Поршневые кольца относятся к наиболее ответственным деталям двигателя. Они должны одновременно выполнять три функции: а) герметизировать рабочее пространство цилиндра, не допуская выхода газа из него в картер двигателя, б) равномерно распределять пленку масло по станкам цилиндра, не допуская попадания избытка масла в камеру сгорания, и в) передавать тепло r головки поршня к стенкам цилиндров, интенсивно охлаждаемых водой, не допуская перегрева поршня.

Для выполнения этих трех функций кольцо должно во всех точках своей окружности плотно прилегать к цилиндру и оказывать на его стенки определенное давление, что и имеет место на новых или малоизношенных двигателях. Однако с увеличением износов нарушается правильная геометрическая форма цилиндров, увеличиваются зазоры в стыках колец, а также зазоры между кольцами и кольцевыми канавками в поршне, упругость колец сильно падает. Все это приводит к нарушению герметизирующей способности их. При этом горячие продукты сгорания из рабочего пространства цилиндра начинают прорываться через зазоры между поршневыми кольцами и стенками цилиндров в картер двигателя, разрушая на своем пути смазочную пленку.

С увеличением износа возрастает и количество газов, проникающих в картер двигателя. В конце концов наступает момент, когда вентиляция картера не в состоянии отсосать всех газов, проникших в него, и в картере создается повышенное давление, приводящее к течи масла через передний и задний  сальники коленчатого вала, через гнездо распределителя зажигания в блоке и через прокладки. Это и следует считать одним из основных показателей необходимости ремонта двигателя.

Совершенно ошибочно и недопустимо устранять появившуюся в результате этого течь нарушением герметичности системы вентиляции картера, так как этим достигается лишь кажущееся устранение вредных последствий повышенного пропуска газов. На самом деле, разрушительная работа горячих газов, прорывающихся из рабочего пространства цилиндра в картер, продолжается и с течением времени значительно возрастает. Надо помнить, что повышенный пропуск газов приводит к весьма пагубным последствиям, так как при этом:

1. Ухудшаются условия смазки рабочих поверхностей цилиндров, колец и поршней, отчего увеличивается их износ.

2.  Ухудшается теплоотвод от головки поршня к стенкам цилиндров, что приводит к перегреву поршня.

3.  Забиваются нагаром масляные прорези в маслосъемных кольцах и маслоотводящие отверстия в канавках поршня, в результате чего большое количество масла попадает в рабочий объем цилиндров (так как маслосъемные кольца перестают при этом снимать излишки масла с их стенок), сгорает в нем, и, таким образом, расход масла резко возрастает.

В результате сгорания масла, на внутренних поверхностях камер сжатия головки цилиндров, днищах поршней и клапанах отлагается нагар, который снижает эффективность работы двигателя: он начинает детонировать, мощность его падает, а расход горючего и смазки резко возрастает.

Кроме того, частицы масляного нагара, осаждаясь в зазорах между поршневыми кольцами и канавками в поршне, препятствуют свободному перемещению колец: они перестают пружинить и совершенно теряют при этом свои герметизирующие свойства.

4. Окисляется и разжижается масло в картере, и, следовательно, резко повышается коррозийный износ всех смазываемых деталей.

5.  Нарушается нормальная работа масляных фильтров из-за того, что фильтрующие элементы их при этом очень быстро приходят в негодность, покрываясь смолистыми отложениями (шламом).

6 Нарушается нормальная работа карбюратора вследствие. т ого, что пластины диффузора переменного сечения и жиклеры покрываются сажей, смолистыми отложениями и капельками масла; при этом пластинки прилипают к граням диффузора и перестают раскрываться под напором потока воздуха, а проходные сечения жиклеров не обеспечивают требуемой производительности.

Из всего сказанного совершенно очевидно, что экономить на поршневых кольцах никогда не следует и что своевременная смена изношенных поршневых колец необходима для продления общего срока службы двигателя.

Изношенные поршневые кольца заменяются новыми. Выпускаемые заводом для этой цели ремонтные кольца отличаются от стандартных только наружным диаметром.

Чертежи поршневых колец приведены на рис. 73 и 74.

Кольца того или иного ремонтного размера предназначаются также для установки в изношенные цилиндры ближайшего меньшего ремонтного размера (в пределах 0,25 мм) путем

подпиливания их стыков до получения нужного зазора в замке (0,2—ОД мм ). Надо иметь в виду, что подгонка колец к цилиндрам, уменьшенным более чем на 0,25 мм против ремонтного размера поршневого кольца, неизбежно приводит к образованию больших просветов между кольцом и стенкой. цилиндров со всеми вытекающими отсюда вредными последствиями: длительная приработка, сильный пропуск газов, повышенные износы как самих колец, так и стенок цилиндров, пониженная мощность двигателя, повышенные расходы смазки и бензина и т. д.

Зазор подгоняется обязательно в том цилиндре, в котором

будет работать данное кольцо. При подгонке необходимо следить за тем, чтобы кольцо не было перекошено в цилиндре, а лежало бы в плоскости, перпендикулярной его оси.

К цилиндрам, не подвергавшимся перешлифовке кольца, надо подгонять в зоне, где диаметр цилиндра наименьший (в пределах хода поршневых колец). При этом кольцевой неизношенный поясок в верхней части цилиндров необходимо предварительно осторожно удалить шабером вровень с изношенной частью их.

