Кольца маслосъемные: Компрессионные и маслосъемные кольца поршней двигателя. Как работает и почему изнашивается? | SUPROTEC

Компрессионные и маслосъемные кольца поршней двигателя. Как работает и почему изнашивается? | SUPROTEC

Роль поршневых колец в двигателе внутреннего сгорания сложно переоценить. Современные двигатели автомобилей обеспечивают длительный срок службы, что напрямую влияет на пробег авто без капитального ремонта, достаточную мощность и приёмистость, затраты на ремонт и удовлетворяют многим другим высоким требованиям.

Всё это стало возможным благодаря постоянному совершенствованию цилиндро-поршневых групп, и в частности самих поршневых колец, от которых зависит стабильная и эффективная работа силового агрегата и возможность максимально продлить его ресурс.

Виды и назначение колец поршней двигателя

Эти детали представляют собой разомкнутые кольца, имеющие так называемые «замки». Они устанавливаются на внешнюю часть поршней в двигателях внутреннего сгорания. Главными их задачами являются:

• обеспечение герметичности самой камеры сгорания;
• удаление излишек тепла от деталей, в частности от поршня;
• создание условий для минимального расхода моторного масла.

По видам различают компрессионные и маслосъёмные кольца.

Компрессионные кольца. В свою очередь они делятся на верхние и нижние. Первые обеспечивают предварительную герметичность системы, а вторые – финишную герметичность работающего силового агрегата, когда газы уже прошли через верхние и промежуточные. В итоге отработанные газы не попадают в картер, уходят в выхлопную систему без всяких примесей, а двигатель работает равномерно, чётко и стабильно.

Маслосъёмные кольца предназначены для удаления излишек моторного масла с поверхностей цилиндров. Они с одной стороны удаляют лишнее масло, а с другой оставляют тончайший слой масляной плёнки, для того чтобы максимально минимизировать силу трения между поршнями и цилиндрами.

Как компрессионные кольца двигателей, так и маслосъёмные могут быть изготовлены из следующих материалов:

• ковкого и пластичного чугуна – материала, который благодаря своей пористой структуре отлично удерживает масло, что, в свою очередь значительно снижает износ цилиндров;
• хромированного чугуна – материала, обладающего повышенной степенью устойчивости, но требующего прецизионной точности обработки;
• маркированной нержавеющей стали, обладающей аналогичными с чугуном характеристиками, которая производится по более простой, а значит и более дешёвой технологии;
• молибденового чугуна – дорогого материала, но при этом обеспечивающего наивысшую степень износоустойчивости, как правило, такие детали используются в элитных или уникальных сверхскоростных авто.

При изготовлении каждое изделие получается путём максимально точной резки трубы из чугуна или стали. При этом заготовка используется с сечением овальной формы. Именно такая форма обеспечивает необходимую эпюру давления на цилиндр, что обеспечивает гарантию полного прилегания детали и её надёжную приработку. Если бы в качестве заготовки была бы использована труба с круглым сечением, то готовые изделия попросту бы не прилегали в местах у замков.

Кольца, установленные в канавках, разворачиваются таким образом, чтобы был образован угол между замками. Для трёх колец величина этого угла составляет 120°, а при двух – 180°.

В итоге получается, что эпюры давлений не совпадают, что обеспечивает равный износ по диаметру. Кроме того, таким образом обеспечивается так называемый «лабиринт», который снижает прорыв отработанных газов. Ранее для обеспечения равномерного угла между деталями на каждой из них были предусмотрены специальные фаски. Сегодня снижения силы трения добиваются посредством выпуска более тонких деталей, но при этом всё равно изделия выпускаются с ориентацией для установки.

Поломку легче предупредить, чем устранить. Используйте присадку для восстановления нормальной работы поршней и колец.

Основные неисправности и способы их устранения

Надо понимать, что поршневые компрессионные кольца, равно как и маслосъёмные являются расходными деталями, которые на определённом этапе времени требуют замены. Во время эксплуатации они подвергаются трению о поверхности цилиндров, высоким температурам, различным химическим воздействиям, например серы, что особенно характерно для дизельных двигателей.

