Инструкция: как заменить цилиндр в двухтактном скутере или мотоцикле
Прежде, чем перейти непосредственно к статье, считаю нужным написать о смешном случае, который произошел в мастерской и, собственно, привел к написанию этой небольшой инструкции.
Дело было летом, я разговаривал с одним очень грамотным автомехаником, он рассказывал о поршнях. Я внимательно слушал и, как бы между прочим, вспомнил о двухтактных мотоциклетных моторах. Он проигнорировал мое отступление и продолжал рассказывать насколько прогрессивными являются поршни СТК в сравнении с китайским чудом техники и как легко установить маслосъемные кольца. Я вновь почему-то вспомнил о двухтактных моторах, и он снова пропустил мой вопрос мимо ушей. На четвертый раз он уже не выдержал. «Да что ты со своими двухтактниками в серьезный разговор встреваешь! – возмутился механик. – Сейчас их уже не существует, сейчас все ездят на четырех тактах, как положено, с клапанами! Никто уже не ездит на двухтактных моторах!»
Не успел он договорить свою фразу, как в метре от нас, на бешенной скорости, проехало двое парней на тяжелом, обильно дымящем мотоцикле ИЖ-Юпитер 4. Смеялись мы очень долго.
И далеко не один ИЖ-Юпитер является представителем двухтактной техники, множество японских и китайских скутеров и мопедов содержат под пластиком двухтактный силовой агрегат. Поэтому, на наш взгляд, инструкция о замене поршней и цилиндров в 2-таконых машинах очень актуальна. С методической точки зрения, овладеть принципами работы 2-тактного двигателя – есть отличный способ изучения принципов работы моторов вообще.
В двигателях 2T существует два основных метода увеличения мощности: замена выхлопной системы на новую с другой рабочей характеристикой и замена форсунки цилиндра на новую с большей производительностью. Перед началом работы мы должны подготовить руководство по обслуживанию двигателя (если такое имеется), наборы комбинированных ключей или торцевых ключей наиболее популярных размеров (7, 8, 10, 11, 12), несколько переходников (желательно сужающиеся к наконечнику). Также стоит оснастить себя динамометрическим ключом, необходимым для затяжки головы — самую простую модель можно купить за 500-600 рублей.
Демонтаж поршневой на 2Т-скутере
Шаг 1
Отрегулируйте коленчатый вал так, чтобы шатун располагался как можно ближе к положению, в котором поршень достигает GMP. Отверстие в трещинах следует закрыть тканевой или фольгированной материей с отверстиями для штифтов цилиндра и кривошипа. Это предотвратит попадание деталей в картер двигателя.
Помните! При замене цилиндра не стоит экономить на кривошипном подшипнике.
Шаг 2
Все работы следует начинать с нового подшипника головки шатуна, который следует заменять каждый раз при замене цилиндра. Снимите старый подшипник со шатуна, смажьте его моторным маслом и поместите в отверстие — это очень простая операция.
Игольчатый подшипник поршневого пальца
Мы берем поршень и помещаем штифт на одну сторону — чтобы закрепить его с помощью пинцета, поместите защиту в намеченную канавку и нажмите на нее — провод деформируется, чтобы можно было вставить. У некоторых защит есть два ушка, которых достаточно, чтобы поймать их, сжать и поместить в поршень.
Шаг 3
Следующий шаг — надеть кольца на поршень. В связи с тем, что двухтактные двигатели вносят много путаницы, всегда следует отсчитывать кольца с верхней части поршня. Если на поршне есть два кольца, и мы не можем сразу надеть нижнее кольцо, сначала мы надеваем его на верхнюю канавку, а затем переводим его на нижнюю — стоит помочь иглой или булавкой.
Установка нижнего кольца через верхнюю канавку
В случае поршней с двумя кольцами следует также обратить внимание на то, имеет ли комплект два одинаковых кольца, или одно предназначено для установки в нижней канавке, а другое — в верхней. После вставки колец установите их замки так, чтобы в прорези были защелки для кольца. Неправильная установка замков практически невозможна, так как, случись такое, разместить поршень в цилиндре было бы попросту нереально.
