Силовой агрегат. Кривошипно-шатунный механизм. Поршни.

Популярно, одновременно и дорого стало иметь качественный и мощный мотоцикл от известных мировых поставщиков. Но и наш байк мотоцикл Урал не далеко ушел от зарубежных мотоциклов, если посмотрите на цены то с ума сойдете, цена как у автомобиля. Поэтому на внутреннем рынке новые Уралы мало покупают, хотя их поставляют для Вооруженных Сил РФ и других силовых структур, а вот за рубежом они пользуются пусть и небольшим, но определенным спросом. Большая часть имеющихся у населения мотоциклов устаревших моделей, выпущенных в прошлом веке, цены в те времена были доступными. Говоря про мотоцикл Урал, первым делом в голову приходит мысль, какой его двигатель ИМЗ-8.103-10 (ИМЗ-8.103-30, М-67-36), имеются ли недостатки и слабые места ведь именно качества и характеристики двигателя лежат в основе характеристик мотоцикла Урал.

Слабые места двигателя ИМЗ-8.103-10 (ИМЗ-8.103-30, М-67-36) мотоцикла Урал

• Ножной стартер (кикстартер);
• Тросики газа и сцепления;
• Генератор;
• Карбюраторы;
• Головки цилиндров;
• Задняя передача (коробка передач).

Более детально о слабых местах мотора …

Ножной стартер (кикстартер)

Ножной стартер двигателя ИМЗ-8.103-10 является слабым местом по причине проскальзывания собачки. Неисправность устраняется после демонтажа коробки передач и ее разборки с перестановкой собачки другой стороной или ее заменой. У меня имеется предположение, что металл собачки с заниженной твердостью. С другой стороны, если собачку сделать тверже, то будет выходить из строя шестерня. Нужно выбирать золотую середину.

Тросики газа и сцепления

Тросики приводов управления сцеплением и подачи топлива, являются слабым местом по причине короткого срока использования. Сказать по простому они рвутся, а перед этим растягиваются, что вызывает необходимость производить регулировки синхронности подачи топливной смеси, а также сцепление.

Генератор

Генератор долго «не ходит».

Карбюраторы

В поплавки попадает бензин, после чего заливает бензином цилиндр. Кроме того, карбюраторы не подобраны к данным двигателям, половина топлива вылетает на ветер, что не экономично. Было бы не плохо, чтобы на двигатель ставился один карбюратор вместо двух.

Головки цилиндров

Нельзя перетягивать свечи на головках, резьбы срываются довольно легко. Перегревать двигатель нельзя, на головках результат будет хорошо виден, вытягиваются шпильки, ведет посадочную плоскость головок. Если же не получилось избежать срыв резьбы под свечу зажигания, обратитесь к знакомому токарю он будет рад за скромную плату её отремонтировать и установить стальную резьбовую втулку. Тоже самое могу порекомендовать при износе сёдел и фасок клапанов. Гораздо дешевле отремонтировать головки, чем покупать новые, хорошему токарю это сделать, как раз плюнуть.

Задняя передача (коробка передач)

Задняя передача долго не работает из-за быстрого износа шестерни задней передачи в коробке передач.

BOSS — Урал и снежок.

Материал производства поршней

Чугун

Материалом для производства поршней для первых двигателей внутреннего сгорания служил чугун. Однако, детали, сделанные из него, были достаточно тяжелыми. С развитием технологий, стали использовать для производства транспортных деталей более легкий металл – алюминий. Таким образом, алюминиевый поршень имел множество преимуществ над чугунным. Это связано, в первую очередь, с тем, что алюминиевый поршень увеличивал мощность и обороты, одновременно уменьшая нагрузку на детали и улучшая теплоотдачу.

Алюминий

С момента начала производства поршней из алюминия, в разы возросла мощность двигателей, а температура и давление в цилиндрах современных транспортных средств стали такими, что алюминий подошел к пределу своей прочности. В связи с этим, в последние несколько лет для изготовления поршней стали использовать сталь, поскольку стальные детали способны выдержать большие нагрузки. Стальные поршни отличаются от алюминиевых, в первую очередь, своим более легким весом. Это обусловлено конструкцией новых поршней – они имеют более легкие стенки и значительно меньшую компрессионную высоту (компрессионной высотой называется расстояние от днища до оси алюминиевого пальца).