В качестве основных причин возникновения неисправностей, связанных с этими деталями можно назвать потерю упругости из-за нарушений режима обкатки или использования неоригинальных колец низкого качества. Из-за плохого прилегания и прорывов горячих газов кольцо попросту «садится», чем ещё больше усугубляет проблему. Надо понимать, что эти детали всегда находятся в экстремальных условиях – на них постоянно действуют ударные нагрузки от искровой детонации, которые вызывают вибрацию кольца в канавке. В свою очередь это приводит к тому, что увеличивается зазор компрессионного кольца, а, следовательно, растёт вероятность поломок этой детали. Всё это ещё раз подтверждает тот факт, что кольца надо менять.

На практике эти детали могут «ходить» до 500 тыс. и, наоборот, гораздо раньше изнашиваться. Всё зависит от стиля вождения, качества используемого топлива и моторного масла, стабильности и качества подготавливаемой воздушно-топливной смеси, своевременного обслуживания авто и многих других причин. Только вот, когда наступает это самое время замены, по каким признакам можно определить превышение допустимой степени износа, и можно ли максимально отложить ремонт? Эти вопросы возникают у автолюбителей чаще всего.

В технической документации на автомобиль каждый производитель указывает величину пробега, при которой требуется замена маслосъёмных и компрессионных колец поршня. Величины пробега для машин отечественного автопрома обычно находятся в пределах порядка 150 тыс. км, а для автомобилей ведущих мировых брендов – порядка 300 тыс. км. Эти цифры носят рекомендательный характер.

По каким внешним признакам можно определить, что нужна замена поршневых колец и замена компрессионных колец?

Ответ на этот вопрос не такой простой, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что внешние признаки неисправностей цилиндро-поршневых групп практически одинаковы, поэтому определить конкретную неисправность без «вскрытия» нереально. Общий подход такой. Если тяга резко уменьшилась, а нажатие на педаль газа не даёт достаточного ускорения, если мотор плохо запускается «на холодную» или даёт сбои при запуске «на горячую». Если замечено, что расход топлива увеличился, а из выхлопной трубы валит сизый или чёрный дым, то это свидетельствует об имеющейся неисправности. Потеря мощности говорит о снижении компрессии, сизый дым – повышенный расход масла, чёрный дым – перелив топлива. И не обязательно в этих случаях виноваты кольца.

В этих случаях вначале пытаются устранить проблему путём выставления правильного угла опережения зажигания, проверки и при необходимости замены свечей, диагностики работы датчика температуры охлаждающей жидкости, лямбда-зонда, другой электроники, отвечающей за подготовку смеси и правильную работу двигателя.

И только когда точно выявлено, что виновата поршневая группа, то приступают к ремонту, связанному с разборкой двигателя. При этом если автомобиль с большим пробегом, кроме устранения основной неисправности в случае большого износа колец, меняются и они.

Поломку легче предупредить, чем устранить. Используйте присадку для восстановления нормальной работы поршней и колец.

Основными неисправностями этих элементов можно назвать следующие:

– выламывание перегородок между канавками;

– заклинивание в канавках – наиболее часто встречающаяся проблема;

– вертикальные задиры;

– повышенный износ верхних компрессионных колец;

– следы диагонального контакта на юбке поршня;

– вымывание материала поршня в месте отверстия поршневого пальца;

Что касается признаков неисправности поршневых колец (ПК) и способов устранения, то нагляднее будет увидеть их в таблице:

Доказано, что износ поршневых колец прямо пропорционален запылённостью воздуха, который поступает в цилиндр. Заклинивание и закоксовывание колец случаются из-за скопления в канавках сажи, что является следствием применения некачественных моторных масел, несоблюдением сроков их замены, длительная езда с повышенным перерасходом масла из-за порванных или «задубевших» манжет клапанов. Часто возникают эти проблемы сразу после неправильного монтажа маслосъёмных колец при их замене. Есть вообще экзотические случаи неисправностей и просто поломок колец. Например, езда на растительном масле вместо качественной солярки.

Можно ли избежать ремонта?

Может показаться, что всё очень удручающе – лезть внутрь двигателя для замены колец долго, сложно и недёшево. Однако есть выход. Сегодня на вопрос, можно ли избежать замены колец в случаях их закоксовывания, отвечает автохимия. Многие производители выпускают специальные средства, которые предназначены для решения этих проблем. Средства являются быстродействующими. Они способны возвращать подвижность кольцам, очищать цилиндры, поршни, камеры сгорания, выравнивать компрессию, снижать уровень вредных выхлопов.

