Диаметр поршней двигателя автомобиля газ 53

Группа поршневая ГАЗ-53: сердце газовских моторов

Автомобили ГАЗ-53 все еще распространены в нашей стране, поэтому для них выпускается много запчастей. Среди них и детали двигателей, в том числе поршни, гильзы, пальцы и другие, образующие поршневую группу. О поршневой группе, ее назначении, составе, типах и конструктивных особенностях — в этой статье.

Назначение, состав и роль поршневой группы в двигателе

Двигатель — это сложная система взаимосвязанных и взаимодействующих деталей, каждая из которых выполняет свои функции. Одну из ведущих ролей в работе мотора играет целый комплект деталей ? поршневая группа. Именно эта группа компонентов обеспечивает достижение двигателем его ключевых характеристик, а также выполняет ряд функций:

Поршень, гильза и головка блока образую камеру сгорания, в которой как раз и происходят все основные термодинамические процессы ДВС;
Поршень воспринимает и передает на коленчатый вал (через палец и шатун) силы, возникающие при сгорании топливно-воздушной смеси;
Поршень вместе с поршневыми кольцами обеспечивает герметизацию камеры сгорания, предотвращая чрезмерную утечку газов в картер;
Гильза обеспечивает герметизацию водяной рубашки двигателя, предотвращая попадание охлаждающей жидкости в цилиндр и обратный прорыв газов в рубашку охлаждения.

Обычно к поршневой группе относится четыре типа деталей: поршень, гильза, поршневой палец и два стопорных кольца. Также поршневая группа требует использования еще ряда деталей — поршневых колец (компрессионных и маслосъемных) и, если это предусмотрено конструкцией двигателя, уплотнительных колец под гильзы. Каждый поршень с гильзой, пальцем и стопорными кольцами образует один поршнекомплект (нередко сюда же включаются и кольца), число поршнекомплектов равно числу цилиндров двигателя.

Важно отметить, что детали поршневой в процессе эксплуатации подвергюется колоссальным тепловым (нагрев до 2000°C и более) и механическим нагрузкам. Поэтому к параметрам и качеству изготовления этой группы деталей предъявляются самые жесткие требования, для них используются высококачественные материалы, а в процессе производства применяются технологии по их упрочнению.

В настоящее время поршневые группы продаются в двух комплектациях — с гильзами и без. Комплектация зависит от конструкции двигателя и способа установки его гильз. В частности, на многих моторах легковых автомобилей (отечественные ВАЗ, большинство иномарок и другие) обычно гильзы впрессованы в блок и их замена связана с серьезными затратами сил, поэтому поршнекомплекты для них не имеют гильз. А на двигателях грузовиков, в том числе старых и новых ГАЗах, современных КАМАЗах, в двигателях ЯМЗ и многих других, используются гильзы ?мокрого? типа (они непосредственно омываются охлаждающей жидкостью), которые просто вставляются в блок и удерживаются головкой — для таких моторов поршнекомплекты поставляются с гильзами.

Типы и конструктивные особенности поршневых групп ГАЗ-53

На автомобилях ГАЗ-53 всех модификаций используется только две модели двигателя — бензиновые карбюраторные 8-цилиндровые V-образные ЗМЗ-53 и его более современная модификация ЗМЗ-511. Моторы ЗМЗ-53 (и его ?брат-близнец? ЗМЗ-66 для ГАЗ-66) выпускаются с начала 1960-х годов, а ЗМЗ-511 (вместе с другими моторами 500-й серии) стали производиться уже с конца 80-х годов. В настоящее время двигатели ЗМЗ-53 (и ЗМЗ-66) не выпускаются, но в производстве все еще находятся ЗМЗ-511, которые ставятся на грузовики ГАЗ-3307 и другие, и ЗМЗ-513 (ставились в том числе и на ГАЗ-66).

Двигатели ЗМЗ-53, 511 и 513 имеют объем 4,25 литра и мощность от 115 л.с. (ранние версии) до 125 л.с. (современные версии). Поршневые группы данных двигателей одинаковы и имеют идентичные параметры. Такая же поршневая используется в моторах ЗМЗ-502, ЗМЗ-672 и различных их модификациях. Поэтому одна модель поршневой может использоваться для ремонта двигателей старых автомобилей ГАЗ-53 и ГАЗ-66, более новых ГАЗ-3507, 3785, 3307, автобусов ПАЗ-672, ПАЗ-3205 и ряда других.

Несколько слов нужно сказать о каждой детали поршневой группы рассматриваемых двигателей.

