Компрессионные кольца: Поршневые кольца: виды, функции, типичные проблемы

Содержание

Поршневые кольца — обзорная статья

По назначению поршневые кольца разделяются на маслосъемные и компрессионные. Порыв газов из камеры сгорания в картер предотвращают компрессионные поршневые кольца. В свободном состоянии наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому часть кольца вырезана, этот вырез называется замком. Проникновению масла из картера в камеру сгорания препятствуют маслосъемные поршневые кольца. Основная их задача снимать излишки масла со стенки цилиндра. В отличие от компрессионных колец маслосъемные кольца имеют сквозные прорези, а устанавливают их ниже уровня компрессионных колец.

Использование узких поршневых колец является общим направлением в конструкциях высококачественных поршней. Тонкое кольцо будет уменьшать трение между поршневым кольцом и стенкой отверстия цилиндра, и предотвращать так называемую вибрацию колец на высоких оборотах двигателя. Но стоит отметить, что такие кольца из-за высоких рабочих температур и повышенных усилий, оказываемых на стенки, вызывают ускоренный износ цилиндров и лицевой поверхности самих колец (о компрессии двигателя читаем здесь).

Конструкция верхнего кольца является  немаловажным фактором при использовании специальных поршней. Характеристики двигателя будут лучше при условии, что верхнее кольцо расположено высоко на поршне. Это достигается  за счет того, что в перемычке между кольцами будет захвачен меньший объем недоступных газов.  В случае, когда кольцо расположено слишком близко к верхней части поршня,  может разрушиться от перегрева тонкая перемычка над канавкой кольца.

В очень жестких условиях работает верхнее поршневое кольцо и перемычка над его канавкой. Основная задача верхнего кольца при очень высоких давлениях и в окружении высокотемпературных газов обеспечивать качественное уплотнение у рабочей поверхности. По истечении миллионов циклов кольцо должно сохранять возможность уплотнения и упругость. Эти особенности поршневых колец определяет  технология производства и металлургические особенности. Материал, из которого делают кольца, должен быть с низким коэффициентом трения и коэффициент износа.

Ковкий чугун один из первых материалов, из которого делали поршневые кольца. Этот материал хорошо сочетается с чугуном, который в свою очередь используется в блоках цилиндров. Его пористая структура позволяет уменьшить износ и удерживает масло. Помимо ковкого чугуна широкое распространение получила его производная — пластичный чугун.  Этот материал имеет свойства чугуна при этом упруго деформироваться, что в свою очередь существенно облегчает установку поршневых колец.

Для форсированных двигателей требуются кольца с более высокими параметрами. Были найдены другие материалы, в частности на чугун стали наносить слой хрома (имеется в виду твердый хром). Впервые такие кольца использовались в самолетостроении. Именно здесь при очень высоких давлениях и температурах кольца с хромовым покрытием отлично противостояли истиранию и заеданию. Помимо этого хромированные кольца устойчивы к износу. Но есть и недостаток, эти кольца очень твердые, поэтому отверстия цилиндров должны быть сделаны точно.

На следующем этапе были сделаны поршневые кольца из нержавеющей стали. Стоит отметить, что кольца из нержавеющей стали это те же хромированные кольца, только с большим содержанием хрома. Для увеличения срока службы были сделаны кольца с молибденовым покрытием. Такие кольца стали основными в форсированных моторах, они легко прирабатываются и более долговечны. При установке колец на форсированный двигатель необходимо учитывать ряд факторов, которые помогут существенно увеличить срок службы изделия, например ширина колец. При оборотах двигателя более 6000 обычно ставят кольца шириной 1,59 мм. Использовать более тонкие кольца можно в случае, когда главнее характеристики мотора, а не его долговечность.

Конструкция верхних компрессионных колец

Помимо, материалов из которого сделаны кольца, есть еще факторы, которые определяют как хорошо будет работать кольцо в разных режимах эксплуатации: расположение кольца на поршне и его конструкция.  Как пример можно привести кольцо, которое имеет небольшое перекручивание, что в свою очередь позволяет ускорить приработку колец со стенками цилиндров. Важным типом компрессионного кольца является кольцо с L-образным участком. Такие кольца способны развивать дополнительное усилие, которое прикладывается к стенкам цилиндров при высоком давлении.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца

Второе компрессионное кольцо служит для дополнительного уплотнения вслед за верхним маслосъемным кольцом. Это кольцо следит за газами, которые уходят мимо верхнего кольца. Второе компрессионное кольцо действует по типу скребка, помогая маслосъемному кольцу не допустить попадания излишков масла в камеру сгорания и возникновение детонации.

С 60-х годов получили большое распространение второе компрессионные кольца  «без зазора». Стали изготавливаться кольца без видимого зазора для газов. При использовании таких колец сокращалось время обкатки.  Также для успешного функционирования форсированных моторов важны маслосъемные кольца, в частности при использовании низко-октанового топлива.

Все о поршневых кольцах Видео

Рекомендую прочитать:

Компрессионные поршневые кольца двигателя внутреннего сгорания

Компрессионные поршневые кольца работают в тяжёлых условиях (в особенности верхнее кольцо). Вследствие непосредственного контакта с горячими газами, а также из-за большой работы трения компрессионное кольцо подвергается сильному нагреву, что влечёт за собой значительные затруднения в формировании его надёжного смазывания, в особенности при положении поршня в верхней мёртвой точке (в.м.т.). В данной зоне пара первых колец работает практически в условиях полусухого трения, что приводит к их повышенному износу (вместе с соответствующим участком цилиндра).

Компрессионные кольца, устанавливаемые в верхнюю поршневую канавку, как правило, имеют прямоугольную либо трапециевидную форму [рис. 1, а)]. Прямоугольные кольца не только хорошо уплотняют надпоршневое пространство, но и просты конструктивно и в производстве. Воздействуя на кольцо, силы газов плотно закрывают газовый стык по нижнему торцу, а также по рабочей поверхности кольца, что способствует повышенной теплоотдаче от поршня к цилиндру и хорошему уплотнению [рис. 2, а)]. В прямоугольных кольцах, имеющих относительно большую высоту, с целью улучшения смазки на рабочей цилиндрической поверхности выполняется проточка одной либо нескольких канавок, чьи кромки имеют небольшую коничность либо скругления.

Рис. 1. Конструктивные схемы поршневых колец автомобильных двигателей.

а) – Компрессионное поршневое кольцо из чугуна:

1) – Прямоугольное компрессионное кольцо;

2) – Трапециевидное компрессионное кольцо;

3) – Торсионное компрессионное кольцо;

4) – Торсионное компрессионное кольцо;

5) – Коническое компрессионное кольцо;

6) – Коническое компрессионное кольцо;

7) – Скребковое компрессионное кольцо;

8) – Скребковое компрессионное кольцо;

б) – Маслосъёмное коробчатое кольцо из чугуна;

в) – Витое компрессионное кольцо из стали;

г) – Витое четырёхэлементное маслосъёмное кольцо из стали:

1) – Кольцевые элементы;

2) – Осевой расширитель;

3) – Радиальный расширитель;

д) – Витое трёхэлементное маслосъёмное кольцо из стали:

1) – Кольцевые элементы;

2) – Двухфункциональный расширитель.

Трапециевидные компрессионные кольца (применяются в двигателях А-41, СМД-60, А-01М, КамАЗ и ЯМЗ) меньше подвержены закоксовыванию, чем прямоугольные, из-за того, что при из радиальных перемещениях происходит резкое изменение объёма торцевого зазора между канавкой и кольцом, приводящее к увеличению прокачки масла через зазор и устранению условий для коксования масла в зазоре [рис. 2, е)]. Трапециевидные кольца вместе с поршнями с трапециевидными канавками имеют и минусы: сложность изготовления и высокую цену. Помимо этого, они имеют большую склонность к поломкам и износам не только самого кольца, но и канавки, в сравнении с прямоугольными компрессионными кольцами.

Рис. 2. Схема работы компрессионных поршневых колец.

а) – Схема уплотняющего действия поршневого кольца:

1) – Гильза цилиндра;

2) – Головка цилиндра;

3) – Поршень;

б) – Замок поршневого кольца:

1) – Косой замок;

2) – Прямой замок;

3) – Прямой замок со стопорным винтом;

в) – Торсионное кольцо в свободном состоянии;

г) – Торсионное кольцо в рабочем состоянии;

д) – Компрессионное кольцо с конической наружной поверхностью;

е) – Компрессионное кольцо, имеющее в поперечном сечении форму односторонней трапеции.

Компрессионные конические кольца (применяются в двигателях Д-160, Д-240) хорошо прирабатываются, ввиду того, что вначале кольцо прилегает к цилиндру только нижней кромкой. Из-за специфичности работы данных колец их, как правило, устанавливают во вторую и третью канавки поршня.

Компрессионные торсионные кольца (применяются в двигателях ЗИЛ-130, Д-50, ЗМЗ-53, СМД) имеют на своей внутренней поверхности (в верхней части) выточки либо фаски. Это даёт возможность кольцу приобретать хорошие маслосъёмные качества, а также быстро прирабатываться. Однако при перекосе и специфичном скручивании такого кольца происходит уменьшение осевого зазора в поршневой канавке, что влечёт за собой пригорание и поломку кольца. Торсионные кольца целесообразно использовать только в промежуточных канавках поршня.

Компрессионные кольца, которые предназначены для установки в процессе эксплуатации в изношенные цилиндры, изготавливаются с небольшой выточкой, расположенной на верхней кромке рабочей поверхности [рис. 1, а)]. Данная выточка исключает поломку верхнего кольца путём предотвращения набегания кромки кольца на уступ, формирующийся в верхней части цилиндра в процессе его износа. Посредством своевременной замены изношенных поршневых колец на специальный ремонтный комплект можно увеличить ресурс двигателя (на 30-50%) до капитального ремонта.

Компрессионные поршневые кольца изготавливаются из серого перлитного хромтитаномедистого чугуна, легированного ванадием, вольфрамом либо молибденом. Рабочая поверхность верхних компрессионных колец покрывается слоем хрома с целью повышения износостойкости. Чтобы облегчить приработку колец на поверхности хрома формируют специальный пористый слой малой толщины. В местах высокого удельного давления данный слой быстро истирается, при этом масло, скопившееся в порах, препятствует задиру и заеданию. Общая толщина наружного пористого слоя на компрессионном кольце составляет 0,03-0,06 мм, а слоя хрома – 0,12-0,14 мм.

Для компрессионных колец высокофорсированных дизельных двигателей хромовому покрытию посредством соответствующей механической обработки придаётся бочкообразная форма. Это позволяет достичь лучшей приработки, резко снизить износ и исключить возможность возникновения задира колец в цилиндре. На компрессионные кольца некоторых двигателей (на слой хрома либо непосредственно на основной материал кольца) наносится молибденовый слой, который за счёт высокой твёрдости, высокой температуры плавления и микропор (хорошо удерживают смазку) обладает повышенными противоизносными и высокими антизадирными свойствами.

Витые компрессионные поршневые кольца из стали применяются не только для новых двигателей, но и при ремонте и установке поршневых колец в изношенные цилиндры [рис. 1, в]. В комплекте они не только хорошо прирабатываются, но и приспосабливаются к деформированным и изношенным цилиндрам. Данные кольца в осевом направлении обладают требуемой упругостью, которая исключает насосные действия колец в изношенных поршневых канавках, что способствует снижению расхода (на угар) картерного масла. К недостаткам витых компрессионных колец можно отнести то, что они не обеспечивают заданный отвод теплоты от поршня и их не применяют в качестве первого, а в дизельных двигателях — второго компрессионных колец.

17*

Похожие материалы:

Компрессионные поршневые кольца — что это такое?

Любое транспортное средство — сложное устройство, состоящее из целой кучи всевозможных деталей, как больших так и совсем мелких, о существовании которых неопытный водитель даже не подозревает. К последним относятся компрессионные поршневые кольца, которые несмотря на свой небольшой размер, выполняют немаловажную работу в жизнедеятельности автомобиля. Чем же примечательна эта деталь, мы Вам сейчас расскажем.

Компрессионное поршневые кольца — особенности и функции

Автомобильный поршень — это одна из основных деталей двигателя, так как с его помощью реализуется термодинамический процесс мотора. Основными элементами этой детали является поршневые кольца, обеспечивающие плотное соединение поршня со стенками цилиндра и создающие трение в двигателе (механические потери при этом составляют до 25% от общего числа).

Для их изготовления используется чугун и нержавеющая сталь. Первый вариант сочетается с чугунным материалом, использованным в блоках цилиндров, что благодаря структуре, позволяет ему уменьшать износ путем удерживания масла. Довольно широко распространены детали из пластичного чугуна (производный вариант от ковкового), который имеет способность к упругой деформации, что значительно облегчает процесс установки.