Для цилиндров, подвергавшихся перешлифовке , подгонку зазора в стыках колец следует производить по верхней части цилиндра (рис. 75).

Припиливать стыки надо таким образом, чтобы их плоскости при сжатом кольце были параллельны. Этой операции должно уделяться серьезное внимание, ибо недоброкачественное выполнение ее приводит к повышению пропуска газов поршневыми кольцами.

Поршневые кольца должны иметь достаточные зазоры между торцами и стенками поршневых канавок в поршне, во избежание заедания их в канавках поршня и пиригорания к ним. Хотя указанные зазоры обеспечиваются о процессе механической обработки поршневых канавок и колец, все же при установке новых колец на новый поршень их следует проверять.

Проверка производится щупом, вводимым в боковой зазор а нескольких точках по окружности кольца а поршня при не надетом на поршень кольце, как показано на рис. 76. Если боковой зазор недостаточен, то следует, убедившись сначала, что торцы поршневых канавок в поршне свободны от забоин и заусенцев, слегка потереть кольцо о лист мелкозернистой наждачной бумаги,

положенной на проверочную плиту, и делать это до тех пор, пока между торцем кольца и стенкой канавки можно будет завести щуп надлежащей толщины (см. табл. 18).

Поршневые кольца, предварительно подогнанные к цилиндрам и канавкам в поршне, должны надеваться на поршень при помощи специального съемника, изображенного на рис. 77. Необходимо при этом помнить, что в верхнюю канавку ставится хромированное компрессионное кольцо и что оба компрессионных кольца должны обязательно ставиться вверх фаской, имеющейся на внутренней цилиндрической поверхности их (см. рис. 10). Замки поршневых колец, надетых на поршень, не должны лежать на одной линии: их необходимо смещать примерно на 90° относительно друг друга.

Чтобы облегчить операцию сжатия колец при вводе поршня в цилиндр и избежать их повреждения, следует пользоваться специальным обжимным приспособлением, изображенным на рис. 78, или более простым, подобным ему.

При каждой смене только поршневых колец (без смены поршней) необходимо удалять нагар, отлагающийся на дне кольцевых канавок в головке поршня и в маслоотводящих . отверстиях, расположенных в канавках для маслосъемных колец.

Удаление нагара должно производиться тщательно и осторожно, чтобы не повредить поверхности канавок, с помощью приспособления, состоящего из гибкой ленты, снабженной четырьмя шипами, ширина которых соответствует ширине прочищаемых канавок (рис. 79).

Для очистки канавок надо осторожно ввести шипы в одну из канавок, слегка сжать ручки и несколько раз повернуть приспособление вокруг оси поршня.

Нагар из маслоотводящих отверстий удаляется сверлом диаметром 3 мм, которое приводится во вращение электродрелью или вручную.

Смена поршневых колец производится, как правило, одновременно со сменой вкладышей подшипников (см. ниже) в сроки, рекомендованные в разделе „Виды и сроки ремонта" главы II.

На двигателях ГАЗ-51, М-20 и ГАЗ-69 эти детали при текущем и среднем ремонте заменяются без снятия двигателей с автомобилей на смотровой яме или эстакаде.

Двигатель же ЗИМ-12 для замены поршневых колец и вкладышей подшипников целесообразнее снимать с автомобиля, потому что затраты труда и времени на все вспомогательные работы будут при этом не больше, а сама замена может быть произведена значительно быстрее и лучше, чем на двигателе, не снятом с автомобиля. Кроме того, в этом  случае можно

будет осуществить еще целый ряд ремонтных работ, которые непосредственно на автомобиле не могут быть выполнены, как например: смена вкладышей всех четырех коренных подшипников, смена переднего и заднего сальников коленчатого вала и т. д. Выполнение указанных работ на двигателе ЗИМ-12, в связи с большими сроками работы его до смены поршневых колец и вкладышей, может оказаться необходимой.

Ниже приводится порядок операций при смене поршневых колец и. вкладышей на двигателе ГАЗ-51 без снятия его с автомобиля, являющийся типичным также и для двигателей М-20 и ГАЗ-69.

1.  Поставить автомобиль на смотровую яму или эстакаду, слить воду из системы охлаждения и масло из картера.

2С нять верхние боковины капота, правую и левую, подготовить головку цилиндров к снятию (отъединить шланги, трубки и провода, снять воздушный фильтр, отъединить приемную и нагнетательную трубки от фильтра тонкой очистки, отвернуть держатель проводов зажигания и кронштейн маслоналивного патрубка и повернуть его на 180°, вывернуть свечи), отвернуть все гайки шпилек головки цилиндров, снять щиток газопровода и головку.

3С нять масляный картер, как указано в разделе „Снятие масляного картера двигателя и установка его на место".

4С нять приемную и нагнетательную трубки масляного насоса, расшплинтовать и отвернуть гайки шатунных болтов, снять крышки шатунов и вынуть поршни в сборе с шатунами.

5З аменить изношенные поршневые кольца и шатунные вкладыши новыми, как указано в настоящем разделе и в разделе „Смена вкладышей коренных и шатунных подшипников  коленчатого вала".

6. Собрать двигатель в обратной последовательности. После замены поршневых. колец и вкладышей двигатель

нельзя сразу пускать в нормальную эксплуатацию: он должен пройти предварительную обкатку, как указано в разделе „Обкатка двигателей" главы IV.