Таблица. Физико-механические свойства поршневых сплавов.

Недостатки двигателя ИМЗ-8.103-10 (ИМЗ-8.103-30, М-67-36) мотоцикла Урал

• Небольшой ресурс;
• Затруднен запуск или вообще не заводится;
• В жаркую погоду на низших передачах сильно греется;
• Перебои в работе цилиндров;
• Стучит;
• Большой расход топлива;
• Имеется достаточное количество случаев неточности изготовления картера двигателя в местах крепления цилиндров;
• Трудно подобрать шестерни ГРМ взамен изношенных;
• В местах соединений подтекает масло.

Более детально о недостатках…

Небольшой ресурс

В отличии от двигателей аналоговых импортных мотоциклов ресурс двигателя ИМЗ-8.103-10 до ремонта небольшой от 20 до 45 тысяч км, что объясняется повышенным износом деталей кривошипно-шатунной и поршневой группы. Повышенный износ является следствием недостаточности воздушного охлаждения, а также от не очень хорошего качества деталей (материал, точность изготовления).

Затруднен запуск или вообще не заводится

В большей части запуск двигателя ИМЗ-8.103-10 затрудняется, когда не отрегулированы зажигание, подача топлива и зазоры в клапанах газораспределительного механизма (между штангами и коромыслами). Причиной может быть и пониженная компрессия в цилиндрах, засорены жиклеры карбюратора, вода в карбюраторах, не работают свечи, вышел из строя конденсатор, обедненная смесь топлива поступающая из карбюраторов (много топлива).

В жаркую погоду на низших передачах сильно греется

К сожалению воздушное охлаждение пагубно влияет на двигатель при эксплуатации в жаркую погоду. Поэтому в жару при езде на низших передачах нельзя допускать перегрева, поэтому необходимо чаще останавливаться для охлаждения двигателя. Если двигатель новый, то запросто можно перегреть.

Перебои в работе цилиндров

В большей степени перебои в работе цилиндров вызваны отсутствием синхронной работы цилиндров из-за разного количества подающей горючей смеси, а нарушением в регулировке клапанов.

Стучит

Причиной стука двигателя может быть: ранее зажигание; перегрев; износ поршней, колец, пальцев; износ коренных подшипников качения коленчатого вала; нарушена регулировка клапанов.

Большой расход топлива

Карбюраторы простые и неэкономичные, расход даже по руководству по эксплуатации, как у Жигулей, а на деле он еще больше. Во времена СССР про экономичность не думали, да и бензин шоферы в землю сливали, девать его некуда было. В наши дни для мотоцикла такие расходы на топливо слишком велики.

Имеется достаточное количество случаев неточности изготовления картера двигателя в местах крепления цилиндров

Это влечёт к перегреву цилиндра из-за разности размеров до совмещения верхней плоскости поршней в верхней мёртвой точке с верхним обрезом цилиндров. В том случае если перегревается один из цилиндров и ничем это не лечится, как вариант необходимо проверить доходит ли поршень в своей верхней точке до верхней плоскости цилиндра, если нет, то в этом и есть проблема. Для устранения перегрева необходимо привести симметрию размеров, для чего, из под одного из цилиндров убирают прокладки, а в место неё применяют при монтаже цилиндра жароустойчивый герметик. Возможна установка утончённой прокладки.

Трудно подобрать шестерни ГРМ взамен изношенных

Эта проблема связана трудностью поиска комплекта шестерен (зубчатых колес) соответствующих размерной группы картера индексами размерных индексов. В продаже очень много данных шестерен, но маркировка (индексы) на них не нанесены, либо обозначение имеется, но не подходящее. Про соответствие индексов зубчатых колес и размерных групп картеров вы можете прочесть здесь.

В местах соединений подтекает масло

Эта болезнь не влияет на работу двигателя, подтекания небольшие. Но замусоленный налипшей на масло пылью двигатель приходится отмывать. Затяжка крышек головок, поддона картера не помогает. После замены уплотнений спустя какое-то время масло снова начинает подтекать. Подтекает оно и по уплотнениям направляющих втулок штанг клапанов.