Кольца, в состав которых входит нержавеющая сталь, можно назвать усовершенствованным вариантом хромированных чугунных изделий. По сути, нержавеющая сталь — это материал, состоящий из большого количества хрома, поэтому нет ничего странного в том, что такие кольца обладают свойствами, аналогичными свойствам хромированных колец. Также, нержавеющая сталь способна противостоять высоким температурам, чем значительно превосходит хромированный чугун.

Выделяют два вида поршневых колец: компрессионные и маслосъемные. Разберемся для начала с компрессионными. Данное изделие в плане конструкции нельзя назвать сложным, так как представлено оно в виде незамкнутой окружности, имеющей небольшой зазор (достигает несколько сотых миллиметра). Поперечное сечение таких колец, обычно имеет прямоугольную форму, а край кольца оснащен либо фаской, либо цилиндрическим профилем (верхнее уплотнительное кольцо), либо имеет сужающуюся форму (второе кольцо). В ходе работы, благодаря зазору в канавке, эта деталь немного скручивается, что существенно облегчает приработку.

Такое кольцо применяется в поршневых двигателях в независимости от того, паровой он или внутреннего сгорания и выполняет три основные функции. Во-первых, компрессионные (верхние) кольца обеспечивают герметизацию камер сгорания, во-вторых, передают тепло через стенки цилиндра и фильтруют тепло, полученное от поршня, тем самым не допуская его перегрева, а в-третьих отлично уменьшают расход масла (если оно используется).

Обычно, на поршень не устанавливают больше трех таких колец, ведь степень его уплотнения увеличивается незначительно, а потери на трение возрастают существенно. Если взять, например, бензиновый двигатель с двухтактной системой, то здесь применяют лишь два компрессионных кольца, диаметр замка которых (так называют вырез в поршневом кольце), соответствует форме и расположению стопорного штифта — детали, предохраняющей от проворачивания и повышающей компрессию. Как видите, функциональную сторону использования компрессионных колец нельзя назвать незначительной, да и работу двигателя без них сложно представить.

Какая разница между компрессионными и маслосъемными кольцами?

В структуре и функциях компрессионных поршневых колец, мы с Вами уже немного разобрались, теперь поговорим о втором варианте — маслосъемных кольцах, которые используются немного реже. Так, например, бензиновые двигатели с двухтактной системой, в них просто не нуждаются, так как масло полностью сгорает вместе с топливом, а главная функция поршневого масло съемного кольца, как раз и заключается в снятии лишнего моторного масла. На сегодняшний день выпускают два вида таких деталей: чугунные (имеют литую конструкцию с прорезом) и стальные, в состав которых входят пружины расширители. Оба вида структурно отличаются от компрессионных, которые имеют цельную форму. В конструкцию маслосъемных колец входят: одно тонкое верхнее кольцо, два расширителя (радиальный и осевой) и нижнее кольцо. Исходя из вида двигателя и типа поршня, одновременно можно установить несколько таких колец, которые по отношению к компрессионным, монтируются на уровень ниже. Что касается функциональной стороны, то тут цели работы маслосъемных колец мало чем отличаются от аналогичных целей компрессионных и выражаются в следующем:

— герметизации камеры сгорания;

— увеличение уровня компрессии, благодаря чему двигатель запускается и стабильно работает;

— уменьшение расхода моторного масла автомобиля (относится к четырехтактным и дизельным двухтактным моторам), при чем должен поддерживаться достаточный уровень смазки всех скользящих элементов;

— ограждение отработанных газов от попадания в картер двигателя;

— отвод тепловых излишков от поршня, в процессе его работы, благодаря чему теплопередача через стенки цилиндров нормализуется, а сам поршень не перегревается.

Работа маслосъемных колец важна для нормального функционирования двигателей, особенно учитывая использование низкооктанового бензина и загрязнение моторным маслом камеры сгорания, головки поршней, что приводит к снижению мощности силового агрегата. Одна из главных задач компрессионных колец — не допустить пропускания лишней жидкости и воздуха в камеру сгорания. В этом они похожи с только что описанными маслосъемными кольцами, однако, для создания поршня, отличающегося высоким качеством и рабочей эффективностью, следует использовать узкие поршневые кольца, а компрессионные кольца лучше подпадают под это определение.

Если посмотреть на кольцо в свободном состоянии, то мы увидим, что оно имеет большой диаметр и находится немного под наклоном, от замка наружу. После его установки, такая конструкция позволяет более плотно прижиматься к стенкам, благодаря чему значительно повышается эффективность детали. Также, в процессе работы мотора, на кольцо воздействует сила рабочего газа и жидкости, которые постепенно проникают в канавки поршня вместе с давлением, во много раз превышающим силу натяжки самого кольца.

Как компрессионные кольца поршня выходят из строя?

Основной неисправностью поршневых колец, при чем как компрессионных так и маслосъемных, является их износ в процессе длительной эксплуатации транспортного средства. Указанный производителем ресурс отечественных автомобилей ровняется 150000 км., а кольца транспортных средств передовых мировых изготовителей могут служить и до 300000 км. (иногда еще больше).

Однако, не все что пишут правда, или же правда от части. При неправильной эксплуатации указанные цифры, могут значительно уменьшаться, тоесть поршневые кольца изнашиваются по ускоренной программе. Износ компрессионных колец происходит тогда, когда они вместе с поршнем постоянно двигаются вверх-вниз, взаимодействуя при этом с различными механическими деталями (поршневыми канальцами, стенками цилиндра и т. д.). Кроме того, на них воздействуют горячие отработанные газы и химические вещества (особенно сера), входящие в состав топлива (химический износ). В таком случае, для уменьшения уровня износа, поршневые кольца изготавливают из стойких материалов (таких как чугун) и обеспечивают им специальное покрытие (наносят хром, олово или нитриды).

Кроме изнашивания деталей, иногда встречаются разломы колец на несколько частей, а также их закоксовывание, причиной которого есть скопление в канавке не сгоревших частиц сажи, масла и других загрязняющих веществ.

Выходу из строя компрессионных поршневых колец способствует: несвоевременная смена моторного масла, воздушного фильтра (тем более эксплуатация автомобиля без него), использование некачественного топлива или поздняя замена топливного фильтра, тяжелые условия эксплуатации транспортного средства (например, в городских пробках, при кратковременных поездках, в частности в зимний период, когда мотор не успевает нормально прогреться).

Встречаются, также, случаи быстрого разрушения поршневых колец, причина чего кроется в сильном перегреве двигателя или в условиях ограниченной смазки. Как результат, кольца в цилиндре начинают клинить, на его стенках и поршне образовываются задиры, а поршневые кольца, вместе с перегородками между кольцевыми канавками, разрушаются. Выявить описанные проблемы довольно легко. Одним из признаков чрезмерного износа поршневых колец есть повышение уровня потребления масла. Когда двигатель малолитражного автомобиля расходует больше 0,5 л. масла на 1000 км., а при трогании с места, из системы выпуска наблюдается появление сизого дыма, можно смело предположить, что кольца находятся в плачевном состоянии. Также, об этом свидетельствует утечка масла через сальники, прокладки или другие уплотнители, повышенное давление кратерных газов, которое легко определить отсоединив шланг принудительной вентиляции. Для более точной диагностики проблемы, не лишней будет проверка компрессии в цилиндрах двигателя и проверка состояния цилиндропоршневой группы, методом утечки сжатого воздуха.

Что бы обеспечить двигателю стабильную работу, вполне достаточно одного кольца. Такую схему можно наблюдать на мотоциклах со слабым двигателем или скутерах. Правда, существуют автомобили, на поршнях которых устанавливают 5 колец, а иногда и того больше .Естественно, как и любая другая деталь они ломаются (чаще всего от больших и продолжительных нагрузок) или могут частично повредиться в процессе физического воздействия на автомобиль (например, аварии).

Если Вы решите проверить кольцо на излом, то сможете увидеть на поверхности места воздействия линии, указывающие на повреждение и дающие возможность оценки общего состояния поршня. При сильном износе поршня, заметными также будут трещины от термического напряжения, но поскольку находятся они на дне детали, то увидеть их немного сложнее.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Зачем нужны поршневые кольца?

Поршневые кольца являются неотъемлемым элементом любого двигателя. Они представляют собой незамкнутные кольца, которые установлены в специальные канавки на внешних поверхностях поршней с очень маленьким зазором. Рассмотрим основные виды поршневых колец, их назначение и обслуживание.


Виды поршневых колец

Поршневые кольца бывают:

Компрессионные кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания. Обычно на поршень устанавливают не более 3 таких колец, так как при этом возрастают потери на трение, а степень уплотнения поршня увеличивается не намного. Различают верхнее и второе компрессионные кольца.

У верхнего достаточно много различных вариаций. Например, такое кольцо может иметь преднамеренное перекручивание, когда нижняя и верхняя поверхности детали имеют небольшой наклон в канавках (кроме краев рабочей поверхности, которые взаимодействуют с отверстием цилиндра). Такая конструкция позволяет ускорить приработку поверхностей колец и стенок цилиндра, а также обеспечить уплотнение самой детали в верхней и нижней части посадочной канавки.

Помимо плоских и перекрученных колец существуют изделия с L-образным участком. Их уплотнительная способность зависит от силы давления газов, которая действует на заднюю часть большого выступа, имеющего форму буквы L. При высоком давлении в рабочем цилиндре эти кольца увеличивают усилие, прикладываемое к стенкам, например, после сгорания топливно-воздушной смеси или в такте сжатия. Когда давление в цилиндре невысокое, кольцо ослабляется, тем самым снижая износ и трение.

Второе компрессионное кольцо обеспечивает дополнительное уплотнение после маслосъемного. Оно служит для того, чтобы газы, идущие мимо верхнего кольца, не попадали в картер. Нагрузки и температуры в зоне второго кольца ниже, поэтому его конструкция и материалы имеют меньшее значение. Еще одной функцией второго компрессионного кольца является предотвращение детонации и проникновения излишков моторного масла в камеру сгорания.

Некоторые из таких деталей имеют скошенную конструкцию. Вверх они двигаются по слою масла, а при движении вниз удаляют его излишки.

Существует новая конструкция второго компрессионного кольца – без зазора. Такие детали ускоряют приработку двигателя при обкатке, а также незначительно повышают мощность силового агрегата на стенде. Это достигается благодаря максимальному уменьшению видимого зазора для прохождения газов. Потребность в таких кольцах обусловлена работоспособностью остальных колец. Например, если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает достаточную герметизацию, то важность второго беззазорного кольца уменьшается.

Маслосъемные кольца снимают лишнее моторное масло, которое смазывает уплотнительные кольца, поршень и поверхность цилиндра. Они сконструированы таким образом, чтобы после их прохода на поверхностях оставалась небольшая масляная пленка толщиной в несколько микрон. В канавках маслосъемных колец предусмотрены прорези или радиальные отверстия, по которым излишки моторного масла возвращаются в поддон.

Выделяют 2 вида маслосъемных колец: составные с пружинами-расширителями и чугунные литые с прорезью. Составные включают два тонких кольца (верхнее и нижнее), а также осевой и радиальный расширители. Такие модели дешевле в производстве, поэтому их устанавливают чаще, чем литые чугунные. В некоторых случаях на поршне имеются два литых или составных кольца. Чугунные кольца для стабилизации прижима снабжаются специальным пружинным расширителем.


Функции поршневых колец

Подводя итог вышесказанному, можно выделить следующие функции поршневых колец:

  • Компрессия: кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания, и газы, возникающие при сгорании топливно-воздушной смеси, не проникают через зазоры между цилиндром и поршнем; это позволяет эффективнее сжимать топливо
  • Экономия расхода масла: она обеспечивается благодаря маслосъемным кольцам, которые убирают часть смазочного материала со стенок цилиндра и направляют их обратно в картер
  • Теплообмен: поршневые кольца отводят тепло, которое возникает при сгорании топливно-воздушной смеси, от поршня к стенкам цилиндра; в результате двигатель защищен от перегрева
  • Снижение горизонтальных колебаний поршня: благодаря плотной посадке кольца не дают поршню «гулять» в горизонтальном направлении, что предотвращает износ цилиндро-поршневой группы двигателя.

Из чего изготовлены кольца?


Как правило для производства поршневых колец используется высококачественный серый или ковкий чугун, а также легированная сталь. У последних предел прочности и теплостойкость выше, но чугунные дешевле. Кроме того, они обеспечивают более легкую и быструю приработку.

Если кольца стальные, то чаще всего их обрабатывают специальными материалами. Верхние – оловом или пористым хромом, вторые – молибденовым покрытием, которое наносят методом легирования. После установки таких колец вначале происходит приработка детали с менее твердым молибденовым покрытием, а затем функции уплотнения переходят к более долговечному хромированному кольцу.

Ранее в двигателях, ресурс обслуживания которых менее 100 тыс. км, использовались чугунные кольца без какого-либо покрытия. Ввиду низкой точности старых деталей это решение было вынужденным. Кроме того, количество колец варьировалось от 4 до 6 штук, их высота была больше современных.