Шаг 4
Сборка поршня и колец – только полдела. Теперь мы можем надеть поршень на шатун. Мы надеваем поршень, следя за тем, чтобы стрелка внизу указывала на направление выпуска, а значит и на переднюю часть мотоцикла. Смазываем поршневой палец маслом и пропускаем его через поршень и шатун.
1 – стрелка «вниз», 2 — окна
Шаг 5
Необходимо установить второй замок, что будет затруднительно из-за того, что поршень уже находится на шатуне. Вы должны дать ему время, особенно если защита имеет только одно отверстие. Как правило, если отверстие в картере было закрыто тканью или фольгой, вы можете использовать его, даже если проволока выпадает из отверстия в поршне.
Шаг 6
После установки поршня пришло время надеть цилиндр. Если место вокруг штифтов цилиндра отсутствует, то мы можем поставить прокладку цилиндра на место. Как правило, прокладки изготавливаются из картона различной толщины, но иногда существуют также прокладки из кератинита. Принимая прокладку, мы обращаем внимание на то, делаем ли мы это с правильной стороны стороны, то есть перекрывают ли все выемки места в картере.
Будьте внимательны! Стрелка на поршне должна указывать в сторону выхлопа. Прежде чем приступить к установке цилиндра, мы тщательно покрываем гильзу цилиндра моторным маслом, чтобы упростить установку поршня и чтобы кольца не царапали поверхность цилиндра. Надеваем цилиндр на штифты цилиндра, пока нет необходимости перемещать поршень внутриего. В конце еще раз убедитесь, что замки на кольцах находятся в правильном положении и наденьте цилиндр.
Шаг 7
На этом этапе хорошо заручиться помощью другого человека, который будет нажимать на кольца пальцами, пока мы медленно и плавно опускаем цилиндр. Когда все кольца уже вошли в полость цилиндра, мы можем сдвинуть цилиндр до тех пор, пока он не сядет на прокладку на шатунах двигателя. Если поршень и цилиндр установлены правильно, когда поршень находится в наивысшем положении (GMP – верхняя мертвая точка), он должен оставаться на расстоянии от 1 мм до нескольких мм свободного пространства для камеры сгорания (конкретное значение зависит от типа головки), и поршень должен свободно перемещаться в цилиндре.
Головка цилиндра двухтактного двигателя
Если головка нового цилиндра оснащена соединениями, например, для обогрева карбюратора или датчика температуры, а эти отдельные компоненты еше не установлены на свои стационарные места, то перед тем, как привинтить их к головке, следует герметизировать все точки соединения. Это особенно важно в двигателях с жидкостным охлаждением, где утечки могут привести к перегреву двигателя. Резьбы могут быть покрыты обычным высокотемпературным силиконом или герметиком для двигателей. При использовании герметиков стоит выбирать проверенные бренды.
Перед установкой головки обращаем внимание на то, как расположена прокладка.
Прокладки цилиндра 2Т-мотора Malossi
Обычно подходящих прокладок, добавляемых к замазке, достаточно, однако ничто не препятствует дополнительной смазке места соединения с двигателями / головками. Это особенно полезно в случае уплотнительных колец, потому что герметик позволяет прокладке лучше совмещаться между обеими поверхностями — благодаря скольжению прокладка не будет скручиваться, поскольку скручиваться ей попросту негде. Очень хорошей подготовкой для монтажа цилиндров, головок, складных патронов является герметик Elring Dirko. Обратите внимание, что в случае цилиндров с жидкостным охлаждением, имеющих отдельные прокладки для камеры сгорания и водяной рубашки, использование герметика допускается только «всухую».
Нанесенный слой герметика
Шаг 8
Чтобы установить головку, мы должны в последний раз убедиться, что прокладка находится на правом компоненте (на цилиндре или головке), и мы применили соответствующий герметик (по усмотрению). Мы вставляем головку в штифты цилиндра, прижимаем ее к цилиндру, совершая небольшие движения влево и вправо (насколько позволяет зазор на штифтах), чтобы правильно установить прокладку.