В заключении наверное многие подумали, что двигатель ИМЗ-8.103-10 это всего лишь ведро с болтами… Ну, что тут поделать, привыкли мы с детства в мотоциклах копаться, а точнее ремонтировать их. Поэтому многие скучают по переборке двигателя своими руками. Это конечно шутка, но в каждой шутке есть доля правды. В общем если правильно следить за двигателем, своевременно проводить техническое обслуживание то конечно можно брать. С большим расходом проблема решается установкой одного карбюратора с автомобиля. Двигатель очень простой и его очень просто ремонтировать. Двигатель как и сам мотоцикл «Урал» хорошо подходит для тюнинга.

P.S. Уважаемые владельцы «Уралов» с двигателями ИМЗ-8.103-10! Вы можете написать о своих выявленных недостатках и слабых местах или задать свой вопрос.

Поршни двигателей мотоциклов Урал, Днепр

Поршни двигателей мотоциклов «Днепр» и «Урал» отлиты из жаропрочного алюминиевого сплава и термически обработаны. Поршень состоит из головки со сферическим или плоским днищем, юбки и бобышек. На поршне устанавливаются поршневые кольца (два компрессионных и два маслосъемных). В канавках под поршневыми кольцами расположены сквозные отверстия для стока масла. Юбка поршня изготавливается специальной овальной формы. Больший диаметр юбки располагается в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Юбка поршня имеет также коническую форму. Разница большего и меньшего диаметра юбки составляет 0,015 мм. Диаметр верхней части юбки меньше чем диаметр нижней части на 0,03 — 0,05 мм. Овальность и конусность юбки нужны для того, чтобы при малом зазоре между ней и цилиндром поршень, расширяясь от нагревания, не заедал в цилиндре. Для обоих цилиндров поршни одинаковые. В зависимости от диаметра цилиндры разбиты на группы (табл. 2.1).

Чтобы уменьшить шум поршня во время его работы, ось отверстия под поршневой палец в двигателе МТ 10-32 смещена относительно оси симметрии на 1,5 мм. Чтобы правильно установить такой поршень в цилиндре, на дне его днища выбита стрелка. Во время монтажа стрелка должна быть обращена на поршнях обоих цилиндров вперед в сторону центрифуги. В этом случае, если смотреть на двигатель сзади, палец в поршне правого цилиндра должен быть смещен вниз, а в поршне левого цилиндра — вверх.

Отверстия под палец в поршнях двигателей К-750М и М67-36 выполнены без смещения оси пальца от диаметральной плоскости поршня. Поршни двигателей К-750М и М67-36 имеют плоское дно, а поршень МТ 10-32 — плоское дно с выталкивателем.

Отверстия пальцев разбиты на группы через 0,0025 мм и маркированы краской на боковине (табл. 2.2). Допустимый износ отверстия под поршневой палец не должен превышать 0,02 мм. В этих отверстиях находятся канавки для пружинных стопорных колец, которые способствуют осевому смещению поршневого пальца. Поршни к цилиндрам подбираются с необходимым зазором. Чтобы облегчить подбор, поршни и цилиндры отсортированы через 0,010 мм. Их размеры выбиты на внутренней стороне дна поршня.

Кроме того, поршни разбиваются на группы по массе, которая совпадает с цветным индексом отверстия под поршневой палец. Разница в массе поршней двигателя не должна превышать 0,004 кг. Взвешиваются поршень в сборе с кольцами и пальцем. У подобранных поршней цветовая маркировка отверстий под поршневой палец должна соответствовать маркировке отверстия верхней головки шатуна. Маркировочная краска на поршнях наносится на нижнюю

поверхность одной из бобышек, на шатунах — у верхней головки.

Таблица 2.2 Ма

Таблица 2.3 Ремонтные размеры цилиндров и поршней

КАК МАРКИРУЮТСЯ ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ ДЛЯ РЕМОНТА ДВИГАТЕЛЕЙ МОТОЦИКЛОВ «УРАЛ», «ДНЕПР»

Деталям и сборочным единицам присвоены семизначные номера, в которых:

две первые цифры показывают тип мотоцикла;

две вторые — номер группы;

три последние — номер детали в группе.