На двигателях последнего поколения большим числом колец оснащаются только крупногабаритные модификации – для более эффективного отвода тепла от поршня.


Типичные проблемы поршневых колец

При износе поршневых колец увеличивается зазор между поверхностью детали и стенками цилиндра. При воспламенении топливно-воздушной смеси отработанные газы могут проникать в масляный картер, тем самым снижая эффективность работы двигателя. Подобные пропуски также влияют на срок службы моторного масла и его рабочие характеристики.

При залегании колец может произойти то же самое. Раскаленные газы, проникающие из камеры сгорания, способствуют разрушению масла и образованию отложений в кольцевых каналах. Это приводит к залеганию колец в канавках, что влечет за собой снижение их подвижности, образование зазора между стенкой цилиндра и кольцами.

Последствия износа поршневых колец легко заметить без разборки двигателя. При увеличенном потреблении масла из выхлопной трубы выходит синий дым, означающий, что моторное масло горит. Особенно это заметно при запуске двигателя, до того, как он наберет рабочую температуру и кольца расширятся в цилиндре.

Вместе с поршневыми кольцами изнашиваются и сами поршни в области юбок. Образованию задиров наиболее подвержены детали без специального покрытия. Раньше его могли наносить только на заводе-изготовителе, сегодня такая возможность есть у любого автовладельца.

В России покрытие для поршней выпускает компания «Моденжи».



MODENGY Для деталей ДВС изготовлено на основе дисульфида молибдена и графита. Оно предотвращает появление задиров на юбках поршней, позволяет снизить шум при работе двигателя, повысить его КПД и уменьшить расхода топлива.

Благодаря удобной аэрозольной фасовке с нанесением покрытия можно справиться без специализированного оборудования. Достаточно тщательно очистить обрабатываемые поверхности и выдержать время полимеризации: 12 часов при комнатной температуре.


Замена поршневых колец

Замена изношенных поршневых колец – процедура достаточно простая. Для снятия кольца нужно развести его края в области замка до тех пор, пока оно не выйдет из канавки. Это можно сделать как специальными щипцами, так и небольшой плоской отверткой.

Далее нужно очистить канавки поршня от нагара. Если этого не сделать, то после замены колец установить поршень обратно в цилиндр будет сложно. Для удаления нагара можно воспользоваться специальным инструментом или старым компрессионным кольцом, сломанным на две части.

После этого следует ознакомиться с инструкцией по установки колец, которая идет в комплекте с новыми деталями. В ней содержится информация о последовательности их установки и правильном расположении. Помимо этого указывается верхняя и нижняя часть кольца. Новую деталь следует устанавливать специальной метке.


При установке нужно быть аккуратным, так как среднее компрессионное и нижнее маслосъемное кольца менее прочные, чем верхнее.

После очистки канавок от нагара проверьте их радиусы и боковые поверхности на предмет повреждений.

Установку поршневых колец с помощью специального цангового устройства начинайте с нижнего. Обязательно контролируйте свои усилия во избежание деформации новых деталей. Кольца с маркировкой «TOP» располагайте маркированной стороной в сторону днища поршня.

Кольца с эспандерными пружинами устанавливайте таким образом, чтобы место стыка было размещено с учетом рекомендованного смещения на 180° относительно стыка поршневого кольца.

После установки проверьте зазоры боковых поверхностей. Они должны составлять до 0,1 мм. Если это значение больше, следует менять сами поршни.

Во время монтажа также учитывайте степень износа зеркала цилиндра. Если она не укладывается в 0,1 мм, то блок цилиндров следует расточить под размер ремонтных поршней или перегильзовать.

После замены колец произведите обкатку двигателя в течение 3-5 тыс. км. Обкатка включает в себя стандартные действия: прогрев двигателя, запрет на движение с высокими оборотами, длительный простой на холостых оборотах, движение на повышенных передачах с малой скоростью и т.д. После обкатки в течение 5-10 тыс. км не следует давать большие нагрузки на двигатель.

Компрессионные и маслосъемные кольца: конструкции, неисправности, технология установки


Точку первого капремонта мотора во многом определяет ресурс «поршневой». В свою очередь слабым местом даже конструктивно совершенной ЦПГ является пара трения «кольца-цилиндр». По мере пробега диаметр цилиндра увеличивается, меняется и его геометрия. Колечки также не стоят на месте: рабочие кромки истираются по ходу пьесы. Впрочем, случаются и исключения из правил… В фокусе сегодняшнего разговора – основа мотористского дела: виды и конструкции колец, их ресурс и надежность, истоки склонностей современных двигателей к потреблению масла и суть подбора ремонтных комплектующих.

Поршневые кольца: что это и сколько их

 


Для термостабильной работы и эффективной мощностной отдачи камера сгорания должна быть изолирована от картера и, в некоторых циклах, от воздухозаборника, словно вакуум. Добавим сюда еще то, что поршень нуждается в охлаждении. Ну и, разумеется, как в любой другой паре трения, между пакетом колец и цилиндром необходима смазка.

Совокупно с поставленными требованиями справляются два вида поршневых колец: компрессионные и маслосъемные. На каждое из них возлагаются свои задачи, отчего конструкции в корне отличны друг от друга. Но есть одна особенность, объединяющая двигатели внутреннего сгорания всех семейств – схема и количество используемых колечек.

Схема «стандарт» — это три уплотнителя: компрессионное кольцо №1, комбинированное компрессинно-скребковое кольцо №2 и маслосъемное колечко. Отсчет идет от днища поршня (самой верхней его точки).

  1. Компрессионное кольцо №1. Препятствует прорыву отработанных газов в картер двигателя и отводит до 55% тепла от поршня в стенки цилиндра.

  1. Компрессионно-скребковое кольцо №2. Оказывает помощь первому компрессионному кольцу, отводя около 30% тепла и блокируя доступ горячим газам в картер, и маслосъемному колечку, соскребая часть слоя масла со стенок цилиндров.
  2. Маслосъёмные кольцо. Выполняет исключительно роль удаления лишнего масла со стенок цилиндра. Конфигурация, как правило, двухрядная, а разновидностей конструкций не счесть.

Компрессионные кольца: конструкции и проблемы

Шагая вглубь эволюции колечек можно насчитать не один десяток различных конфигураций, имеющих свои положительные и отрицательные стороны. Впрочем, в отличие от маслосъемных собратьев, оптимальная геометрия, решающая максимум поставленных задач, найдена и успешно освоена в серийном производстве:

  • Цилиндрическая форма. Простой контур эффективно противостоит перегреву поршня и прорыву отработанных газов в картер, но неважно справляется с отложениями при склонности двигателя к масложору и образованию сажи. Кольцо подобной формы устанавливается в основном на бензиновые моторы и может иметь фаски и канавки с внутренней стороны, решающие проблему их скручивания.

  • Коническое сечение. Форма заочно получила статус универсальной ввиду того, что выполняет две функции: регулировка толщины масляной пленки + барьер для отработанных газов. Изначально, на новом необкатанном двигателе нижняя кромка острая и оказывает сильное давление на цилиндр. По окончанию обкатки кромка закругляется, обеспечивая идеальное уплотнение и минимальное трение. Кроме того, за счет смещенной верхней части при движении поршня вверх кольцо немного отходит от стенок цилиндра, скользя по маслу (масляный клин). При движении же вниз заостренная кромка глубже проникает в масляную пленку, удаляя остатки после прохода масляного кольца. Контур отлично зарекомендовал себя при проектировании компрессионных колечек второго ряда для любых двигателей.

  • Трапециевидная форма. Проблема с нагарообразованием и скоплением отложений в канавках под цилиндрические кольца особенно обострена у дизельных моторов с их склонностью к образованию сажи в ходе горения топлива. Трапециевидная форма канавки и колечка, установленного в нее с зазором, способствует измельчению нагара при движении поршня вверх-вниз. При этом все преимущества цилиндрического контура сохраняются. Кольца-трапеции встречаются практически на всех современных дизельных двигателях.


При эксплуатации компрессионных колец со временем возникает одна проблема глобального характера – износ. В первую очередь на это указывает пониженная компрессия, которая восстанавливается до заводских значений при введении в цилиндр 2-4 кубиков масла. Еще один признак износа поршневых колец – специфический сизый дым из выхлопной трубы.

Всяческая раскоксовочная химия здесь, как правило, бессильна. Единственный верный путь – капитальный ремонт.

 

Маслосъемные колечки: конструктивные особенности и причины отказа

Отличительной особенностью МСК является двухпоясковая конструкция, оставляющая после себя минимальную толщину масляного слоя в области компрессионных колец, читай предохраняет их от закоксовывания. Из необъятного ассортимента маслосъемных уплотнений ныне используются два:

  • Коробчатое колечко с пружинным расширителем. Пружина эспандерного типа придает изначально жесткому коробчатому кольцу немного гибкости, отчего оно более плотно прилегает к цилиндру. Однако в момент «перекладки» гребни способны травить масло и этот факт нельзя расценивать как отрицательный. Просочившаяся в область компрессионных уплотнений смазка особенно полезна в высоконагруженных бензиновых двигателях с непосредственным впрыском и турбодизелях, где эти МСК активно используются. Также необходимо понимать, что даже при грамотно спроектированной поршневой группе, легкий масложор продлит срок службы компрессионных колец и цилиндров.

  • Наборное колечко (два диска + распорная пружина-расширитель). Некогда востребованный минимальный расход масла на угар достигался как раз за счет использования наборных колец, состоящих из двух дисков толщиной 0,5…0,63 мм и пружины. За счет отсутствия жесткой связи между поясками они идеально прилегают к цилиндру, не пропуская масло в любом положении поршня. Чтобы избежать масляного голодания в зоне работы компрессионных колечек, форма второго компрессионного кольца здесь позволяет пропускать часть смазки. Такие кольца «ходят» дольше, но конструктивно склонны к закоксовыванию.

Продолжая короткий экскурс в основы строения маслосъемных колец, уместно поговорить о методах отвода масла, собранного между двумя поясками:

  • Отвод на внутреннюю поверхность поршня. Отверстия в поршневой канавке и в корпусе колечка (в случае коробчатого типа) открывают доступ маслу, скопившемуся между маслосъемными дисками, вглубь поршня.

  • Отвод на наружную поверхность поршня. Наличие поверхностных пазов снаружи поршня позволяет организовать слив по наружи.
  • Комбинированный вариант. Одновременное использование первого и второго методов.

Заботиться об отводе масла, скопившегося между дисками, необходимо в обязательном порядке. Отсутствие дренажа в этой области приведет к эффекту, подобному масляному клину, как в случае с вторым коническим компрессионным кольцом: колечки не снимают лишнее масло, а скользят по толстому слою смазки. Что же касается выбора схемы дренажа, то тут большую роль играют результаты реальных испытаний силовой установки.

Уместно отметить, что неоригинальные поршни порой не имеют отверстий для отвода масла. Если такие детали не доработать в домашних условиях, то появление масложора на откапиталенном двигателе неизбежно.

 


Основной бич маслосъемных колец – это склонность к закоксовыванию, читай залеганию, что ведет к масложору. Причинами этого принято считать:
  • Регулярный перегрев поршня, как результат интенсивной езды.
  • Склонность масла к нагарообразованию, как подтверждение поддельного происхождения или окончания срока службы.
  • Сочетания различных качеств, проявляющихся при езде на короткие расстояния и простаивании в пробках.

Необходимо отметить, что всякого рода раскоксовки, заливаемые в цилиндры, здесь практически бессильны… по разным причинам. Во-первых, кокс забивает поршневую канавку до стекловидного состояния. Во-вторых, маслосъемное кольцо – третье сверху, до которого едкая химия добирается не в том количестве, которое требуется для эффективного растворения. Казалось бы, здесь уместно поговорить о промывке двигателя димексидом, но неизведанные последствия дают мощный отпор этой идее. Итого, лучше достать поршни и промыть их в том же димексиде.

Что же до симптомов, то сопоставлять залегание МСК с потерей компрессии не стоит. Компрессионные кольца вполне могут сохранять натяг, в то время, как маслосъемные прекратят напрочь выполнять свои функции.

Как подбирать поршневые кольца?

Замена поршневых колечек – это одна из операций капитального ремонта. Купить лицензионную оригинальную деталь безусловно важно, но это не единственный вопрос, на котором стоит фокусироваться. Основа капремонта – грамотная дефектовка с использованием поверенного измерительного инструмента высокой точности.

Не нужно быть экспертом, чтобы понимать, что одно дело заменить кольца на малом пробеге (60-80 тыс. км) по причине закоксовки, а совсем другое – замена колечек по причине физического износа, наступающего на пробеге, близком к проведению капремонта. Так вот, в первом случае, достаточно просто заменить комплект уплотнений, а во втором – необходимо детально осматривать всю «поршневую».