Поршневая готовиться на шпильки (штифты)
Шаг 9
Пришло время затянуть винты с головкой. В начале мы можем сделать это пальцами, но, когда гайки достигают головы, начинается последняя трудность. Если у нас нет ощущения «стопа» в руках, хорошо бы использовать динамометрический ключ. На ключе установите крутящий момент, указанный в руководстве по обслуживанию двигателя — обычно он невелик и не превышает 20 Нм, а часто даже меньше 10 Нм — иногда стоит проверить инструкции по цилиндру цилиндра, поскольку некоторые производители рекомендуют разные значения силы натяжения головки. При затягивании головки действует принцип постепенного затягивания гаек с использованием «крестообразного» метода — его стоит сохранить, чтобы избежать натяжения, поломки головки, разрезания прокладки и других неприятностей.
Шаг 10
После завинчивания головки мы можем приступить к сборке остальной части двигателя, то есть установить выхлопную систему, ввернуть свечу зажигания, подключить датчик температуры, нагревательные шланги карбюратора и радиатор.
Шаг 11
Для двигателей LC не забудьте заполнить систему охлаждения хладагентом. Однако в равной степени важно вентилировать систему охлаждения, потому что без нее воздух в трубах не позволит жидкости достичь надлежащего давления, а также максимальной температуры в 120 градусов Цельсия. Некоторые наборы цилиндров имеют подходящий винт, который позволяет вентилировать цилиндр во время заливки. В остальных случаях, когда двигатель запускается впервые, оставьте крышку радиатора или уравновешивающий резервуар открытыми примерно на 10 минут, пока термостат не откроется и жидкость не нагреется. Это позволит воздуху выходить из системы, обеспечивая надлежащее охлаждение нового двигателя.
Другое действие, необходимое во время первого обжига, — запустить двигатель и дать ему поработать на холостом ходу около 10 минут. Это необходимо не только из-за системы охлаждения, упомянутой выше, но также по механическим причинам — первые минуты работы двигателя — это время, когда кольца оседают на поршне, и их первоначальное притирание до того, как двигатель начнет работать на более высоких оборотах. Это время стоит использовать для предварительной настройки качество топливовоздушной смеси прогрева поршневой группы с новым цилиндром. После первого обжига рекомендуется снова проверить затяжку гаек головки цилиндров — иногда вибрации и перепады температур могут привести к изменению фиксации болтов, гаек и креплений.
Предлагаем вашему вниманию полезную видеоинструкцию по замене цилиндропоршневой группы на двухтактном скутере Honda Dio:
Теперь можно наслаждаться поездкой. Стоит помнить, что разные цилиндры имеют разный период обкатки: для чугунных цилиндров это около 500-1000 км, для алюминиевых цилиндров 200-400 км. При притирке двухтактного двигателя, в отличие от четырехтактного, хорошо налить в смесь масло высшего качества, то есть обязательно синтетическое масло. Во время обкатки можно добавить немного масла для улучшения смазки. Также стоит помнить, что двигатель не должен заглушаться на низких и средних оборотах потому что двигатели 2T создают резонанс только в верхнем оборотистом диапазоне.
Ремонт и подготовка цилиндра двухтактного двигателя
Работу с цилиндром двухтактного двигателя производят после обкатки двигателя по заводским данным, затем снимают головку цилиндра, выпускную трубу, карбюратор и, если позволяет конструкция цилиндра, всасывающий патрубок, и заглушки продувочных окон.
Вращая коленчатый вал, осматривают и проверяют правильность выполнения геометрии выпускного, продувочных и впускного окон, тщательно проверяют совпадение их контуров с кромками поршня в верхней и в нижней мертвых точках.
Необходимость такой проверки обусловливается тем, что при изготовлении цилиндра бывают отклонения от чертежа в размерах окон.
С этим можно мириться в условиях обычной эксплуатации мотоцикла, но при использовании его для спортивных целей такие отклонения недопустимы, так как изменение в расположении окон даже на 1 мм по сравнению с заводским эталоном заметно ухудшает продувку и наполнение цилиндра.
Для уточнения размеров окон цилиндра двигателя полезно сделать развертку. С этой целью рабочую поверхность цилиндра смазывают тонким слоем масла, вставляют лист бумаги и делают осторожно оттиск всех окон.
Доводка окон цилиндра двухтактного двигателя — трудоемкая работа, связанная с применением бормашины, набора разных шарошек и напильников.
Вначале исправляют размеры каждого окна, а затем приступают к окончательной отделке, шлифовке и полировке.
Главное внимание надо обратить на то, чтобы верхние и нижние кромки выпускных окон были соответственно равны по высоте. Такое же расположение кромок должно быть и у продувочных окон.