Все они делятся на две группы. Первая – присадки в топливо, которые обеспечивают так называемую «мягкую» раскоксовку – очень простой способ, который обычно соединяется с заменой масла и масляного фильтра. Второй – средства для «жёсткого» способа, который рекомендуется для применения продвинутым автомобилистам или в условиях СТО.

Практика показывает, что использование этих средств при перегревах двигателя, появлении «дымления», повышенном расходе моторного масла, в подавляющем большинстве случаев решает проблему и исключает дорогостоящий ремонт.

Вывод простой. Если появилась проблема, то не надо сразу спешить заменять кольца или пытаться ремонтировать двигатель, ведь можно попытаться её устранить с помощью химической «раскоксовки» или использовать восстанавливающий триботехнический состав «СУПРОТЕК».

Поршневые кольца: виды, функции, типичные проблемы

Поршневые кольца являются неотъемлемыми элементами цилиндро-поршневой группы двигателя. Они представляют собой детали в форме незамкнутой окружности, установленные с минимальным зазором в специальные канавки на внешних поверхностях поршней.

Основная функция поршневых колец состоит в придании необходимого радиального давления для поддержания уплотнения между поршнем и цилиндром.

Рассмотрим виды, назначение и правила обслуживания колец подробнее.

Почти во всех двигателях установлены 2 типа поршневых колец: компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца (от трех до семи штук) вставляются в специальные пазы в верхней части поршня.

Они обеспечивают герметичность камеры сгорания, участвуют в передаче тепла от поршня к гильзе цилиндра, а также поглощают часть поршневых колебаний из-за боковой тяги.

Верхнее компрессионное кольцо имеет несколько конфигураций: оно может быть плоским, перекрученным или с L-образным участком. Верхняя и нижняя поверхности перекрученного кольца лежат в канавке под легким наклоном, контактируя с отверстием цилиндра только  краями рабочей стороны.

Изделия с L-образным участком отличаются конструкцией большого выступа, имеющего форму буквы L. Уплотнительная способность таких колец зависит от силы давления газов, которая действует на заднюю часть выступа. При высоком давлении в цилиндре – например, после сгорания топливовоздушной смеси или в такте сжатия – кольца с L-образным участком увеличивают усилие, прикладываемое к стенкам. Когда давление в цилиндре низкое, они ослабляются, тем самым снижая трение и износ.

Второе (нижнее) компрессионное кольцо дополняет работу маслосъемного и обеспечивает уплотняющую функцию. Оно препятствует попаданию газов в картер, предотвращает детонацию и проникновение излишков моторного масла в камеру сгорания.

Некоторые кольца специально сделаны скошенными – для большей эффективности в удалении масла со стенок цилиндра при движении вниз. Новыми конструкциями являются кольца без зазора. Их использование способствует скорейшей приработке двигателя и более высокой мощности ДВС.

Маслосъемное кольцо

Благодаря маслосъемному кольцу с компрессионных колец, поршня и внутренней стенки цилиндра удаляется лишнее моторное масло.

После его прохода на поверхностях остается небольшая масляная пленка (толщиной в несколько микрон). В канавке маслосъемного кольца предусмотрены прорези или радиальные отверстия, по которым излишки масла возвращаются в поддон.

Выделяют 2 вида маслосъемных колец: цельные и составные. Последние состоят из двух тонких колец, а также осевого и радиального расширителей. Такие модели дешевле в производстве, поэтому встречаются чаще, чем чугунные цельные.

В некоторых случаях на поршень устанавливается не по одному, а по два цельных или составных кольца.

Подводя итог вышесказанному, можно выделить следующие функции поршневых колец:

• Компрессия. Уплотняющие кольца поддерживают изоляцию камеры сгорания от картерного пространства, что способствует более эффективному сжатию топлива.
• Экономия расхода масла. Маслосъемные кольца снимают часть масла со стенок цилиндра во время работы двигателя, благодаря чему оно не попадает в камеру сгорания.
• Теплообмен. При сгорании топливно-воздушной смеси температура внутри камеры достигает примерно +300 °С. Кольца отводят тепло к цилиндру во избежание повреждения поршня из-за перегрева.
• Снижение горизонтальных колебаний поршня. Благодаря плотной посадке кольца не дают поршню перемещаться в горизонтальном направлении, что предотвращает износ ЦПГ.