Предмет осмотра – это весьма обширная тема, излагать которую – удел отдельной статьи. Поэтому, остановимся на паре поршень-цилиндр. К моменту капремонта наступает такой износ цилиндров, при котором заводские кольца не в состоянии обеспечивать надежное уплотнение. Тогда говорят о том, что цилиндры необходимо расточить, а кольца и поршни – заменить на аналоги с ремонтными размерами.

Подробности о ремонтных размерах обычно указываются в книге по эксплуатации. Для покупки поршневых колец важно знать точную марку двигателя и размеры поршня/цилиндра. Фирма выбирается на свой вкус, но лучше оригинала обычно не отыскать. При этом важно овладеть навыками отличия подделки от оригинала. В их числе – осмотр кромок колечек (все должны быть одинаковыми), замка (цвета побежалости и грубой обработки не допускаются) и пр.

Как устанавливать поршневые уплотнения?

Монтаж поршневых колец не рекомендуется осуществлять вручную, без каких-либо приспособлений. Колечки – детали ажурные, могут и погнуться, а деформированное кольцо, как известно, ставить нельзя. В общем-то по этой причине не рекомендуется проверять кольца на упругость при изгибе, особенно при отсутствии соответствующих навыков.

Если уж и решились опробовать колечки на изгиб, то помните следующее:

  • Первое компрессионное кольцо должно возвращаться в исходное состояние даже после сильного изгиба в 4-5 см.
  • Второе компрессионное колечко не такое упругое, как первое. Изгиб допускается до 1,5-2 см, далее оно гнется безвозвратно.

Правильная установка поршневых колец ведется с использованием щипцов. Первым ставится маслосъемный набор:

  • Коробчатая конструкция: сперва ставится пружина, затем кольцо с тем прицелом, что замок колечка должен быть на противоположной стороне от замка пружины.
  • Наборная конструкция: ставится в последовательности пружина-диск-диск. После установки и перед монтажом поршня в цилиндр проверяется совпадение цветных меток на пружинном расширителе и относительное расположение деталей в маслосъемном пакете: замки должны быть под 120 градусов друг к другу.

Что же до компрессионных колечек, то их установка ведется по принципу: второй ряд-первый ряд с ориентацией по метке «ВВЕРХ», «TOP» или цветным указателям. Верх кольца должен быть ориентирован в сторону камеры сгорания, противоположную от картера. Перед монтажом поршня в цилиндр необходимо сориентировать замки компрессионного первого и второго и маслосъемного колец под 120 градусов с тем условием, что не один из замков не должен быть напротив пальца поршня.
 

 



Ремонт двигателя. Кольцевая дорожка

При ремонте и модернизации двигателя возникает вопрос, какие поршневые кольца установить. Чтобы не ошибиться, нужно хотя бы в общих чертах представлять себе условия работы колец и требования, которые к ним предъявляются

Алексей Березин

При ремонте и модернизации двигателя возникает вопрос, какие поршневые кольца установить. Чтобы не ошибиться, нужно хотя бы в общих чертах представлять себе условия работы колец и требования, которые к ним предъявляются.

Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные. Первые уплотняют камеру сгорания и передают теплоту от поршня в блок (гильзу цилиндра). Вторые препятствуют попаданию масла в камеру сгорания.

Уплотнение компрессионными кольцами происходит за счет прижатия кольца к цилиндру силами упругости материала кольца и давления газов, проникающих из камеры сгорания в заколечное пространство через зазоры. При частичных нагрузках давление в камере сгорания уменьшается, и основное значение в уплотнении приобретают упругие свойства материала и форма кольца. Высокая температура, разумеется, снижает его упругость.

Надежность уплотнения зависит и от формы цилиндра (овальность, корсетность), препятствующей плотному прилеганию кольца к цилиндру. Кроме того, неровности сопрягаемых поверхностей, износ цилиндра в зоне остановки колец, износ поршневых канавок и соответствующих поверхностей колец вызывают их вибрацию в осевом и радиальном направлениях, что приводит к усталостному разрушению колец.

На первое поршневое кольцо приходятся самые большие нагрузки. Оно работает при температуре 180 — 210 °C, и поскольку масляный слой в зоне остановки поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) практически отсутствует, в поверхностных слоях кольца, контактирующих с цилиндром, температура существенно выше — из-за трения. Увеличение теплового зазора между поршнем и цилиндром при износе вызывает качание поршня при перекладках в верхней и нижней (НМТ) мертвых точках, что придает боковой поверхности кольца бочкообразную форму. Это помогает его всплытию на масляном слое в средней части цилиндра.

Второе кольцо работает в более благоприятных условиях, поскольку температура поршня в его зоне значительно ниже (150 — 170 °C), горячих газов меньше, а масляный слой толще.

Маслосъемное кольцо меньше подвержено тепловым нагрузкам, однако оно должно регулировать подачу масла к компрессионным кольцам так, чтобы его хватало для смазки, но в камеру сгорания проникало как можно меньше.

На долю поршневых колец приходится 40 — 50% всех механических потерь на трение в двигателе, причем на первое компрессионное кольцо — 60%, на второе — 30%, на маслосъемное — 10% затрат энергии на трение колец.

Компрессионные кольца бензиновых двигателей обычно изготавливают из специальных марок чугуна, изредка — из стали (например, кольца диаметром 100 мм для ЗИЛов и УАЗов). Первое компрессионное кольцо, как правило, прямоугольной формы, но в некоторых случаях на внутреннем диаметре делается довольно большая фаска, создающая напряжение изгиба кольца и улучшающая съем масла. Такая конструкция принята на «москвичевских» кольцах, а также на изготовленных фирмой Goetze для «Волг» и УАЗов (и подходящих для ГАЗ-53). При установке зарубежных колец необходимо обращать внимание на их правильное положение — верх определяется по надписи «ТОР».

Наружная рабочая поверхность кольца должна иметь покрытие из хрома, обладающего необходимой твердостью и низким коэффициентом трения. Высокая температура плавления хрома не дает произойти «схватыванию» материалов кольца и цилиндра при отсутствии масла в зоне остановки кольца. Хромовое покрытие должно быть толщиной не менее 0,1 мм (без приборов толщину покрытия можно увидеть на фаске на торце в замке кольца, правда, на отечественных кольцах фаска, как правило, отсутствует или завалена, т.к. делается вручную; за рубежом эта операция выполняется на специальных шлифовальных станках, вследствие чего фаска чистая, хорошая, и видна толщина хрома).

Хром должен иметь матовый цвет, получаемый при соответствующей гальванической обработке. Это так называемый «пористый» хром, который несколько мягче жесткого, блестящего, лучше прирабатывается и удерживает в микропорах масло, отчего снижаются трение и износ покрытия.

В процессе работы покрытие все равно изнашивается, поэтому чем оно толще (в определенных пределах), тем дольше служит. (Здесь возникает вопрос о различных противоизносных, металлоплакирующих и антифрикционных добавках в масло, но это тема другого разговора.) Износ хромового покрытия вызывает повышение трения кольца, ускоренный износ основного металла кольца, снижение компрессии и увеличение расхода масла.

Торцы кольца в замке должны быть ровными и хорошо прилегающими друг к другу при сжатии кольца, фаска — маленькой и аккуратной. При несоблюдении этих требований увеличивается прорыв горячих газов в зоне стыка, вызывающий местный перегрев и повышенный износ кольца. В случае общего перегрева поршня (например, при перегреве двигателя) возможно исчезновение теплового зазора в замке и, как следствие, задиры и поломки кольца и цилиндра.

Остальные поверхности кольца чаще всего бывают фосфатированы. Это противоизносное и антикоррозионное покрытие должно быть глубоким, что определяется по плотному черному цвету, без просветов основного металла.

Возможны и другие виды покрытий рабочей поверхности, например, молибденовые — снижающие трение, термостойкие (молибден выдерживает температуру до 2620 °C), а также металлокерамические и керамические, наносимые в вакууме или газовых средах с помощью плазменных технологий. Такие покрытия в массовом производстве встречаются достаточно редко и только за рубежом.

При замене колец без ремонта блока или гильз применяются кольца без хрома, т. к. он плохо прирабатывается к поверхности с высокой чистотой, образующейся при длительной работе колец. Если хромированные кольца устанавливаются в работавший цилиндр, то при обкатке двигателя применяются специальные масла, обеспечивающие ускоренную приработку в первую очередь поршневых колец.

Второе компрессионное кольцо решает две задачи: уплотнения зазора между поршнем и цилиндром от газов, проникших за первое кольцо; снятия масла, проникшего за маслосъемное кольцо (не полностью, а пропустив его в количестве, необходимом для смазки первого кольца, то есть деталь играет роль и компрессионного, и маслосъемного колец).

Это кольцо работает при более низких температурах и наличии достаточного количества масла на трущейся поверхности, поэтому в бензиновых двигателях, как правило, рабочая поверхность кольца не покрывается хромом — оно целиком фосфатируется или покрывается каким-либо другим противоизносным слоем, например, оловом. Материал кольца практически у всех производителей — специальный чугун.

Для выполнения маслосъемной функции рабочая поверхность кольца имеет проточку с острой кромкой или делается в форме конуса с очень малым углом (так называемое «минутное» кольцо, которое также может иметь проточку на рабочей поверхности или на внутренней — вызывающую искривление кольца и образование на рабочей поверхности острой кромки). Cпецифическая форма кольца требует его правильной установки на поршень. «Минутные» кольца для бензиновых двигателей, более сложные и дорогие, наша промышленность не выпускает. За рубежом делают кольца всех типов.

Сравнивая особенности конструкции второго компрессионного кольца, т.е. способы образования маслосъемной кромки, можно отметить положительный момент у колец с наружной проточкой и «минутных»: у них, по сравнению с кольцами, имеющими проточку на внутренней поверхности, не искажаются плоскости прилегания кольца к сопрягаемым поверхностям канавок поршня. Благодаря этому канавка не деформируется, улучшается теплоотвод от поршня и повышается ресурс цилиндропоршневой группы.

Окончательно конструкцию кольца можно подобрать только опытным путем, проводя ресурсные испытания. Обращаясь к опыту ведущих мировых производителей, можно сказать, что они чаще применяют «минутные» кольца с проточкой или без нее. У нас для «Волг» продаются кольца фирмы Goetze «минутного» типа. Для ВАЗов применяется второе компрессионное кольцо прямоугольной формы с проточкой по рабочей поверхности. При выборе комплекта колец нужно обратить особое внимание на стык и покрытие, как было указано выше.

Перейдем к маслосъемному кольцу. Из всего комплекта колец оно работает в наиболее легких условиях — как по температуре, так и по условиям смазки. Его задача — регулировать количество масла, поступающего к компрессионным кольцам, обеспечивая смазку первого компрессионного кольца, но не допуская при этом излишнего поступления масла в камеру сгорания.

Чаще всего используются два конструктивных исполнения кольца — коробчатого типа и сборной конструкции.

Коробчатое кольцо изготавливают из чугуна. Оно имеет на рабочей поверхности два пояска, снимающих масло с поверхности цилиндра. Пояски бывают различной формы, например, прямоугольные (двигатель типа 412) или трапециевидные с разным направлением уклона.

Для увеличения жесткости кольца, повышающей степень съема масла, внутри устанавливают пружинный расширитель.

Кольцо сборной конструкции состоит из двух стальных колец, которые удерживаются в канавке расширителями различной конструкции. Каждое из колец работает в какой-то степени независимо друг от друга, повышая тем самым маслосъемные свойства этого типа конструкции. Однако при износе хромового покрытия на рабочей кромке происходит резкое увеличение коэффициента трения при контакте стального кольца с чугуном цилиндра в зоне остановки кольца в ВМТ и НМТ, и там появляется ступенька, приводящая к вибрации кольца и прогрессирующему износу кольца и цилиндра, а в зоне ВМТ — еще и компрессионных колец (на этот сложный процесс значительное влияние оказывают свойства масла и его температура).

Коробчатое кольцо такого дефекта не имеет, т. к. изготавливается из чугуна (коэффициент трения пары «чугун-чугун» равен 0,15, а пары «сталь-чугун» — 0,18). При износе хромового покрытия это кольцо меньше изнашивает цилиндр и не создает уступа, как стальное.

Вне зон ВМТ и НМТ, когда увеличивается скорость поршня, происходит всплытие колец на масляной пленке, пропадает контакт колец с поверхностью цилиндра. Износ исчезает, что хорошо видно при осмотре поверхности цилиндра.

Для двигателей, имеющих небольшую наработку (как правило, у машин, находящихся в личном пользовании), конструкция маслосъемного кольца безразлична, здесь решающим фактором является качество хромового покрытия. А вот для двигателей с большой наработкой (у автомобилей, используемых в коммерческих целях) более предпочтительно использование маслосъемных колец коробчатого типа.