«Пособие механикам мотоциклов»,
А.Н.Силкин, Б.С.Карманов
От чего зависит ресурс двухтактного двигателя скутера?
Коленвал, опорные подшипники коленвала, цилиндр, поршень, компрессионные кольца. Эти детали несут основную нагрузку, любой серьезный ремонт двигателя скутера обязательно связан с их заменой
На вопрос, что долговечнее: вкладыш, покрытый мягким сплавом или стальной каленый шарикоподшипник, даже многие инженеры ответят: конечно, мол, подшипник. Неверно. Во вкладышах (подшипнике скольжения) всегда присутствует давление масла, что подается маслонасосом и вал работает не по поверхности скольжения, он лежит на масляной подушке, он обернут маслом. Во время работы он всплывает и вообще не касается металлической поверхности.
Опорные подшипники коленвала
Опорные подшипники коленвала SKF с полиамидным сепаратором для двигателя Piaggio 50cc
Шарик (или ролик) подшипника поставлен в неизмеримо более жесткие условия. Он катится в бензино-масляной эмульсии. Он едва смазан. Удары от смен нагрузок, собственная инерция шариков и сепаратора, нагрузки, передаваемые шатуном все это сваливается на голову бедного шарика. Он начинает греться. Нагреваясь, он интенсивно выпаривает масло с беговой дорожки, и. греется еще сильнее. На оборотах, близких к максимальным, он вообще перестает смазываться. Центробежная сила срывает маслопленку, а сам подшипник переходит в высшую стадию нагрузки к его разрушению подключается насосный эффект самих шариков. Каждый из них (шариков) при 7000-7500 оборотах начинает работать, как лопасть центробежного насоса.
При этом шарики-лопасти обезжиривают беговую дорожку. Подшипник начинает гореть. Только прессовая посадка в гнездо картера кое-как спасает положение дюралевый картер отбирает часть тепла. Во время разборки на подшипниках, работавших с перекрутом, обнаруживаются цвета побежалости явный знак перегрузки по оборотам.
Кроме рассмотренного перекрута, на долговечность влияет манера езды. Резкое открытие заслонки и дергание ручки газа сообщает опорным подшипникам резкое ускорение. Но шарики, имея собственную массу, момент инерции и будучи обременены тяжелым сепаратором, не могут мгновенно покатиться. Они и не катятся. В момент очень резкого ускорения вала они скользят и сунутся, как полозья санок по беговой дорожке, вызывая взаимный износ: шарик-дорожка. Нижний подшипник шатуна работает примерно в тех же условиях, хотя насосный эффект на нем, в общем-то, не проявляется.
А как же спортивные моторы? Ударные нагрузки для них обычны! Они не идут они бросаются в обороты! Они тянут, ревут, они прыгают и скачут. Конечно, да, да. Но у них крайне короткая жизнь! Она измеряется не десятками тысяч километров пробега, а часами. Кроме того, это дорогие движки с усложненной системой смазки, питания. В их конструкциях пытаются свести до минимума те недостатки двухтактника, о которых мы говорим. В них используют иные конструктивные подходы, иные, дорогие материалы.
Можно ли сделать вечный двигатель? Теоретически нет. Практически да! Этот движок мог бы попеременно использовать энергию солнца, ветра, глубинное тепло земли, энергию морского прибоя. Приводя в действие домашнюю циркулярку, он бы легко окупился за 300-400 лет. Вот мы и замкнули квадрат, стороны которого: долговечность, стоимость, практичность, целесообразность.
Вывод: на каждую модель скутера и микромотоцикла есть инструкция, а в ней рекомендованная конструктором средняя эксплуатационная скорость. Не пренебрегайте рекомендацией! Не смыкайте ручку газа! На уклонах, спусках, перекрестках присбросьте газ! Дайте отдохнуть всему мотору, а подшипникам хорошо смазаться.
Цилиндро-поршневая группа
Стандартная поршневая RMS для двигателя Piaggio 50cc
От точности и чистоты обработки цилиндра зависит его долговечность. Не зря поверхность цилиндра зовут зеркалом. Не совсем точно. Возьмите лупу 1:6, рассмотрите металл, и вы увидите в нем поры. Пористая поверхность-губка позволяет удерживать масло. Из доступных материалов только чугун имеет такую структуру. Не всегда без инструмента (особенно на малых кубатурах) можно определить на глаз состояние цилиндра.