Гильза. ?Мокрого? типа, изготавливается из с специального легированного чугуна методом центробежного литья, в нижней части переходит в тонкий стакан для плотной установки в блок, сверху расширяется для лучшего контакта с головкой. Гильза через специальную прокладку (медное кольцо) вставляется в блок и сверху прижимается (опять же через прокладку) головкой. Гильза непосредственно омывается охлаждающей жидкостью, поэтому герметичность верхней и нижней прокладок в данных моторах имеет первостепенное значение.

Поршень. Диаметром 92 мм, отливается из алюминиевого сплава АЛ-30 (современная маркировка АК12ММгН). В более поздних модификациях поршень получил терморегулирующую вставку из стали. В верхней части поршня предусмотрено три канавки — две под компрессионные кольца, и одну под маслосъемное кольцо. Внешняя поверхность поршня покрыта тонким слоем олова (а в более поздних модификациях специальными сплавами на основе олова), который обеспечивает более равномерную притирку и приработку.

Поршневой палец. Плавающего типа, пустотелый (трубчатый), изготавливается из конструкционной легированной (хромистой) стали марки 15Х и подвергается дополнительной обработке — цементации поверхности и высокочастотной закалке (на глубину до 1,5 мм). Палец удерживается в поршне на двух пружинистых стопорных кольцах.

Зачастую к поршневой группе относят и комплекты поршневых колец. В двигателях ЗМЗ-53, 511 и 513 используется три кольца — два компрессионных, устанавливаемых в верхней части поршня, и одно маслосъемное. Компрессионные кольца — цельные, чугунные, причем верхнее кольцо дополнительно хромирована. Маслосъемное кольцо — наборное, состоит из двух стальных колец, одного радиального и одного осевого расширителя.

Важно отметить, что все детали поршневой группы еще на заводе-изготовителе подбираются и подгоняются по параметрам (диаметрам, массе и т.д.), поэтому при установке комплекта важно их не перепутать. Однако возможна не полная замена всей группы, а только ремонт и замена отдельных деталей. Например, очень часто гильзы хонингуются, вследствие чего их внутренний диаметр увеличивается, в этом случае необходимо использовать поршни увеличенного ремонтного размера (всего их выпускается пять групп). Соответственно, на столько же групп разделены поршневые кольца. На четыре группы по размерам разделены и поршневые пальцы, что тоже необходимо учитывает при ремонте.

Вопросы ТО, ремонта и замена поршневой группы

В процессе эксплуатации двигателя поршневая группа подвергается колоссальным нагрузкам, вследствие этого подвержена износу и нуждается в регулярном ремонте. О том, что поршневая требует осмотра и обслуживания, могут свидетельствовать целый ряд признаков, самые явные из них — значительный угар масла, падение мощности силового агрегата, повышение дымности и токсичности выхлопа, затрудненный запуск двигателя и другие. Наконец, чрезмерный износ некоторых деталей (например — пальцев и поршневых колец) проявляется определенными ритмичными и неритмичными стуками.

Все это может возникать из-за износа, деформации или даже разрушения деталей поршневой. Наиболее часто можно столкнуться с закоксовкой и поломкой поршневых колец, износом поршневых пальцев, износ канавок под поршневые кольца, износ юбки поршня, возникновение на юбке поршня задиров. Износу подвержена также и гильза, на ее зеркале могут возникать задиры и различные повреждения.

Наиболее просто решается проблема с кольцами — они снимаются и заменяются на новые. Однако если разбиты канавки под кольца, то менять придется весь поршень, новые поршни ставить придется при их чрезмерной износе, появлении задиров и деформаций. Если проблема в поршневом пальце, то на его место может быть установлен палец большего ремонтного размера (при этом отверстие под палец в поршне растачивается). А в случае хонингования гильз придется менять все поршни, при этом нужно использовать поршни соответствующего ремонтного размера. Наконец, наиболее сложные проблемы, когда замена поршней или расточка гильз уже невозможны, решаются полной заменой поршневой группы.

Независимо от типа ремонта, необходим соблюдать ряд требований. В частности, все поршни и пальцы устанавливаются в определенном положении — по цветным меткам, по стрелкам и надписям ?ПЕРЕД?. Только так будет достигнута правильная балансировка поршневой группы и нормальная работа двигателя. А после установки новой поршневой двигатель обязательно должен пройти обкатку, порядок которой четко прописан производителем.