Для производства поршневых колец используются высокопрочные виды чугуна или нержавеющая сталь. Предел прочности и теплостойкость стали выше, однако чугунные изделия дешевле, обеспечивают более легкую и быструю приработку.

Верхние компрессионные поршни из стали чаще всего обрабатываются оловом или пористым хромом (сталь становится легированной).

Увеличенным сроком службы и способностью к быстрой приработке отличаются кольца с молибденовым покрытием.

Похожие антифрикционные покрытия наносятся также на юбки поршней – в целях продления работоспособности этих важнейших элементов двигателя.

Сегодня имеется возможность использовать покрытия не только в процессе производства поршней, но и перед их установкой, заменой и в прочих незаводских условиях.

Современные антифрикционные материалы выпускаются в форме жидких средств, по консистенции напоминающих краски, или в аэрозольных баллонах. В России покрытия для деталей ДВС и узлов промышленного оборудования выпускает компания «Моделирование и инжиниринг».

Для юбок поршней, вкладышей коленчатых и распределительных валов, шлицевых соединений, дроссельных заслонок, штоков клапанов предназначено антифрикционное твердосмазочное покрытие (АТСП) MODENGY Для деталей ДВС.

Благодаря основным действующим компонентам – высокодисперсному дисульфиду молибдена высокой степени очистки и графиту – оно предотвращает появление задиров на юбках поршней, защищает их от повышенного трения и механических повреждений. В результате применения этого материала снижается шум при работе двигателя, повышается его КПД, уменьшается расход топлива.

Удобная аэрозольная упаковка позволяет наносить покрытие быстро и равномерно. Состав высыхает при комнатной температуре за 12 часов, при нагреве до +170 °C – за 20 минут.

Перед использованием материала поверхности подготавливаются с помощью Специального очистителя-активатора MODENGY, который гарантирует отличную адгезию покрытия и долгий срок его службы.

При износе поршневых колец зазор между поверхностью детали и стенками цилиндра увеличивается. В результате газы, образующиеся при сгорании топливно-воздушной смеси, проникают в масляный картер, снижая эффективность работы двигателя и ухудшая характеристики моторного масла.

Продукты разрушения масла и сгорания бензина, в свою очередь, способствуют образованию отложений в кольцевых канавках, что приводит к снижению подвижности и залеганию колец.

Последствия износа поршневых колец легко заметить без разборки двигателя. Задуматься о смене колец следует, если обычная норма потребления масла вдруг резко возросла, а при запуске ДВС из выхлопной трубы идет синий дым (моторное мало горит).

От качества поршневых колец напрямую зависит срок их службы и возможности вашего двигателя, поэтому, выбирая новые комплекты этих деталей, обратите внимание на следующие моменты:

• Цена. Дешевые детали долго не прослужат
• Внешний вид и содержание упаковки. На упаковке должна содержаться полная информация об изготовителе, материалах и т.д. Внутри нее должна быть подробная инструкция по установке деталей
• Внешний вид самих колец. Детали не должны иметь даже самых мелких дефектов, неровностей металла и пр.

Замена поршневых колец – процедура несложная. Для снятия колец разведите их края до тех пор, пока они не выйдут из канавки. Сделать это можно небольшой плоской отверткой, но лучше специальным цанговым инструментом, который пригодится вам и при установке новых колец.

Далее очистите канавки от нагара. Без этой процедуры установить поршень обратно в цилиндр будет достаточно сложно. Для удаления загрязнений воспользуйтесь подходящим инструментом или старым компрессионным кольцом, сломанным на две части. После очистки канавок проверьте их на наличие повреждений.

Перед установкой новых колец обязательно ознакомьтесь с инструкцией – в ней содержится информация о последовательности действий и правильном расположении деталей.

Все операции проводите аккуратно, помните, что прочность нижнего компрессионного и маслосъемного колец ниже, чем у верхнего компрессионного.

Первым установите нижнее кольцо. Чтобы его случайно не деформировать, контролируйте усилия. Если на кольце имеется маркировка «TOP», его нужно располагать маркированной частью в сторону днища поршня.