Даже при идеально чистой поверхности, цилиндр может нуждаться в ремонте. И ослабленная компрессия (при новых кольцах и поршне) это подтверждает. Причина: бочка бочкообразное увеличение диаметра в зоне перекладки поршня. После расточки под новый ремонтный поршень, цилиндр хонингуют, специальным приспособлением хоном, снимают мельчайшие следы резца, повышают чистоту поверхности. Какой должна быть разница в диаметрах цилиндр-поршень, зазор? Нужен микрометр. Измерение с точностью до 1 сотой мм. А если без него? Без него: для кубатур до 125 см3: сухой поршень падает, проходя через цилиндр, смазанный моторным маслом, зависает и требует некоторого усилия или потряхивания для перемещения.
Расточные работы выполняют, как правило, на высокоточных координатно-расточных станках (точность обработки +/- 0,01 мм). Но хороший мастер может сделать расточку и на токарном станке (если станок моложе 50 лет). Почему же наш цилиндр начинает нуждаться в ремонтных операциях, как он доходит до жизни такой?
Инструменты для хонинговки цилиндра
Рассмотрим его функции. Первая его задача энергию расширившихся газов передать через шатун на маховик коленвала. Вторая быть надежной направляющей для поршня, который (как и все узлы механических, да и социальных, систем) стремится уйти от оси нагрузок. Эта неразрывная пара находится в постоянном конфликте: цилиндр удерживает поршень, который (особенно в момент перекладки) старается изменить траекторию своего движения. (Будь он живым существом, то давно бы отвязался и убежал из этого пекла!).
Но цилиндр это его рамки, его клетка не позволяет так поступить. А тут еще шатун подключается! На возрастающих оборотах (при традиционном вращении вала по солнцу) он своей инерцией все сильнее и сильнее начинает прижимать поршень к выхлопному окну, где и без того жарко. В таких условиях износ пары (поршень-цилиндр) неизбежен, обязателен и неотвратим. Иной вопрос: как свести его к минимуму. Только грамотная езда, умение слушать мотор, давать ему отдых (даже на трассе кросса!) и применение качественных масел смогут многократно продлить жизнь вашего двухтактника.
Внутренняя поверхность цилиндра
Вспомните, как после пробега в 2-3 тыс. км работали ваши Карпаты, ваш Ковровец, как звучал их мотор. Ну да, шелест, хрип и лязг. Если за пределами видимости, то сразу не понять то ли это сосед со двора выехал, то ли старая колхозная жатка двинула травы на лугах косить. Причина этого металл-рока вибрация. Заметим сразу, что полностью сбалансировать одноцилиндровый движок невозможно. Но значительно уменьшить пагубную разрушительную роль вибрации вполне по плечу любому конструктору. Дело не только в разумном балансе коленвала это явная, видимая задача. Масса цилиндра его собственный вес, его соотношение к весу поршень+палец имеет колоссальную роль! Об этом никто никогда не упоминал, а мы обсудим.
Обратите внимание на цилиндр Honda Dio полтинника. Стенка цилиндра в палец толщиной! Почему? Может, цилиндрик рассчитан на 10-12 расточек? А, может, в Японии излишки металла надо куда-то списать? Нет. Цилиндр тяжелая наковальня, поршень легкий молоток. Мы блокируем вибрацию! Благодаря этому, аппаратик Dio мягкий и спокойный, не зря занял место в группе машин всех времен и народов. И старушки не плюются и не крестятся в испуге, когда рядом проезжает наша деликатная хондочка.
А теперь сравните алюминиевую рубашку с тоненькой впрессованной гильзой вчерашняя радость нашего мотопрома. Да там, бывало, ребра охлаждения срезало и рвало вибрацией! А почему такое производили? Совершенно ошибочно предполагать, что в тех КБ сидели вчерашние двоечники и недоумки. Но одно из правил работы всех систем (включая социальную), об этом мы уже упомянули, гласит: все системы инерционны, они не любят резких ускорений, изменений и стремятся уйти от возникших нагрузок. В этом смысле все мы (люди) вполне солидарны с поршнем и коленвалом.