Остальные поверхности маслосъемного кольца, как правило, фосфатируются.

General Motors, Volkswagen, Mercedes-Benz, Fiat, BMW, Chrysler, Porsche чаще применяют в двигателях легковых машин коробчатые кольца, Ford и Renault — сборные. В зависимости от задач применяются как коробчатые, так и сборные и другие виды маслосъемных колец.

Для дизелей применяются только коробчатые маслосъемные кольца. В связи с повышенной теплонапряженностью дизельной цилиндропоршневой группы необходимо еще более тщательно контролировать качество используемых деталей. Здесь доверие «левшам» стоит значительно дороже.

После замены колец наступает важный момент — обкатка двигателя. В это время пара трения «кольцо-цилиндр» требует особого внимания, т.к. поверхность кольца, покрытая хромом (особенно хромом низкого качества), усиленно снимает поверхностный слой цилиндра, где при окончательной обработке нанесены риски для создания маслоудерживающей сетки.

В нашей стране и за рубежом давно применяются различные обкаточные масла или добавки в рабочие масла, способствующие ускоренному созданию микрорельефа со сглаженными вершинами (за счет физико-химических реакций в наиболее нагруженных зонах). Конечно, необходимо тщательно соблюдать требования производителей масел и добавок.

Оптимальная поверхность, без выступающих элементов, испытывает меньшие контактные нагрузки. По ней более равномерно распределяется масляная пленка, выдерживающая большие давления, которые возникают во время работы. Таким образом, ускоренная приработка колец и поверхности цилиндра — залог увеличенного ресурса двигателя.

Мы рассмотрели лишь основные моменты работы колец. Многофакторность функционирования системы «поршень-кольца-масло-температура двигателя-тип рабочего процесса» требует анализа работы каждого элемента в различных условиях эксплуатации.

Редакция рекомендует:






Хочу получать самые интересные статьи

Поршневая группа: поршневые компрессионные кольца

Компрессионные поршневые кольца  предот­вращают прорыв, т.е. утечку газов из надпоршневой полости, поддерживают давление или, как говорят, компрессию в цилиндре. По особенностям конструкции их подразделяют на: прямоуголь­ные, конусные, скрученные, клиновидные, комбинированные и ви­тые (рисунок). 

Кольца прямоугольного сечения являются наиболее простыми (см. рисунок а). Однако, имея сравнительно широкую контактную поверхность, они с трудом прирабатываются к цилиндрам и плохо приспосабливаются к зеркалу в случае замены износившихся колец новым комплектом (В эксплуатации промежуточную смену изношенных колец делают без расточки цилиндров, если конусность и овальность их стенок находится в допустимых пределах).

 

 

Необходимость приработкиколец вызывается наличием зазоров-просветов между стенками цилиндра и наружнойобразующей кольца, которые при всей тщательности обработки практически всегдаимеют место. Если при опробовании в специальном калибре величина просвета непревышает 0,02мм,ано окружности соизме­рима с дугой в 30°, то поршневое кольцо считают пригодным.Оче­видно, чем больше просветы и шире наружная образующая кольца, темдлительнее бывает период приработки кольца, обеспечивающий полноесоприкосновение его с зеркалом цилиндра.

 

Конусные кольца характеризуются тем, что наружная сторона выполняется в виде усеченного конуса под углом в 0,5—3° к парал­лельным между собой боковым поверхностям (см. рисунок б). Такие кольца несколько удорожают производство, но зато сравнительно быстро прирабатываются к цилиндрам и лучше приспосабливаются к возможным неровностям зеркала, поскольку соприкасаются с ним только узким пояском. При установке конусного кольца в цилиндр надо следить, чтобы меньшее основание конуса было обращено в сторону днища поршня. Тогда при ходе поршня к н.м.т. кон­тактный поясок кольца будет соскабливать (собирать) масло со сте­нок цилиндра, а при ходе к в.м.т. образующийся масляный клин отжимает его от зеркала. Это улучшает смазку верхней зоны стенок цилиндра и поршневых колец и уменьшает возможное проникнове­ние масла в камеру сгорания.

 

Конусные поршневые кольца используются, например, в двига­телях ЗИЛ-130 и В-2 в качестве третьего и соответственно третьего и четвертого компрессионных колец.

 

Поршневые кольца с несимметричным сечением показаны на рисунке в. От прямоугольных они отличаются только тем, что на внутренней или наружной их стороне делают проточку (с внут­ренней стороны проточка заменяется иногда фаской).

 

Кольца с нарушенной симметрией сечения, имеющие проточку на образующей внутренней стороне, при установке в цилиндр несколько закручиваются, вследствие чего наружная образующая у них принимает форму усеченного конуса, как показано на рис. 2, в. Такие кольца называются скрученными, или торсион­ными. Они позволяют сочетать достоинства прямоугольных (про­стоту изготовления) и конусных колец, поэтому широко приме­няются в двигателях автомобильного типа. В частности, они исполь­зуются для всех отечественных карбюраторных двигателей.

 

Несимметричные поршневые кольца с проточкой по наружной стороне имеют повышенное радиальное давление па стенки цилинд­ра, что улучшает их работоспособность.

 

При одевании на поршень несимметричных поршневых колец надо следить, чтобы проточка па внутренней стороне была обра­щена к днищу поршня, а наружная проточка — в сторону юбки.

 

Клиновидные или трапецеидальные кольца выполняются с непа­раллельными боковыми поверхностями, наклоняемыми друг к другу под углом примерно равным 5—10° (см. рисунок г). Сравнительно с другими они более сложны в производстве, причем в процессе износа зазоры у боковых поверхностей их прогрессивно возрастают. Однако эти серьезные недостатки полностью компенсируются тем, что клиновидные кольца хорошо сохраняют свою подвижность в канавке поршня в холодном состоянии, так как не склонны к закоксовыванию (пригоранию) и залеганию в канавке вследствие осмо-ления. Под действием газовых сил на боковые наклонные поверх­ности у них появляется горизонтальная составляющая сила (см. рисунок г), увеличивающая давление кольца па стенки цилинд­ра, что приобретает важное значение по мере износа колец и стенок канавки.

 

Клиновидные поршневые кольца чаще всего используются в каче­стве верхних компрессионных колец тракторных дизелей, где вероятность закоксовывания обычных колец бывает особенно высо­кой.

 

На автомобильных V-образпых дизелях ЯА13-236 и ЯД\3-238 применяются по три клиновидных кольца, у которых боковая (торцовая) поверхность, обращенная в сторону юбки, выполняется перпендикулярно к образующим поверхностям кольца (см. рисунок г). При одной наклонной боковой поверхности изготовление клино­видных колец несколько упрощается, а основное их достоинство — подвижность кольца в канавке поршня сохраняется.

 

Комбинированные поршневые кольца состоят из обычных пря­моугольных чугунных колец 3, двух стальных пластинчатых колец 1 и радиального расширителя 2 (см. рисунок д). Стальные пластин­чатые кольца, кроме функций уплотнения, уменьшают также износ стенок канавки поршня, а радиальный расширитель обеспе­чивает нужное давление колец на стенки цилиндра, вследствие чего они дольше сохраняют свою работоспособность.

 

Радиальные расширители или экспандеры изготовляют из тон­кой стальной ленты, которой придают форму многоугольника, как показано на рисунке, д. Такая пружина, установленная в канав­ку поршня за кольца, поджимает их к стенкам цилиндра, обеспе­чивая нужное радиальное давление. Кольца с расширителями обычно не применяют в качестве верхних компрессионных колец, поскольку последние подвержены сравнительно высокому нагреву, снижающему упругость экспандеров. Комбинированные поршне­вые кольца из-за громоздкости не получили большого распростра­нения.

 

Витые кольца, показанные на рисунке е, изготовляют из тонкой высокоуглсродистой стальной полированной ленты. Лента толщи­ной 0,7 мм навивается на ребро в специальном приспособлении в виде непрерывной спирали, которая разрезается потом на отдель­ные кольца. Кольцам придают тарельчатую форму, как показано на рисунке е, и ставят в канавку поршня в виде пакета, состоящего минимум из трех таких элементов со смещенными относительно друг друга замками. Кольца ставятся в канавку с некоторым натягом, что исключает осевое перемещение их относительно поршня и обеспечивает необходимое радиальное давление на стенки цилинд­ра. Установленные в цилиндр, они должны иметь строго цилин­дрическую форму, прилегать к стенкам без просветов и оказывать на них по возможности равномерное давление.

 

Преимущества стальных витых колец заключаются в том, что отдельные’тонкие элементы, составляющие пакет, лучше прилегают к стенкам цилиндра, чем поставленное в эту канавку одно чугунное кольцо. На контактной поверхности со стенками цилиндра тонкие пластинки образуют кольцевые канавки, в которых накапливается масло, вследствие чего обеспечивается падежная смазка трущихся поверхностей и улучшается уплотнение цилиндра. К тому же перекрытие замков и плотное прилегание тонких тарельчатых колец к торцовым стенкам канавки поршня способствует умень­шению прокачки масла в камеру сгорания.

 

Витые стальные кольца рекомендуется устанавливать в нерас-точенные цилиндры вместо изношенных чугунных колец при ремон­те двигателей. Иногда применяют их и для новых двигателей. К сожалению, они не могут быть использованы в качестве верхних компрессионных колец, поскольку в условиях повышенного нагрева утрачивают упругость и вследствие ограниченной контактной поверхности с зеркалом цилиндра не обеспечивают нужной интен­сивности отвода тепла от головки поршня.

 

В двигателях с принудительным зажиганием в цилиндры уста­навливают по 2—3 компрессионных кольца, а дизели, работающие с более высокими давлениями в цилиндре и самовоспламенением рабочей смеси, нуждаются в большем числе компрессионных колец. В быстроходных дизелях автомобильного типа ставят 3—4 кольца, а в тихоходных число компрессионных колец доводят до 5—6 на пор­шень. Иначе из-за утечки воздуха при пуске холодного двигателя в конце хода сжатия в цилиндре не удается обеспечить необходимый для самовоспламенения топлива нагрев рабочей смеси.

 

Компрессионные кольца современных автомобильных двигате­лей имеют высоту h, равную примерно 2—3 мм. С увеличением h возрастают потери на трение и ухудшается приспособляемость колец к зеркалу цилиндра, а с уменьшением h ухудшается тепло-отвод от головки поршня и увеличивается вероятность поломки колец при сборке. Высоту кольца выбирают сообразно с этими обстоятельствами.

 

Эффективность действия компрессионных колец предопределяет­ся не только хорошим прилеганием их к стенкам цилиндра. Уста­новленные в канавки поршня, они образуют «лабиринт», ограничи­вающий прорыв газов из цилиндра через систему зазоров, обяза­тельных для его уплотнительного механизма. При сжатии, расширении и выпуске газы через торцовые зазоры и замки проникают вначале за верхнее поршневое кольцо, а когда на ходе впуска оно прижимается к верхней стенке поршневой канавки, перетекают в пространство между первым и вторым кольцами! Таким же образом газы проникают за второе, третье и другие кольца, постепенно утрачивая свое давление вследствие дроссе­лирующего действия зазоров. Установлено, что в процессе работы быстроходных двигателей давление за кольцами составляет при­мерно 3/4 от давления Р в цилиндре за первым (верхним), 1/5 за вто­рым и около 1/10 за третьим компрессионными кольцами. Это значительно превышает собствен­ное их радиальное давление.

 

Практика показывает, что эффективность лабиринтного уплотнения во многом зависит от тщательности обработки боко­вых (торцовых) поверхностей поршневых колец. Поэтому боко­вые поверхности колец подвер­гают многократной шлифовке, чтобы обеспечить их параллель­ность и высокую чистоту обра­ботки, тогда как обработку на­ружной образующей кольца ограничивают чистовым (алмазным) обтачиванием. Если при ремонте двигателя возникает необходимость в некотором уменьшении высоты кольца, то металл надо снимать только с одной боковой поверхности и следить за тем, чтобы при сборке поршневой группы эта поверхность была обращена в сторону днища поршня. Иначе работа лабиринтного уплотнения будет нарушена.

Для уменьшения прорыва газов через замки колец последние должны быть смещены относительно друг друга и при сборке дви­гателя равномерно распределены по окружности цилиндра. Порш­невые кольца в процессе работы, как известно, проворачиваются (перемещаются) по канавке и это оказывается полезным для сохра­нения обязательной их подвижности в канавке, а вероятность нежелательного при этом совмещении замков ничтожна. Поэтому к фиксации поршневых колец прибегают только в двухтактных двигателях, где замки во избежание поломки колец не должны попадать в продувочные и выпускные окна цилиндра.

 

 

Источник: Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания, 1971 г.