Для нормальной работы поршневой группы необходимо использовать качественные и рекомендуемые производителем смазочные материалы, охлаждающую жидкость и другие технические жидкости. Также необходимо соблюдать простейшие правила эксплуатации силового агрегата — правильно запускать и прогревать, не подвергать перегрузкам и т.д. Только в этом случае поршневая группа и весь мотор будут работать в оптимальном режиме, обеспечивая требуемые характеристики на протяжении многих лет.

Таблица 4.4 Номинальные и предельно допустимые размеры и посадка сопрягаемых деталей шатунно-поршневой группы двигателя мод. 40621 Волга 31105 2004-2009

Заволжский моторный завод существует с 1958 года, силовыми агрегатами его производства комплектуется множество автомобилей ГАЗ и УАЗ.

1 ГАЗ 53
2 Двигатель ЗМЗ 53 технические характеристики
3 Неисправности двигателя ЗМЗ 53
4 Ремонт двигателя ЗМЗ 53

Двигатель ЗМЗ 53 в серию запущен в 1959 году, за все время существования этой модели было произведено множество различных модификаций. «Пятьдесят третий» мотор производится и по сегодняшний день, только он получил другой буквенный индекс и несколько иные, значительно улучшенные технические характеристики.

ГАЗ 53

Серийное производство грузовика ГАЗ-53 началось в далеком 1961 году, и первое время на эти автомобили устанавливались шестицилиндровые рядные ДВС ГАЗ-51. «Пятьдесят первый» движок имел устаревшую к тому времени конструкцию – чугунный блок цилиндров, нижнее расположение клапанов, поэтому на Горьковском автозаводе приняли решение – заменить устаревший силовой агрегат на более мощный и производительный двигатель, которым и стал V-образный восьмицилиндровый ЗМЗ-53. Новым мотором «Газон» стал оснащаться с 1964 года, ДВС серийно ставился сначала на модель грузовика ГАЗ 53А, а затем и на легендарный ГАЗ 53-12.

Периодическое обслуживание ГБЦ

Для более длительной эксплуатации головок блока цилиндров необходимо периодически производить профилактику, которая в первую очередь выражается в проверке затяжки гаек крепления.

Эту процедуру владелец должен проводить не реже, чем один раз на две-три тысячи пробега двигателя.

Рабочим инструментом при этих действиях должен быть динамометрический ключ, который обеспечит необходимый момент затяжки. Использование обычного инструмента

может привести к преждевременному ремонту. Надо отметить, что усилие при отрицательных температурах должно быть на верхнем приделе допуска, то есть 78 Нм, а при средних положительных — на нижних, 73 Нм.

В промежутке между обслуживанием необходимо контролировать состояние места соединения детали с блоком, чтобы своевременно заметить пробой прокладки, который также неизбежно приведет к дорогостоящему ремонту силового агрегата.

Двигатель ЗМЗ 53 технические характеристики

ЗМЗ 53 – это восьмицилиндровый V-образный силовой агрегат, с алюминиевым блоком и двумя алюминиевыми ГБЦ. ДВС имеет нижнее расположение распредвала и верхнее расположение клапанов. В блоке цилиндров гильзы съемные, устанавливаются на уплотнительных медных кольцах. На каждой головке блока имеется по четыре камеры сгорания, между ГБЦ крепится алюминиевый впускной коллектор. Система питания «Газовского» мотора – карбюратор марки К135 (раньше устанавливался К126Б). Двигатель ЗМЗ 53 имеет следующие технические характеристики:

объем цилиндров – 4250 см?;
мощность – 115 л. с.;
диаметр стандартного цилиндра – 92 мм;
степень сжатия (компрессия) – 7,6;
ход поршня – 92 мм.

Как и все современные двигатели, мотор 53 – четырехтактный, коленвал имеет правое вращение. Система охлаждения двигателя – жидкостного типа, в радиатор заливается тосол или антифриз. В каждой камере сгорания ГБЦ имеется по два клапана, движок работает на бензиновом топливе А-76. Следует отметить, что в советское время (в 60-80-х годах прошлого века) водители в систему охлаждения заливали воду – антифриз тогда применялся только в легковых машинах типа «Жигули», и то не всегда.

Двигатель ЗМЗ 53 имеет следующие заправочные емкости:

Фильтры очистки дизельного топлива: что это такое, для чего…

ВАЗ 2106-2107: зажигание и его правильная регулировка

моторное масло в системе смазки – 10 л;
жидкость в охлаждающей системе – 21,5 л.