После установки проверьте зазоры между боковыми поверхностями колец и стенками цилиндра. Он должен составлять до 0,1 мм. Если указанная цифра больше, предстоит менять сами поршни, возможно, в расточке или перегильзовке нуждается цилиндр.

По завершению замены колец произведите обкатку ДВС в течение 3-5 тыс. км. В процессе обкатки обязательно прогревайте двигатель после запуска, не эксплуатируйте его на высоких оборотах, избегайте длительного простоя на холостых и движения на повышенных передачах с малой скоростью.

Возврат к списку

Раскрывая секреты маслосъемных колец

«Прогоните его хонинговальной машиной, добавьте новый комплект колец — и вы готовы к работе».

Не так давно это могло считаться приемлемой практикой для легкового уличного двигателя. Хотя это все еще может быть подходом для производителей двигателей на заднем дворе, двигатели внутреннего сгорания 21-го века достигли точки, когда внимание к деталям может окупиться меньшим внутренним трением, большей мощностью и крутящим моментом, меньшим количеством прорыва газов и даже превосходным контролем масла. .

Среди всего внимания, уделяемого поршневым кольцам, слишком мало внимания уделяется маслосъемным кольцам. Но в тройке поршней с тремя кольцами пакет маслосъемных колец создает большее трение, чем сумма двух других колец вместе взятых. Так что, возможно, нам следует начать с некоторых технических деталей, которые могут вас удивить. Одним из подходов к повышению мощности и эффективности любого двигателя может быть уменьшение трения типичного маслосъемного кольца без ущерба для контроля масла. Начнем с того, что обычно называют стандартными натяжными маслосъемными кольцами.

Нет ничего необычного в том, что концы расширителя маслосъемного кольца не соприкасаются при размещении в отверстии. Однако при размещении в канавке поршня и установке маслосъемных колец кольца давят на расширитель и создают необходимое натяжение. По словам Кейта Джонса, мало что можно получить, если отрегулировать концы, загнув их внутрь.

Стандарт не такой уж и стандартный

Для уличных двигателей почти все рекомендации требуют «стандартного» комплекта маслосъемных колец и отказа от использования маслосъемных колец с малым сопротивлением из-за риска попадания слишком большого количества масла в сгорание. камера.
Оказывается, то, что называют «стандартным» натяжным маслосъемным кольцом, совсем не стандартизировано. Мы включили диаграмму, созданную с использованием данных, предоставленных Total Seal , которая предлагает некоторую интересную информацию. Сила, указанная в прилагаемой таблице, выражена в фунтах-силах (фунт-сила).

Таблица радиального натяжения

Нагрузки, указанные для каждого кольца в этой таблице, представляют собой фактическую радиальную (наружу) силу, действующую на кольцо. Это не количество трения, создаваемого движением поршня в отверстии. Это важное различие, которое не следует упускать из виду.

Это не фунт-фут или крутящий момент, который представляет собой крутящее движение. Сила в фунтах — это радиальное или направленное наружу натяжение на стенку цилиндра, создаваемое маслосъемным кольцом при сжатии в цилиндре. Эти измерения фунт-силы были получены с помощью очень сложного (и дорогого — около 60 000 долларов США) инструмента, используемого Total Seal для измерения этой силы. Эти показания фунт-силы не отражают трение скольжения, хотя здравый смысл подсказывает, что более высокое радиальное натяжение, безусловно, будет способствовать увеличению трения скольжения.

(слева) Радиальная ширина маслосъемного кольца помогает определить его радиальное натяжение. Здесь мы измеряем масляное кольцо диаметром 3,0 мм, которое имеет размер 0,110. (Справа) На этом наборе маслосъемных колец сравнивается стандартное маслосъемное кольцо 3/16 дюйма (внизу) и маслосъемное кольцо размером 3/16 дюйма из пакета высокопроизводительных колец размером 1/16 дюйма с другим расширителем (в центре) и маслосъемное кольцо диаметром 3,0 мм (вверху), используемое в типичном двигателе LS 6,0 л. Два верхних расширителя представляют собой более распространенную конструкцию с гибким вентиляционным отверстием, а нижний называется SSU, который представляет собой более старую конфигурацию, аналогичную гибкому вентиляционному отверстию, но повернутую на бок. Спид говорит, что гибкая вентиляция — более эффективная конструкция.