Newer news items:

Older news items:


компрессионных колец

Сжатие Кольца

The Основная функция компрессионных колец — уплотнение цилиндра и сгорания. пространство так, чтобы газы в пространстве не могли выйти, пока они не выполнили свою функцию.Некоторое количество масла переносится компрессионными кольцами как они перемещаются вверх и вниз по цилиндру для смазки. Большинство компрессионных колец изготовлены из серого чугуна. Однако некоторые типы компрессионных колец имеют специальные облицовки, такие как бронза (вставляются в прорезь, вырезанную по окружности кольцо) или специально обработанной поверхности. Кольца с бронзовыми вставками иногда называемые кольцами GOLD SEAL, в то время как кольца со специальной облицовкой называются как БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ кольца. Биметаллическое кольцо состоит из двух слоев металла, скрепленных вместе, причем внутренний слой представляет собой сталь, а внешний слой — чугун.

Сжатие кольца бывают самого разного сечения; однако прямоугольный крест раздел самый распространенный. Поскольку поршневые кольца вносят такой же вклад, как и любые другие одна вещь для поддержания давления в баллоне, они должны обладать достаточная эластичность, чтобы равномерно прижиматься к стенкам цилиндра. В диаметр кольца, до установки, немного больше, чем у цилиндра скучно. Благодаря соединению кольцо может сжиматься, чтобы войти в цилиндр.Напряжение, которое создается, когда кольцо сжимается и помещается в цилиндр заставляет кольцо расширяться и создавать давление на цилиндр стена.

давление, оказываемое ближайшими к камере сгорания кольцами, увеличивается за счет действие ограниченных газов при сжатии и горении. Газы попадают за верхним кольцом, через зазор между кольцом и канавкой, и вытолкните кольцо против цилиндра и прижмите к нижней части канавка.Давление газа на втором кольце и каждое последующее сжатие кольцо постепенно уменьшается, так как газ, который достигает этих колец, ограничивается проходом через зазор каждого предыдущего кольца.

Рисунок 4-13. Типы поршневые кольца.

Когда поршневой узел в разобранном виде, можно посмотреть компрессионные кольца и скажите, правильно ли они функционируют. Если кольцо сработало правильно, лицевая сторона (поверхность, упирающаяся в стенку цилиндра) и дно кольца будут яркими и блестящими из-за контакта со стенкой цилиндра и паз.Верх и задняя часть (внутренняя поверхность) кольца будут черными, так как они подвергаются воздействию горячих дымовых газов. Черные участки на пломбах поверхности указывают на выход горячих газов.

Менее нормальные условия эксплуатации, при исправном функционировании деталей двигателя, будет будет очень небольшая утечка газа из-за отличной герметичности поршня кольца. Масло, предотвращающее контакт металла с металлом между кольцами и Стенка цилиндра также в некоторой степени помогает в создании уплотнения.Когда правильная печать Установлено, что утечка газа возможна только через поршневое кольцо. зазор. Зазор поршневого кольца настолько мал по сравнению с общей длиной окружности. кольца, что утечка незначительна, когда кольца функционирует нормально.

Что такое компрессионное кольцо? (с изображением)

Компрессионные кольца — это металлические уплотнения, которые устанавливаются между поршнями и стенками цилиндров в двигателях внутреннего сгорания.Каждое компрессионное кольцо входит в канавку по внешнему диаметру поршня. Поэтому кольцо, а не сам поршень, непосредственно контактирует со стенкой отверстия цилиндра. Основное назначение компрессионного кольца — предотвращение попадания топлива, воздуха и продуктов сгорания в картер. Компрессионное кольцо также может способствовать передаче тепла между поршнями и стенками цилиндра. Тесно связанные масляные контрольные кольца помогают покрыть стенки цилиндра тонким слоем масла.

Поршни во многих двигателях имеют три поршневых кольца, хотя их количество может отличаться от приложения к применению.Верхнее кольцо или кольца обычно называют компрессионными кольцами. Нижние кольца часто называют масляными кольцами. Каждое кольцо имеет небольшой разрыв, что позволяет растянуть его над поршнем и вставить в канавку поршня. Разрыв также позволяет кольцу сжиматься при установке поршня в цилиндр. Вместе эти кольца служат для отделения каждого поршня от стенки цилиндра, в которую он входит.

Без компрессионных колец дымовые газы могут выходить в картер.Масло из картера тоже могло беспрепятственно попадать в камеры сгорания. Подобные эффекты могут также наблюдаться при выходе из строя компрессионного кольца. Эффект, иногда известный как прорыв, может возникнуть, когда компрессионное кольцо начинает ослабевать. В этом случае газы сгорания могут попадать в картер двигателя. Затем масло можно вдувать в систему PCV, воздухозаборник и другие места. Эта потеря дымовых газов в картер также может привести к низкому или неравномерному сжатию. Такое сжатие может стать причиной плохой работы двигателя.Другой симптом, который может наблюдаться, — это жжение или использование масла. Когда из-за неисправного компрессионного кольца масло попадает в камеру сгорания, оно может загореться и привести к густому синему выхлопу. Это также может стать причиной плохой работы двигателя, поскольку свечи зажигания могут загрязниться маслом.

Способность компрессионных колец эффективно передавать тепло от поршней к стенкам цилиндра также может иметь значение.В двигателях внутреннего сгорания может выделяться огромное количество тепла. Во многих двигателях охлаждение осуществляется за счет циркуляции воды вокруг тонких стенок цилиндра. Поскольку компрессионные кольца контактируют как с поршнем, так и со стенкой цилиндра, они могут обеспечивать отвод тепла. Таким образом, компрессионные кольца могут помочь предотвратить повреждение поршней из-за чрезмерного нагрева.

Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя

Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя — причины их выхода из строя

В обычных автомобилях поршневые кольца двигателя выполняют самую важную работу по герметизации камеры сгорания.

Итак, одним из самых известных материалов, используемых при производстве поршневых колец двигателя, является чугун.
Это потому, что он содержит графит, который сам действует как смазка, между кольцами и цилиндром.

Поршневые кольца некоторых двигателей даже имеют сплавы и покрытия для повышения функциональности в определенных областях применения.

Большинство поршневых колец двигателей, используемых сегодня, включают три различных типа колец: компрессионное кольцо, грязесъемное кольцо и масляное кольцо.
Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя — что вызывает их выход из строя

Срок службы поршневых колец двигателя полностью зависит от:

  • Кольцо поршневое типа
  • Размер двигателя
  • И условия эксплуатации

Как на самом деле работают поршневые кольца двигателя:
Держатели Top Grove, компрессионное кольцо

Основная функция заключается в герметизации любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания.Сжатые газы проходят через зазор; между стенкой цилиндра и поршнем и в канавку поршневого кольца.

Компрессионное кольцо

В процессе сгорания действует сила газов высокого давления; прижимает поршневое кольцо к стенке цилиндра. Это давление, толкающее поршневое кольцо, пропорционально давлению газов сгорания.

Удерживает вторая роща, стеклоочиститель (иногда называемый скребковым кольцом)

Они имеют коническую поверхность и служат для дополнительной герметизации камеры сгорания.Как следует из названия, они помогают очистить стенку цилиндра; от любого излишка масла и примесей. Итак, если газы могли проходить через компрессионное кольцо; эти газы будут заблокированы стеклоочистителем.

Трюмы Третьей рощи, Масляные кольца

Основная функция масляного кольца — соскребать излишки масла со стенок цилиндра. В результате большая часть протертого масла попадает в картер, обратно в масляный поддон.

Масляные кольца

Эти масляные кольца поставляются с пружиной, установленной сзади, чтобы обеспечить дополнительный толчок для очистки цилиндра.

У колец есть четыре основных задания:
Уплотнение сжатия двигателя

Поршневые кольца поддерживают сжатие между поршнем и стенкой цилиндра. Поршневые кольца уплотняют цилиндр; так что газы сгорания не просачиваются между поршнем и цилиндром. При утечке продуктов сгорания двигатель не может выдавать достаточную мощность, что увеличивает расход топлива.

Контроль пленки смазочного масла

Поршневые кольца обычно образуют необходимую масляную пленку для предотвращения истирания.Но этого достаточно, чтобы они двигались плавно, с небольшим трением между металлом и металлом. Наконец, поршневые кольца автоматически регулируют количество масла, необходимое для правильной работы.

Надлежащая теплопередача

Следовательно, поршневые кольца передают тепло от днища поршня к цилиндру.

Правильная передача тепла

Итак, если тепло скапливается внутри поршня, двигатель может быть поврежден. По этой причине необходимо высвободить накопление тепла.

Опора поршня

Поршневые кольца предотвращают удар поршня о стенку цилиндра.Если поршень касается стенок цилиндра, возможно задиры поршня. Поршневые кольца поддерживают поршень во время движения, обеспечивая плавное движение вверх и вниз.

Обрыв кольца

Камера сгорания оказывает огромное давление на поршневые кольца. Если давление сгорания выше обычного, это может повлиять на работу кольца.

Превышение расхода масла Поршневые кольца

Это может быть из-за детонации и звона. В результате негерметичный инжектор или смешивание топлива с грязным воздухом.

Загрязненное топливо или неправильный сорт моторного масла также влияет на работу колец.

Качество моторного масла, плохой процесс сгорания, неправильное распределение топлива, изношенные цилиндры; являются нормальной причиной износа поршневых колец. Залипание колец из-за нагара или шлама, а также поломка или трещина на кольце из-за износа.

Кольца с узкой канавкой

Чем уже кольцо, тем более хрупким оно становится. По мере того, как поршневые кольца становятся более узкими, необходимо увеличивать прочность.По этой причине наращивание производительности с использованием узких колец означает; что вам нужен самый прочный материал. Кольца на стальной основе на 20 процентов прочнее, чем кольца из ковкого чугуна; что делает их идеальным выбором для узких колец. Кольца из ковкого чугуна очень прочные и щадящие.

Мощность — не единственное преимущество узкого стального кольца. Поскольку кольцо настолько узкое, оно снижает трение и лучше прилегает к стенке цилиндра.
Поршневые кольца двигателя с узкой канавкой

Таким образом, двигатель более эффективен и лучше герметизирует.Это означает меньше утечек масла и меньше выбросов. Стальные кольца служат дольше, но они дольше ломаются.

Заключение

Итак, поршневые кольца должны решать целый ряд проблем. Плохой газ (детонация и звон), грязный воздух и топливо, а также загрязненное масло; все сокращают срок службы поршневых колец. Обслуживание фильтров на вашем двигателе и регулярная замена масла; имеют большое значение в том, как долго прослужат кольца. Наконец, как только кольца изнашиваются, становится очевидной их способность герметизировать дымовые газы.

Спасибо!

Послепродажный рынок MAHLE в Северной Америке | Поршневые кольца

Только компания MAHLE может сказать, что сегодня является крупнейшим производителем поршневых колец в мире. Эта стабильность ведет к огромной базе исследований и разработок, которая гарантирует, что MAHLE является самым производительным кольцом как для легких транспортных средств, так и для высокопроизводительных приложений.

Поршневые кольца MAHLE® являются лидером в области кольцевой технологии и инноваций на рынке запасных частей — в конце концов, MAHLE является крупнейшим производителем поршневых колец в мире.Поршневые кольца MAHLE находятся на переднем крае технологии поршневых колец для легких транспортных средств. Широкие соединения OE означают, что поршневые кольца MAHLE имеют технологическое преимущество. Такие вещи, как маслосъемное кольцо CP-20 ™, узкие компрессионные кольца, стальные компрессионные кольца для бензиновых двигателей, маслосъемные кольца низкого напряжения и компрессионные кольца с покрытием для дизелей — все это было произведено на заводе-изготовителе. Линия производительности MAHLE снова и снова доказывает, что она должна быть предпочтительным выбором для любой вытяжки — независимо от области применения.

Серый чугун или высокопрочный чугун традиционно использовался в автомобилестроении — сегодня все больше и больше производителей двигателей предпочитают сталь железу.Технология стальных компрессионных колец используется в тяжелых условиях эксплуатации более 30 лет. Это ноу-хау стало неотъемлемой частью конструкции современных автомобильных двигателей. Стальные поршневые кольца имеют более высокий предел прочности на разрыв, более высокий предел текучести, большую усталостную долговечность и большую твердость, при этом обеспечивая меньшую массу кольца. Эти факторы приводят к лучшему сопротивлению напряжению, уменьшению выбивания канавок, увеличению срока службы, лучшей приспосабливаемости, превосходной экономии масла и улучшенному контролю прорыва при одновременном снижении трения.

Комплекты поршневых колец MAHLE CP-20 ™ подняли планку качества в отношении поршневых колец, а простота установки делает их лучшим выбором для ремонтных мастерских во всем мире. Кольца CP-20 могут выдерживать суровые условия эксплуатации современных двигателей. CP-20 состоит из верхнего компрессионного кольца с торцевой поверхностью для лучшего уплотнения и более быстрой обкатки, второго кольца с обратным скручиванием для лучшего контроля масла и маслосъемного кольца новой конструкции CP-20, которое проще установить — химически отполировано. для лучшего отвода масла и угла ушка 20 ° для обеспечения бокового уплотнения вокруг кольца.