Назначение, состав и роль поршневой группы в двигателе

Поршень, гильза и головка блока образую камеру сгорания, в которой как раз и происходят все основные термодинамические процессы ДВС;
Поршень воспринимает и передает на коленчатый вал (через палец и шатун) силы, возникающие при сгорании топливно-воздушной смеси;
Поршень вместе с поршневыми кольцами обеспечивает герметизацию камеры сгорания, предотвращая чрезмерную утечку газов в картер;
Гильза обеспечивает герметизацию водяной рубашки двигателя, предотвращая попадание охлаждающей жидкости в цилиндр и обратный прорыв газов в рубашку охлаждения.

Неисправности двигателя ЗМЗ 53

Для двигателя второй половины XX века ЗМЗ-53 обладает неплохим ресурсом – средний пробег до капитального ремонта составляет около 200 тыс. км. Безусловно, многое зависит от условий эксплуатации – если машину постоянно перегружать, эксплуатировать на дорогах с затяжными подъемами, срок службы движка заметно сокращается. Заволжский мотор неприхотлив, и может достаточно длительное время работать в тяжелых условиях, но затем он, естественно, нуждается в ремонте.

Хотя ДВС достаточно вынослив, у него есть свои недостатки, характерные «болячки». Основные болезни «Газоновского» движка:

течь масла с заднего коренного сальника;
коробление «паука» (впускного коллектора);
повышенный угар масла (расход через поршневые кольца);
низкое давление масла в системе смазки.

С заднего сальника масло течет в основном из-за сальниковой набивки, и этот дефект является конструктивной недоработкой. Чтобы устранить течь, авторемонтники стыки набивки и резиновые уплотнители («флажки») промазывают маслостойким герметиком – такой метод достаточно эффективен, но не во всех случаях. Если поршневые кольца изношены или залегли, в масляном картере создается избыточное давление, и масло начинает выдавливать. Так как самое слабое уплотнение в набивке, течет масло через задний «коренной», и устранить течь в таком случае удается только заменой поршневых колец или целиком поршневой группы.

Низкое давление в системе смазки – явление достаточно частое на «Газонах», но что удивительно – двигатель с давлением, практически равным нулю, может проходить не одну тысячу километров. Часто недостаточное давление на «Газоне» бывает почти сразу, на новом ДВС:

на холостом ходу загорается аварийная лампа давления масла;
на средних оборотах стрелка прибора едва доходит до 2 кг/см.

Деформированный «паук» – явление тоже частое на движке ЗМЗ 53. Здесь конструкторы немного просчитались – массивный алюминиевый коллектор от нагрева деформируется, и через прокладки паука начинает подсасывать воздух. В результате топливная смесь обедняется:

мотор начинает троить;
падают холостые обороты – на ХХ движок глохнет.

Вопросы ТО, ремонта и замена поршневой группы

Подготовка запчастей и деталей.

Часть 4. Подготовка запчастей и деталей.

Здравствуйте Уважаемые друзья! И так мы с Вами подошли к той стадии, ремонта двигателя ЗМЗ-511, я бы сказал к одному из важнейших моментов: это к выбору и подготовке запчастей и деталей. Потому что, от выбора и подготовки запчастей и деталей, будет зависеть на сколько правильно и как положено, мы с Вами произведем капитальный ремонт нашего двигателя.

Прежде нам с Вами нужно определить на сколько изношены детали нашего двигателя и какие детали нуждаются в замене. Давайте, первым делом, определим износ коленчатого вала нашего двигателя. Если вдруг кто то не знает размеры шеек коленчатого вала двигателя ЗМЗ-511 (Газ-3307) и модификации имеет следующие размеры:

Таблица. 1 Номинальный и ремонтные размеры

коренных и шатунных шеек

коленчатого вала двигателя ЗМЗ-511 и модификации.

Для того что бы узнать и измерить степень износа коленвала нам с Вами понадобится микрометр. Микрометры бывают электронные и простые то есть механические, какой предпочитаете Вы решать Вам, я же доверяю старому микрометру, своему, он у меня еще с советских времен и не разу не подводил.

Микрометр механический.

Микрометр электронный.

Что можно еще сказать про коленвал. Как нужно пользоваться микрометром я не буду описывать, это статья не об этом, да и если Вы не умеете пользоваться микрометром или же просто его у Вас нет, не чего страшного в этом нет. Износ и выработку на коленвале можно определить и без микрометра.