Типичная комбинация поршневых колец с высокими эксплуатационными характеристиками: верхнее 1/16 дюйма, второе 1/16 дюйма и маслосъемное кольцо 3/16 дюйма. «Стандартный» 3/16-дюймовый (0,187-дюймовый) пакет маслосъемных колец, как указано в таблице, создает значительное радиальное натяжение в 20 фунтов силы. Что интересно, так это спецификация для «стандартной» последней модели 3-миллиметрового (0,117-дюймового) комплекта маслосъемных колец, измерение радиального натяжения Total Seal резко падает с 20 фунтов силы до 11 фунтов силы — удивительное снижение радиального натяжения на 45 процентов.

Что стоит подчеркнуть, так это то, что оба этих маслосъемных кольца считаются «стандартными» по натяжению. Например, самое низкое радиальное натяжное кольцо — кольцо диаметром 3 мм — является стандартным заводским маслосъемным кольцом в последних моделях двигателей LS. Мы узнали, что есть много способов добиться хорошего контроля масла и при этом снизить трение, если правильно выбрать компоненты маслосъемного кольца.

Чтобы уменьшить сопротивление маслосъемного кольца, в большинстве методов «низкого натяжения» используется комбинация данного расширителя с более тонким маслосъемным кольцом с радиальной шириной стенки. Более широкое маслосъемное кольцо на этой фотографии взято из маслосъемного кольца диаметром 3/16 дюйма, а более узкое кольцо взято из пакета маслосъемных колец диаметром 3,0 мм для двигателя LS объемом 6,0 л. Оба предназначены для использования в стволе диаметром 4,00 дюйма.

Меньше напряжения, больше контроля

Интервью с Китом Джонсом из Total Seal и Лейком Спидом-младшим предлагают некоторые технически подкованные идеи о том, как эти цифры напрямую связаны с уличными двигателями и как опытный и знающий производитель двигателей может создать его собственный пакет маслосъемных колец. Но прежде чем мы углубимся в это, давайте рассмотрим некоторые детали конструкции маслосъемного кольца, которые помогут нам разумно создать этот пакет маслосъемного кольца.

Почти все современные маслосъемные кольца изготавливаются по технологии трехкомпонентной конструкции. Расширитель представляет собой большую центральную часть, удерживаемую парой маслосъемных колец. Расширитель можно рассматривать как пружину, которая нагружается при установке в сочетании с верхним и нижним маслосъемными кольцами. Масляные кольца предназначены для снятия масла со стенок цилиндра и проталкивания его внутрь к отверстиям для возврата масла или прорезям, прорезанным на внутренней стороне канавки маслосъемного кольца поршня.

Испытание на трение при скольжении

Вот некоторые числа, которые мы создали, используя простую цифровую рыбью шкалу на 4,155-дюймовом маленьком блоке Chevy, тестируя комплект колец 1/16, 1/16, 3/16 дюймов. Каждое кольцо было протестировано индивидуально, и Кит Джонс из Total Seal предполагает, что номера верхних и вторых колец кажутся немного завышенными для применения, в то время как номера маслосъемных колец ближе к тому, что они испытали. По отношению друг к другу цифры совпадают, что означает, что маслосъемное кольцо предлагает наибольший потенциал для улучшения с точки зрения снижения общего трения.

Думайте о работе маслосъемного кольца, состоящего из трех частей, как о полном контроле масла. Затем следует точное управление, демонстрируемое вторым масляным кольцом. Вообще говоря, 80 процентов работы второго кольца состоит в том, чтобы очистить оставшееся масло, не удаленное маслосъемным кольцом. Оставшиеся 20 процентов его работы заключаются в том, чтобы помочь герметизировать давление сгорания, которое просочилось через верхнее кольцо.

Первое большое откровение, предложенное Спидом, заключается в том, что вертикальная толщина маслосъемного кольца не имеет ничего общего с общим натяжением и сопротивлением кольца. Контроль масла создается комбинацией длины расширителя и радиальной ширины (если смотреть сверху) масляных рамп. Спид советует думать об эспандере как о пружине. Если вы поместите расширитель внутрь предназначенного для него цилиндра, концы расширителя могут не соприкасаться. Но когда расширитель зажат между двумя масляными рейками, рейки создают нагрузку, очень похожую на добавление прокладки под пружину клапана, чтобы увеличить ее натяжение на клапане.