Если вы ремонтируете современный двигатель с компьютерным управлением или реконструируете старый двигатель, обязательно укажите поршневые кольца MAHLE, ранее называвшиеся Perfect Circle, которым профессиональные автомобильные техники доверяют более 100 лет.

Положительное и отрицательное скручивание поршневого кольца с полным уплотнением

Некоторые из наиболее распространенных заблуждений, когда речь идет о поршнях и работе поршневых колец, связаны с функцией скоса поршневых колец различных стилей и различными функциями каждого кольца.Многие полагают, что скошенная кромка предназначена для того, чтобы давление газа могло проскользнуть за кольцо, что неверно и полностью вызвано другим фактором.

Кейт Джонс и команда производителя поршневых колец Total Seal создали короткое видео выше, чтобы помочь объяснить эти скошенные края и их связь с положительным скручиванием.

Какое кольцо отвечает за какую функцию?

Перед тем, как углубиться в изучение положительной скрутки и фаски кольца, важно понять основные функции каждого поршневого кольца.

Основная ответственность за верхнее поршневое кольцо (компрессионное кольцо) заключается в том, чтобы быть первой линией защиты от проникновения газов в картер на такте выпуска и потери давления в цилиндре на такте сжатия. Это достигается за счет сочетания различных факторов, создающих прочное динамическое уплотнение у стенки цилиндра. На это уплотнение влияют боковой зазор кольцевой канавки, давление в цилиндре, форма кольца и положительное скручивание.

Помимо своей основной роли поддержания сжатия, верхнее кольцо также действует как последняя линия защиты от любого масла, которое могло пройти мимо второго кольца во время впуска или рабочего такта.И последнее, но не менее важное: верхнее кольцо также выполняет роль телохранителя, поглощая большую часть тепловой энергии и давления от процесса сгорания, чтобы защитить кольца под вторым кольцом.

Основное назначение второго кольца можно просто объяснить как вторичное компрессионное кольцо, гарантирующее, что любые газы или давление, которые смогли пройти через верхнее кольцо на выпуске или такте сжатия, остановлены до того, как они попадут в картер.

Поршень с верхним компрессионным кольцом с цилиндрической поверхностью и вторым кольцом из нитевидной ткани.Обратите внимание на внешние «направляющие» нижнего маслосъемного кольца, закрывающие внутренний расширительный элемент.

Кольца в нижней канавке поршня, которые обычно представляют собой состоящие из трех частей, отвечают за соскабливание масла со стенок цилиндра, помогая регулировать расход масла. Сам этот кольцевой узел обычно включает в себя две тонкие внешние стальные «направляющие» и внутреннее расширительное кольцо / распорку, задача которых заключается в удержании внешних направляющих на правильном осевом расстоянии, а также прижимании их наружу к стенкам цилиндра для соскабливания масла.

Для чего нужен скос?

В начале этой статьи мы упомянули заблуждение о том, что основная цель скошенной кромки состоит в том, чтобы позволить сжатым газам проникать за кольцо — на самом деле это работа давления сгорания и бокового зазора кольцевой канавки, который является кольцом. определенное количество пространства между верхней поверхностью кольца и площадкой кольца. Этот зазор позволяет газам за кольцом выталкивать его к стенкам цилиндра.

Какой край поршневого кольца скошен, зависит от функции колец и их расположения в поршне.

Верхнее компрессионное кольцо чаще всего разрезают на верхней внутренней кромке, что затем создает положительное (восходящее) скручивание, поскольку сжатие давит на поршень, придавая ему вид, похожий на тарельчатую шайбу. Это кручение затем толкает нижний внутренний край кольца вниз в кольцевую канавку, чтобы создать плотное уплотнение.

Вторая фаска компрессионного кольца обычно находится на нижней внутренней кромке для создания отрицательного (направленного вниз) скручивания.Если не используется кольцо в стиле Napier, у которого тогда будет скос в том же положении, что и на верхнем кольце, или на нижнем внешнем крае, создавая положительное скручивание.

Поскольку верхнее компрессионное кольцо довольно эффективно предотвращает попадание большей части давления в цилиндре на второе кольцо, целостность создаваемого уплотнения обеспечивается естественным скручиванием колец, поскольку оно не оказывает помощи сжатия, как верхнее кольцо. Внешний заостренный край предназначен для облегчения удаления остатков масла.По мере того, как поршень движется вниз, коническая нижняя кромка притягивается к стенке цилиндра, удаляя излишки масла, поднимаемые вакуумом, создаваемым на такте впуска.

Фаска, встречающаяся во многих поршневых кольцах разного типа, является неотъемлемой частью разделения радикально различных сред камеры сгорания и картера на каждом этапе четырехтактного процесса сгорания. Вырез позволяет кольцу поворачиваться дальше и создавать скручивание, герметизируя кольцевую канавку от давления сгорания, выхлопных газов и избыточного масляного загрязнения лучше, чем когда-либо считалось возможным ранее.

Компрессионные поршневые кольца

— Euroring BV

Компрессионные поршневые кольца — Euroring BV

Подробнее Перейти к продукту Подробнее Продукты class = «post-525 work type-work status-publish has-post-thumbnail hentry category-products»

single-work.php

Основная функция поршневого кольца сжатия в двигателе внутреннего сгорания — обеспечивать уплотнение. Кроме того, поршневое кольцо также выполняет функции, связанные с регулированием масла и смазки и передачей тепла от поршня к стенке цилиндра.Таким образом, компрессионное кольцо в значительной степени определяет общую эффективность вашего двигателя и должно продолжать работать в экстремальных условиях.

Утечки происходят по контактной поверхности, боковым поверхностям и фиксатору поршневого кольца. Чтобы предотвратить эту «утечку» и гарантировать ее газонепроницаемость, чрезвычайно важен хороший контакт со стенкой цилиндра и правильное контактное давление.

Силы, действующие на поршневое кольцо

Это контактное давление частично достигается внутренним натяжением поршневого кольца и, в некоторых случаях, встроенным расширительным кольцом.Однако большая часть контактного давления обеспечивается давлением газа, который прижимается к кольцу сзади, как вы можете видеть выше.

Мы с радостью поможем вам подобрать компрессионное кольцо, подходящее для вашего применения. Ниже вы можете увидеть несколько типов компрессионных колец, выпускаемых Euroring. Это небольшой набор из множества возможностей.

Важна точность кольца с точки зрения диапазона допуска. Область, где встречается кольцо, называется «замком».Во многих двигателях исполнение замка тип: стыковое. Замки специальных типов, например, газонепроницаемые прорези, используются там, где к уплотнению предъявляются еще более высокие требования.

компрессионные кольца малого размера

По запросу внутренняя и / или внешняя часть поршневого кольца может иметь фаску, чтобы она касалась внутреннего радиуса канавки. Это нестандартно и имеет маркировку KI / KA в соответствии с международным стандартом DIN ISO.

Euroring гарантирует высокое качество поршневых колец благодаря современным методам производства и постоянным производственным оценкам.Мы производим в соответствии с международными стандартами DIN 34110, DIN 34118 и последними стандартами ISO No. 6622-1 / 2: 2003 на поршневые кольца.

Тип E001

Стандартное прямоугольное компрессионное кольцо с внутренней фаской / KI.

Тип E002

Хромированное прямоугольное компрессионное кольцо с внутренней фаской / KI.

Тип E003

Компрессионное кольцо с масляной канавкой на рабочей поверхности / KI.

Тип E004

Компрессионное кольцо с масляной канавкой и масляными каналами / KI.

Тип E005

Компрессионное кольцо со ступенчатой ​​рабочей поверхностью / KI.

Тип E006

Компрессионное кольцо со сломанными внешними углами / KI.

Тип E007

Компрессионное кольцо с круглой рабочей поверхностью.

Тип E008

Компрессионное кольцо Keystone. DIN ISO = K

Тип E009

Дуплексное компрессионное кольцо.

Тип E010

Дуплексное компрессионное кольцо с направляющей канавкой.

Тип E011

Дуплексное компрессионное кольцо с системой блокировки.

Тип E012

Компрессионное кольцо со вставкой.

Тип E013

Компрессионное кольцо с пружиной растяжения.

Тип E014

Дуплексное компрессионное кольцо с расширительным кольцом.

Тип E015

Компрессионное кольцо полутрапецеидального искажения.

Тип E016

Компрессионное кольцо со вставкой.

Тип E017

Компрессионное кольцо с узкой нажимной канавкой.

Тип E018

Компрессионное кольцо с двойными узкими нажимными канавками.

Тип E019

Компрессионное кольцо с тремя узкими нажимными канавками.

Тип E020

Прикатывающее поршневое кольцо.

Поршневые кольца | Auto Service Professional

Даже если ваша мастерская не занимается ремонтом двигателей на регулярной основе, полезно получить представление о роли, которую выполняют различные компоненты двигателя.В этой статье мы обсудим поршневые кольца, их назначение и советы по обслуживанию колец.

Поршневые кольца, проще говоря, представляют собой компоненты, образующие динамическое уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра. Рассмотрим, например, что кольца должны обеспечивать как функцию уплотнения, так и функцию контроля масла в диапазоне условий и экстремальных температур — от холодных запусков зимой и утром до длительной работы с высокими оборотами и высокой нагрузкой в ​​жаркую погоду. Также учтите, что большинство поршней «перемещаются» и «растут» в поперечном направлении внутри цилиндра во время работы, создавая иногда непредсказуемую площадь уплотнения и контактную поверхность.

Должно быть очевидно, что длительный износ стенок цилиндров и колец может вызвать проблемы с уплотнением колец и прорывом, даже новый двигатель OEM может испытывать проблемы, если кольца не были изготовлены должным образом. Например, KIA недавно выявила проблему с масляными кольцами в некоторых двигателях Soul 2020-2021 и Seltos 2021 2.0L. По всей видимости, направляющие масляных колец не подвергались термической обработке должным образом, что привело к чрезмерной закалке направляющих, что привело к чрезмерному износу стенок цилиндров. Это может привести к чрезмерному расходу масла, повреждению выхлопной системы / гидротрансформатора и минимизировать доступное масло для подшипников штока.

Практически во всех современных автомобилях используется по три кольца на поршень. Верхнее кольцо представляет собой исключительно компрессионное кольцо, что означает, что его функция заключается в уплотнении расширяющихся газов сгорания над поршнем. Без эффективного уплотнения сгорания, конечно, эти газы могли бы просачиваться по сторонам поршня, что привело бы к процессу потери мощности, известному как прорыв.

Верхнее кольцо плотно прилегает к стенке цилиндра и площадкам кольцевой канавки за счет перепада давления, создаваемого во время цикла сгорания поршня.По мере увеличения давления над кольцом и между внутренним диаметром кольца и канавкой поршня кольцо сжимается вниз и наружу, создавая герметичное уплотнение в широком диапазоне оборотов двигателя. Основная задача верхнего кольца — служить компрессионным уплотнением. Это также помогает защитить второе кольцо от тепла сгорания.

Большинство современных оригинальных компрессионных колец изготовлены из чугуна высшего сорта, высокопрочного чугуна или стального сплава с покрытием из жаропрочного графита, плазмолибдена или хрома.Графит и «плазма-молибден» представляют собой относительно мягкие и пористые покрытия колец с превосходной маслопроводностью и сравнительно быстрым прилеганием (или приработкой) к поверхности отверстия цилиндра. Хром, который сегодня используется в основном зарубежными производителями оборудования, является гораздо более твердым и непористым материалом.

Второе кольцо, хотя его обычно называют компрессионным кольцом, в основном выполняет функцию конечного контроля масла (около 80% работы второго кольца — это контроль масла и около 20% — контроль сжатия). Двумя распространенными конструкциями являются RBT (обратная скрутка, коническая поверхность и канавка с крючком THG, иногда называемая кольцом Напье).Второе кольцо с обратным скручиванием и конической поверхностью очень часто встречается в наборах рабочих колец

. Внутренняя нижняя фаска вызывает скручивание кольца. Закрутка предотвращает проникновение масла за второе кольцо. Коническая поверхность соскребает масло со стенок цилиндра для контроля уровня масла. Большинство вторых колец RBT изготовлено из серого чугуна. Вторые кольца THG также имеют закрутку, но без внутренней фаски и конуса. Вместо этого THG имеет паз для крючка на нижнем внешнем диаметре. Кольца THG обеспечивают немного лучший контроль масла, чем RBT.THG также действует как обратный клапан для сброса избыточного давления сгорания, создаваемого под верхним кольцом, помогая стабилизировать верхнее кольцо (предотвращая или минимизируя флаттер кольца).