Некоторые детали имеют в конце буквенные или цифровые индексы, проставленные через дефис. Индексы А, 01, 02, 04 показывают, что конструкция детали изменена по сравнению с ранее выпускавшейся, но взаимозаменяема с ней по посадочным или присоединительным признакам. Индексы Б, В, 10, 20, 40 указывают, что и конструкция изменилась и взаимозаменяемость не сохранена. Индексы PI, Р2, и РЗ обозначают ремонтные размеры. Если обозначение детали начинается с цифр 72 — она подходит ко всем моделям с М72; если с 61 — от М61 и далее.

содержание .. 11 12 ..

Требования к качеству поршней

Все вышесказанное относится к поршням любого транспортного средства, в том числе и мотоцикла. Как уже говорилось выше, мощность моторов современных транспортных средств очень велика. Так как поршню отводится одна из главных ролей в работе двигателя, то к его качеству предъявляются особые требования.

Дело в том, что мотоциклы оборудуются однотактными и двухтактными двигателями. Работа любого двигателя разделяется на циклы. В цилиндре существует так называемое надпоршнвое пространство, в котором и сгорает топливо.

В каждом цикле работы двигателя во время его сгорания происходит выделение тепла в большом количестве, которое с огромной силой толкает поршень вниз, тем самым запуская в работу двигатель. Температура в цилиндре достигает 20000С, однако, для запуска двигателя понадобится не все тепло, а только некоторая его часть, остальное тепло наряду с выхлопными газами будет удалено через выхлопную трубу.

Таким образом, поршень мотоцикла должен соответствовать следующим требованиям:

1. Своим перемещением в цилиндре он должен позволять расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, тем самым совершая механическую работу. Это значит, что он должен быть устойчив к работе в условиях высокого температурного режима, а также давлению газа, и надежно уплотнять канал цилиндра.
2. Для сведения к минимуму механических потерь и, соответственно, износа, поршень должен как можно лучше соответствовать требованиям пары трения. Это связано с тем, что поршень цилиндр и поршневые кольца вместе представляют собой линейный подшипник скольжения.
3. Он должен обладать высокой устойчивостью к механическому воздействию во время испытываемых нагрузок со стороны камеры сгоранию и реакции от шатуна.
4. Поршень мото во время совершения возвратно-поступательных движений с высокой скоростью, должен обеспечить минимальную нагрузку на кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

Таким образом, учитывая все вышесказанное, поршень во время своей работы нуждается в охлаждении. Если этого нет, то он просто расплавится, чем может навредить двигателю в целом.

Система охлаждения поршней мотоцикла

Существует четыре пути охлаждения поршня, первым из которых являются поршневые кольца.

1. Главная роль отведена именно первому кольцу, которое расположено ближе к днищу. Этот путь является самым коротким к охлаждающей жидкости. Кольца являются прижатыми одновременно к поршневым канавками и к стенке цилиндра. Ими обеспечивается свыше половины теплового потока.
2. Вторым путем является масло в двигателе. Именно оно имеет доступ к самым нагретым частям двигателя. В связи с этим, существенная часть тепла уносится масляным туманом в поддон картера.
3. Третий путь поршневого охлаждения пролегает сквозь массивные бобышки в палец, после чего тепло попадает в шатун, после которого оно попадает в масло. Данный путь является менее интересным, поскольку во время его преодоления существуют еще тепловые сопротивления, такие как зазоры и стальные детали, которые обладают существенной длиной и низким коэффициентом теплопроводности.
4. Четвертый путь заключается в том, что тепло забирает свежая топливовоздушная смесь, которая только что поступило в цилиндр.

Не смотря на такое, казалось бы, достаточное количество путей охлаждения поршня мотоцикла, все таки наиболее важным является отдача тепла посредством поршневых колец. Если этот путь перекрыть, то у двигателя не будет шансов выдержать большие нагрузки в течении длительного времени. Это приведет к значительному повышению температуры и расплавлению поршня, что, в свою очередь, разрушительно повлияет на двигатель.