Слева стрелка указывает на то, что Total Seal называет областью вкладок расширителя. Сочетание контактной площади выступа с радиальной глубиной маслосъемного кольца создает натяжение маслосъемного кольца. Таким образом, используя различные расширители и маслосъемные кольца с более узкой или широкой радиальной шириной, Total Seal может создать почти точное натяжение маслосъемного кольца для данного применения. Вертикальная толщина маслосъемного кольца не является переменной, контролирующей общее натяжение. Масляное кольцо с низким натяжением может быть создано с помощью масленного кольца большего размера 3/16 дюйма так же легко, как и с гораздо более тонким маслосъемным кольцом толщиной 2,0 мм (справа).

Рельсы также являются важной частью уравнения. Изменение радиальной ширины маслосъемного кольца изменит нагрузку, создаваемую расширителем. Масляное кольцо меньшей радиальной ширины уменьшит нагрузку, создаваемую расширителем. Мы создали диаграмму, на которой мы измерили радиальную ширину трех разных маслосъемных колец. Обратите внимание на значительное изменение радиальной ширины маслосъемного кольца между 3/16-дюймовыми направляющими маслосъемных колец и направляющими 3 мм. Там почти 50-процентное изменение. Сравните эти цифры с диаграммой радиального натяжения, и вы увидите прямую зависимость между радиальной шириной масляных направляющих и уменьшенным натяжением.

Размеры маслосъемных колец

Мы измерили два небольших блока колец Chevy и один комплект колец LS из колец, которые были у нас в магазине. Обратите внимание, что в списке указаны две разные радиальные ширины. Первый предназначался для пакета колец 5/64 дюйма, а второй — для пакета колец 1/16 дюйма. Основное изменение размера происходит между наборами колец 1/16 и 3,0 мм.

Выше стандарта: даже меньшее натяжение кольца

Используя эту информацию, компания Speed ​​предположила, что Total Seal может создать практически любое желаемое натяжение для любого комплекта маслосъемных колец. Работая с примером, что масляное кольцо диаметром 3 мм обеспечивает радиальное натяжение в 10 фунтов силы, аналогичное радиальное натяжение может быть создано с использованием более крупного 3/16-дюймового кольца путем объединения специального расширителя и масляных колец. Спид сказал, что, возможно, половина бизнеса Total Seal заключается в создании индивидуальных комплектов колец, которые не обязательно указаны в каталоге Total Seal.

Компания Speed ​​предложила, что только в пределах диаметра отверстия 4,030 дюйма для маслосъемного кольца 3/16 дюйма Total Seal предлагает несколько различных радиальных размеров для маслосъемных колец, которые можно комбинировать с расширителем заданной длины для создания предполагаемого общего масла. натяжение кольца спец. Например, Speed ​​говорит, что Total Seal может создать пакет маслосъемных колец на 10 фунтов силы (или так же легко на 16 фунтов силы) для 3/16-дюймового поршня маслосъемного кольца, который уменьшит трение и по-прежнему будет контролировать масло в уличном двигателе.

Расширитель маслосъемного кольца действует как пружина. При установке в канавку маслосъемного кольца направляющие давят на расширитель, и это действие оказывает давление на стенку цилиндра, создавая заданное натяжение, которое используется для соскабливания масла со стенки цилиндра. Важная часть – следить за тем, чтобы концы расширителя не перекрывались при установке колец.

Но это еще не все. Для достижения успеха маслосъемное кольцо «низкого напряжения» следует комбинировать со вторым кольцом типа Napier. Кольцо Napier представляет собой коническое скребковое кольцо, которое включает в себя крюк или углубление за конической нижней поверхностью кольца, что повышает способность кольца удалять масло со стенки цилиндра. Компания Speed ​​подчеркнула, что комбинация второго кольца Napier со специальным маслосъемным кольцом диаметром 3/16 дюйма улучшит контроль масла, а также даст возможность уменьшить трение, что приведет к увеличению мощности по сравнению со «стандартным» натяжным маслосъемным кольцом того же размера. .