Как и верхние кольца, вторые кольца OE обычно покрываются фосфатом или плазмолифтингом для защиты колец от тепла, связанного с сгоранием. Эти кольца обычно также имеют коническую поверхность низкого напряжения, предназначенную для уменьшения сопротивления при сохранении способности кольца контролировать масло. Большинство основных поставщиков оригинального оборудования и послепродажного обслуживания встраивают обратное скручивание во второе кольцо, чтобы создать более эффективное уплотнение в зоне контакта с поршнем, предотвращая миграцию масла за кольцо.

Третье кольцо в сборе служит пакетом маслосъемных колец, который по существу удаляет масло со стенок цилиндра во время рабочего такта. Маслосъемные кольца состоят из нескольких компонентов, включая расширитель или распорку, а также верхние и нижние скребки (направляющие).

Масляные шины в этой классической конструкции опираются на расположенные под углом накладки расширителя, которые создают как боковую, так и вертикальную силу для уплотнения верхней и нижней поверхностей кольцевой канавки.

Масляные кольца предлагаются в исполнении со стандартным натяжением (для большинства уличных применений и двигателей большой мощности, подверженных деформации внутреннего диаметра) и с низким напряжением.Кольца стандартного натяжения оказывают тангенциальное давление около 21 фунта на стенку цилиндра. В конструкциях с низким натяжением применяется напряжение около 15 фунтов. Направляющие масляного кольца «соскребают» излишки масла со стенок цилиндров и служат для контроля уровня масла. Если масляные кольцевые направляющие изношены или слишком твердые и оказывают слишком большое давление на стенки, может произойти выброс масла, что приведет к утечке масла в камеры сгорания, засорению свечей зажигания и потенциальному загрязнению потока выхлопных газов, что приведет к повреждению каталитического нейтрализатора.

КОЛЬЦА ВЛИЯЮТ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

Наибольший уровень трения, который возникает в двигателе внутреннего сгорания, создается за счет трения поршневых колец о стенки цилиндра. Это трение напрямую влияет на рабочую температуру двигателя.

Если из выхлопной трубы выходит сгоревшее масло / дым, это может быть результатом прохождения масла через изношенные направляющие клапана / уплотнения клапана или прохождение через кольца. Проверка компрессии и герметичности цилиндра может подтвердить работу кольца.Если кажется, что купол поршня омывается краями или поперек купола, вероятно, утечка масла через изношенные или застрявшие кольца, что может вызвать коды пропусков зажигания P0301-P0312, а также снижение мощности двигателя из-за снижения давления в цилиндре. .

Если масляная зола скапливается на одной стороне свечи зажигания, вероятно, масло проходит через направляющие клапана или уплотнения.

ЗАЗОР КОНЦА КОЛЬЦА

Лучший способ начать дискуссию среди производителей двигателей — спросить, нужен ли концевой зазор во втором компрессионном кольце.

Дело в том, что практически каждый североамериканский производитель двигателей определил, что увеличение торцевого зазора во втором кольце фактически улучшает характеристики уплотнения. Это связано с так называемой «теорией баланса давления». Без торцевого зазора второго кольца газы остаются между вторым и верхним кольцами. Когда поршень совершает рабочий такт, скопление этих газов фактически поднимает верхнее кольцо с земли. Это, конечно, приводит к сильному взрыву и потере мощности.

Кольцевой зазор обычно измеряется на глубине 1,00 дюйма от верха стенки цилиндра и представляет собой установленное пространство между концами колец. При измерении торцевого зазора кольцо необходимо поместить в цилиндр на равную глубину по всему периметру. Это называется «возведение кольца в квадрат». Если кольцо не расположено на равном расстоянии от настила блока, это приведет к неправильному измерению торцевого зазора. Когда кольцо правильно установлено в отверстии, используйте чистый плоский щуп.Калибр должен плотно входить в зазор без приложения большого усилия.

Всегда следуйте рекомендациям производителя поршня в отношении зазора верхнего и второго колец, так как он будет варьироваться в зависимости от материала поршня, диаметра отверстия и области применения (без наддува, с принудительной индукцией, впрыском азота и т. Д.). Хотя вы всегда должны обращаться к заводским спецификациям, для уличных применений практическое правило — допускать концевой зазор примерно 0,0045 дюйма на дюйм диаметра отверстия цилиндра. Например, 4.Для отверстия диаметром 000 дюймов может потребоваться кольцевой зазор в 0,018 дюйма. В случаях, когда отверстия немного изношены или если блок был расточен и отточен слишком большого размера, доступны кольца для популярных применений в размерах, соответствующих этому (3 мм больше, 0,010 дюйма, 0,030 дюйма и т. Д.). Никогда не предполагайте, что запасные кольца сразу же обеспечат надлежащий торцевой зазор. Всегда выполняйте проверку зазора, чтобы убедиться в этом.

В некоторых случаях могут быть доступны только кольца «напильником по размеру»

, при этом верхнее и второе кольца сделаны с отрицательным или нулевым зазором, что затем требует, чтобы установщик подпилил концы, чтобы получить надлежащие торцевой зазор.Это нужно делать осторожно, используя специальный кольцевой фильтрующий инструмент для настольного монтажа. Удаление материала должно быть «квадратным», что означает, что вы не должны создавать нежелательные углы. Ширина установленного зазора должна быть одинаковой от внутреннего до внешнего зазора. Тщательно подпилите, считая количество штрихов во время подачи, и перепроверьте. Чтобы избежать удаления слишком большого количества материала, выполните несколько штрихов, повторно проверьте концевой зазор в отверстии, перепилите, проверьте и т. Д., Пока не будет достигнут правильный зазор. Если вы напилите слишком много, кольцо будет непригодным для использования.Как только будет получен желаемый зазор, необходимо аккуратно удалить заусенцы на концах пропила с помощью небольшого плоского файла с тонкой шлифовкой.

Если требуется подгонка напильника, это относится только к верхнему и второму кольцу. Масляные расширители и масляные шины производятся для отверстий определенных размеров (стандартных или специальных размеров) и не требуют подгонки напильника.

ТЕНДЕНЦИИ ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦ

Сегодняшняя тенденция в конструкции колец сосредоточена на снижении трения и высокой податливости колец. Поскольку трение между кольцом и стенкой цилиндра уменьшается, мощность в лошадиных силах высвобождается, а экономия топлива увеличивается просто за счет уменьшения паразитного сопротивления.Под «податливостью» кольца понимается способность колец уплотняться в отверстии, которое не является идеально круглым (что часто происходит, когда отверстие деформируется во время циклов нагрева и напряжения зажима болта головки). Кольцевое уплотнение естественным образом влияет на выходную мощность, контроль выбросов и расход масла.

Это вызывает еще одну вескую причину использования тормозных пластин головки блока цилиндров при расточке и хонинговании блока. Если во время обработки отверстия не используется торсионная пластина, вы получите круглое отверстие в статических условиях, но при этом отверстие может деформироваться и выйти из-под контроля после того, как головка цилиндра будет прикреплена к блоку болтами.Конечно, степень этого искажения зависит от конкретного рассматриваемого блока (одни будут искажать больше, чем другие). Дело в том, чтобы сделать отверстие во время использования как можно более круглым. Если отверстия остаются правильными, пока поршни проходят свои циклы, тем легче кольца могут выполнять свою работу по уплотнению.

Сегодняшние кольца становятся все тоньше и уже, отчасти для обеспечения соответствия требованиям. Эффективность, экономия топлива и сокращение выбросов останутся целевыми задачами разработчиков двигателей на долгие годы, и несомненно, что размер кольца, вес и способность уплотнения будут и дальше соответственно меняться.

По мере того, как двигатели по-прежнему проектируются как меньшие и более легкие, блочные платформы становятся короче, а размеры поршней уменьшаются. Результат: кольца становятся тоньше, в районе 1,2 мм, с обычными маслосъемными кольцами 3 мм.

Расположение колец постепенно смещалось вверх по направлению к куполу поршня. Эта тенденция, вероятно, сохранится по нескольким причинам, включая проблемы с производительностью и выбросами (например, меньший объем «щели»… круговая пустота между поршнем и отверстием над верхним кольцом… способствует сокращению количества несгоревших углеводородов).

Кроме того, что касается экономии топлива, кольца становятся более узкими в радиальном направлении, чтобы уменьшить трение кольца о стенку. Уменьшенный размер также позволяет кольцам быть более удобными (гибкими) в соответствии с формой отверстия. Это позволяет использовать меньшее натяжение кольца при правильной геометрии отверстия.

Изготовителям колец обычно нравится видеть отверстия, обработанные камнем зернистостью 280. Кольца с покрытием теперь предварительно притирятся, поэтому вам не нужно создавать более шероховатую поверхность в отверстии.Это касается даже хромированных колец. Сегодня нет необходимости обеспечивать более грубую обработку отверстий, чтобы добиться приработки.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТАНОВКЕ КОЛЬЦ

Перед установкой колец на поршни убедитесь, что канавки поршня абсолютно чистые и не имеют заусенцев.

Установить кольца на поршни несложно, но следует соблюдать осторожность, чтобы не деформировать или сломать кольцо. Это особенно важно при работе со вторым и верхним кольцами.Сначала установите расширитель масляного кольца, следя за тем, чтобы концы всегда стыковались. Установите нижнюю масляную рейку, чтобы захватить нижнюю выемку расширителя, затем установите верхнюю рейку. Масляные рельсы можно установить, накручивая их вручную.

Если вы не имеете дело с очень легкими натяжными кольцами, всегда используйте плоскогубцы для установки колец на поршни. Намотка второго или верхнего кольца на поршень может легко создать спираль в кольце, что приведет к деформации кольца, которая может не восстановиться.При использовании плоскогубцев расширяйте кольца ровно настолько, чтобы их можно было установить.

Обращайте особое внимание на все места зазоров на концах колец. Цель состоит в том, чтобы предотвратить совмещение торцевых зазоров друг с другом, что приведет к возникновению путей утечки. Ориентация зазора кольца может быть указана в зависимости от поршня или рекомендаций производителя оборудования.

В качестве примера ниже приведены рекомендации по ориентации зазора кольца. Опять же, спецификации OEM могут отличаться.

Если смотреть на поршень сверху, с передней частью поршня (обращенной к передней части двигателя) в положении «12 часов», ориентация торцевого зазора следующая:

Расширитель масла (стыкующиеся концы)… между 2 и 4 ° часы

Зазор нижнего масляного рельса… 10 часов

Зазор верхнего масляного рельса… 7 часов

Зазор второго кольца… 9 часов

Зазор верхнего кольца… 3 часа

При работе двигателя кольца скорее всего, немного повернется, но идея состоит в том, чтобы зазоры оставались достаточно далеко друг от друга, чтобы они не могли выровняться.

Чтобы установить узел шатун / поршень в блок, кольца должны быть сжаты, чтобы они вошли в отверстия. В то время как регулируемые кольцевые компрессоры типа «бочонок» работают, лучше всего подходят установщики конических колец из заготовок. Они имеют сужающийся внутренний диаметр с увеличенным верхним входом и нижним диаметром, совместимым с размером отверстия (сжимающие кольца при движении поршня через компрессор). Обратной стороной является то, что большинство конических компрессоров изготавливаются с учетом определенного диаметра отверстия, поэтому требуются отдельные компрессоры для отверстий разного размера.Однако также доступны конические компрессоры, которые предлагают диапазон регулировки диаметра отверстия, что сокращает количество компрессоров, требуемых в мастерской.

Поверните коленчатый вал так, чтобы шейка штока находилась рядом с ее нижней мертвой точкой. Нанесите моторное масло или смазку для подшипников на верхний стержневой подшипник.

После нанесения моторного масла на установленные кольца, юбки поршней, внутреннюю часть компрессора и стенки цилиндра вставьте шатун и юбки поршня в компрессор.Осторожно манипулируйте кольцами до тех пор, пока все они не будут зафиксированы внутри компрессора, а юбки поршней будут открыты ниже нижней части компрессора. Опустите шток в отверстие так, чтобы юбки поршня также вошли в отверстие. Убедитесь, что шток с подшипником совмещен с шейкой штока коленчатого вала. Удерживая нижнюю часть компрессора плотно прижатой к блоку, протолкните поршень в отверстие, используя давление руки, попеременно прикладывая давление к передней и задней части купола поршня.Если вы чувствуете полную остановку, попробуйте осторожно постучать по поршню, используя чистый пластиковый поршневой молоток. Если требуется больше силы, скорее всего, кольцо коснулось колоды блока. Никогда не прикладывайте чрезмерное усилие, ударяя по поршню. В случае сомнений поднимите поршень и компрессор и начните заново. Как только верхнее кольцо войдет в отверстие, снимите инструмент для компрессора. Направляя шатун на его шейку, используйте пластиковый поршневой молоток, чтобы осторожно постучать по поршню, пока верхний подшипник штока не войдет в полный контакт с шейкой, после чего вы можете установить крышку штока с нижним подшипником.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.