результатів перших вимірів результати останніх, визначте зазори посадки пальців у головках. Порівняйте результати обчислень із вимогами Специфікацій. У разі потреби втулка шатуна та гніздо в поршні повинні бути проточені, а палець замінено на новий, ремонтний розмір. Виконання цієї роботи правильніше доручити спеціалістам автосервісу.
13. На двигунах 1.3 л шатуни розбиті на дві вагові категорії, на кришках нижніх головок шатунів наноситься відповідне маркування. Більш легкі шатуни мітяться жовтою фарбою, важчі – синій. При заміні шатунів слід підбирати змінні компоненти тієї ж вагової групи. У разі відсутності маркування слід звернутися за консультацією до спеціалістів фірмового сервісного центру компанії Skoda.
14. Правильність орієнтації поршнів на шатунах визначається за нанесеною на днища маркування (днище має бути очищене від нагару).
15. На двигунах 1.3 л нанесена на дно поршня стрілка повинна вказувати вперед по двигуну (у бік розташування масляного фільтра). Шатун же повинен бути розгорнутим маслострумами назад.
16. На моделях 1.6 л та дизельних двигунах стрілка на днищі поршня повинна бути розгорнута у бік газорозподільного ременя. Шатун і кришка його нижньої головки встановлюються виконаною в їх підставах проточкою в стрілкою, що вказується на поршні сторону.
17. Змастіть поршневий палець і втулку верхньої головки шатуна чистою руховою олією. Встановіть поршень на шатун. Закріпіть палець двома стопорними кільцями, розгорнувши замками на 180° від знімних пазів. Діючи в тому ж порядку, змонтуйте шатунно-поршневі зборки, що залишилися.