И еще два слова о цилиндре. Тяжелый цилиндр жесткая конструкция. Он стойко переносит все температурные потуги к деформации. А когда эта деформация происходит? Внезапная остановка в дороге переход из напряженного режима в состояние покоя. Преодоление брода и глубоких луж, когда резкое охлаждение скручивает и корежит все тело нашего работяги-цилиндра. Избегайте таких ситуаций! До трогания прогрев (1,5-2 мин.), перед глушением холостые (2-3 мин.).
Поршень
Стандартные поршень 38мм
Это, прежде всего, материал. В двухтактниках (не водяного, а массового, воздушного охлаждения) поршень испытывает огромные тепловые нагрузки. По этой причине главное не как он сделан, хотя это тоже важно, а из чего он сделан. Алюминиевые сплавы, идущие на изготовление поршней, неоднородны по составу. Лучшие из них те, что имеют меньший коэффициент линейного расширения. Поршни, сформованные из таких материалов, не клинят, не разбухают в пределах нормативных нагревов.
Определить уровень качества поршня в магазине на глаз невозможно. К тому же, параллельно росту спроса на любой товар, следует рост уровня фальсификации, крепнет и совершенствуется индустрия подделок. И если расточник, ремонтируя цилиндр, не ошибся, а новый поршень прихватывает, то уменьшите нагрузку, добавьте масло в бензин (15 граммов на 1 литр), и избегая тяжелых дорог, сделайте обкатку более мягкой.
Компрессионные кольца
Поршневые кольца Top Performance
Главные качества колец износостойкость и упругость. И если уровень износостойкости мы не можем определить без нужной оснастки, то нужную упругость вполне. Сожмите кольцо в руке между большим и указательным пальцем, замыкая стык.
Вы должны почувствовать мягкую (пропорциональную, резиновую) упругость от начала до конца всего хода. Слишком жесткое деревянное кольцо плохо прирабатывается, изнашивает цилиндр и оно склонно к залеганию в поршневой канавке.
В работе кольца, выполняя свою уплотнительную роль, скользят (если масло не выгорает) и трутся о стенки цилиндра. Чтобы уменьшить взаимное трение, подбирают разноструктурные пары металлов. В нашем случае это чугун (цилиндр). Он, как мы заметили, имеет губчатую микроповерхность для удержания масла и сталь (кольцо). Хрестоматийная схема, рабочая, испытанная со времен Даймлера. Но наши отставные мотопромовцы, как всегда, оказались впереди планеты всей! Тут вам и стальные цилиндры, и чугунные кольца, и прочие гениальные выпады. Принимай, Родина, к такой-то дате наш ширпотребовский вал! Бедные Карпаты, несчастные Мински, как вас изувечили эти энергичные дядьки!
Толщина компрессорного кольца. Чрезвычайно важный показатель! Тонкое кольцо уменьшает возвратно-поступательную массу кривошипного механизма. Имея собственный малый вес, а, значит, и малую инерцию, способно уплотнять цилиндр даже в начинающей, зреющей бочке. Но даже не это главное. Главное то, что тонкое кольцо не вибрирует! А значит, не разбивает поршневые канавки, не ломается и не поет в цилиндре дурным голосом. А какое кольцо быстрее износится? Вопрос непростой, спорный, и никто пока не дал на него определенного ответа. На спортивных моторах, как правило, стоит только одно и очень тонкое кольцо. А его, принятая всюду, толщина для повседневных, (не спортивных) машин обычно не превышает 1-1,4 мм.
Тюнинг
Очень нехорошее слово. Не произносите его в присутствии детей и женщин. Торговцы запчастями охотно пользуются им, получая солидный приработок. Тюнинговка двигателя, да еще, как правило, неграмотная шаг к тому, чтобы погубить его. Вспомните Буратино. Разжился он пятью золотыми монетками, а лиса Алиса и мерзопакостный кот Базилио тут как тут к тюнингу его склоняют. Закопай, мол, свои денежки, а назавтра вырастет их целый мешок. Мнение мое, конечно же, субъективно, может, я и не прав. Но на всякий случай советую скутеристу-Буратино запастись прочным мешком. В него можно будет сложить изувеченный двигатель, чтобы отнести его в ремонт.