Читать дальше: Замена опорного подшипника лачетти седан

Как это сделать, да очень просто. После снятия коленвала протрите сухой тряпкой, если сильный износ даже будет видно на глаз, а если же не видно, то просто проведите ногтем поперек шеек коленвала и если есть износ и выработка сразу почувствуете. Потому что вкладыши, как коренные так и шатунные, не полностью облегают, то есть зажимают, шейки коленвала. Вот как раз не зажатая часть, вкладышами, шейки коленвала и не изнашивается, а в результате появляется своеобразная ступенька. Вот как раз когда, Вы, проведете, ногтем по шейки коленвала, и почувствуете эти самые ступеньки.

И так если есть такая выработка, то без всякого микрометра можно вести к токарю-шлифовщику. Ну, а если вовсе нет выработки, то можно и ставить коленвал, но все таки в этом случае нужно будет микрометр, что бы измерить износ. Потому что если износ будет несколько соток, мы попросту руками мы этого не почувствуем, а микрометр покажет.

С коленвалом закончим. Давайте сегодня еще поговорим о распредвале и на этом закончим эту статью. Распредвал ЗМЗ-511 и модификации имеет пять опорных шеек. На распредвале нет, как на коленвале, шатунных шеек. Есть пять опорных шеек, можно их и назвать коренными, есть 16 кулачков которые при вращении давят на толкатели. Как втулки распредвала так же и сам распредвал подвергается, при необходимости, такому же ремонту как и коленвал. Номинальный размер распредвала 50мм в диаметре. При износе так же распредвал шлифуется. А размеры распредвала, двигателя ЗМЗ-511 (Газ-3307) и модификации, следующие:

Таблица. 2 Номинальный и ремонтные размеры

опорных шеек распределительного

вала

Таблица.3 Номинальный и ремонтные размеры

отверстий во втулках

распределительного вала

И так после шлифовки распредвала нам с Вами нужно и заменить втулки распредвала. Но прежде нам нужно выбить старые втулки. Для того , что бы аккуратно выбить, не повредив блок цилиндров, нам понадобится специальные оправы. Их обычно заказывают у токаря и они должны быть соответствующих размеров.

Оправа для втулок распредвала.

Дальше, после того как мы выбили старые втулки, нужно прочистить посадочные места, втулок на блоке цилиндров, от всего что накопилось за время эксплуатации двигателя. Теперь мы можем забывать, опять же с помощью той же самой оправы, уже новые втулки. Если Вы обратили внимание, по крайней мере должны были заметить, что одна из втулок не похожа на остальные. Она снаружи диаметром меньше. Это втулка ставиться на последнюю шейку, если смотреть спереди на двигатель.

При забивании втулок нужно обязательно совмещать дырки на втулках с дырками на блоке цилиндров. Это один из важнейших моментов, при сборке двигателя, потому что если не совместить дырки, попросту масло не будет поступать туда куда должно, а без смазки трущиеся детали долго работать не будут, они просто заклинят. Еще раз повторяю обязательно нужно правильно совместить дырки на втулках распредвала и блоке цилиндров.

Читать дальше: Дымогенератор своими руками для проверки подсоса воздуха

Теперь после того как мы с Вами, правильно, забили втулки на места, нам нужно их развернуть специальной разверткой соответствующего размера. (Размеры приведены на таблице. 2.)

На сегодняшний день развертки есть разных видов, есть фиксированных размеров так же есть и регулируемые. Какой выбирать решать Вам, но мне кажется разумнее будет приобрести регулируемый, просто он еще может где Вам понадобиться.

Регулируемая развертка.

Когда будете развертывать втулки, не пытайтесь сразу вывести нужный диаметр, а лучше сначала поставьте чуть поменьше требуемого диаметра. После того как прошлись разверткой попробуйте всунуть распредвал если не проходит, чуть прибавьте диаметр развертки и снова пройдитесь. И так до требуемого диаметра. Когда распредвал будет проходить с небольшим усилием, то это будет норма. Но и болтаться не должен, постарайтесь не переборщить, если будите не спеша, все делать, то все получится.

В идеале, конечно, нужно бы иметь под рукой нутромер, что бы измерять диаметр при развертывание втулок.

Нутромер.

Но если Вы не моторист, то попросту всех этих инструментов у Вас может не оказаться. Поэтому я и пишу как по простому все сделать, будете все делать, так как я буду писать, все получится. После того как закончите с развертыванием втулок распредвала, то можно поставить на место сам распредвал, предварительно смазав моторным маслом. Распредвал, после развертки втулок, должен заходить с небольшим усилием.

Если возникнут какие то проблемы, вопросы пишите мне или оставляйте комментарий я обязательно отвечу подскажу, все что сам умею. На этом эту статью заканчиваю, до встречи. Спасибо за внимание!