Speed ​​также упоминает, что предполагаемое использование двигателя является важным фактором при создании пакета маслосъемных колец. Двигатель для дрэг-рейсинга, который не создает высокую температуру масла, может выиграть от другого пакета маслосъемных колец по сравнению с двигателем, который участвует в автокроссе, где температура масла может подняться выше 250 градусов по Фаренгейту. Таким образом, комбинации маслосъемных колец должны включать вязкость масла как часть уравнения маслосъемного кольца.

В малоблочном двигателе Chevy 383ci от Shavers используется очень тонкий, но газовый порт 0,7 мм / 0,7 мм Napier / низкое натяжение 2 мм, который очень маленький, но прочный. Он обеспечивает превосходный контроль масла и минимальные прорывы газов. Спид также упомянул, что во время испытаний масла пакет колец с более низким натяжением уменьшил трение, что не только увеличило мощность, но и снизило температуру масла.

Двигатель, предназначенный исключительно для дрэг-рейсинга, может обойтись маслом с более низкой вязкостью, например, 0w20, в то время как для двигателя автокросса или шоссейных гонок может потребоваться масло с более высокой вязкостью, например 10w30 или 10w40. Если в рассматриваемом двигателе будет использоваться масло высокой вязкости 20w50, то потребуется маслосъемное кольцо с более высоким натяжением, чтобы более эффективно очищать более густое масло от стенки цилиндра.

Типичным ответом на все это является то, что уменьшение нагрузки, создаваемой маслосъемным кольцом, приведет только к плохому контролю масла и увеличению расхода масла. Но это не объясняет тот факт, что исследования GM решили использовать 3,0-миллиметровый пакет маслосъемных колец в 6,2-литровом двигателе LS, у которого нет проблем с контролем масла. Одна из причин такой производительности заключается в том, что этот меньший пакет колец и более низкое натяжение позволяют маслосъемному кольцу более точно следовать искажениям в отверстии, что означает, что больше масла удаляется со стенки цилиндра как масляным, так и вторым кольцами.

Пакеты тонких колец больше не являются какой-то экзотической опцией для поршней. Mahle предлагает многие из своих поршней с гораздо более тонкими пакетами колец, такими как, например, пакет 1 мм / 1 мм / 2 мм для двигателей Chevy с малым блоком. Это поршень Mahle LS диаметром 4,125 дюйма.

Разговоры дешевы, доказательства бесценны

Еще одним примером того, как может работать изготовленный на заказ пакет маслосъемных колец, является малоблочный Chevy 383ci, используемый в качестве двигателя мула Shaver Specialties Racing Engines, который пережил тысячи испытаний на динамометрическом стенде. В настоящее время он оснащен комплектом верхнего уплотнения Total Seal 0,7 мм, второго уплотнения Napier 0,7 мм и комплекта маслосъемных колец на 8 фунтов силы 2 мм. Мы лично были свидетелями того, как один из этих поршней скользил по стволу сам по себе (просто под действием силы тяжести) из-за уменьшения радиального натяжения, создаваемого пакетом колец.

Хотя это звучит так, как будто двигатель нуждается в проверке, когда речь заходит о контроле масла, оператор динамометрического стенда Шейверса «Dyno Don» Макаскилл сообщает, что в двигателе нет проблем с контролем масла, камеры остаются очень сухими, а прорыв газов довольно низкий. Кроме того, в этом двигателе не используются какие-либо специальные меры по контролю ветра. Другими словами, масляный поддон лишен экранов, поддонов или других устройств управления.

(слева) Если требуется масляная опорная рейка, поскольку канавка масляного кольца входит в отверстие поршневого пальца, всегда устанавливайте опорную рейку небольшим углублением вниз. Углубление контактирует с поршнем и предотвращает перемещение опорной рейки. (Справа) При установке маслосъемного кольца сначала установите расширитель и убедитесь, что концы расширителя не перекрываются. Затем аккуратно установите верхнюю масляную направляющую, а затем нижнюю направляющую.

Что касается практического применения уличного двигателя для всех полученных знаний, давайте остановимся на типичном двигателе с кольцевым пакетом 1/16, 1/16, 3/16 дюйма. Было бы целесообразно использовать пакет маслосъемных колец с более низким натяжением со специальным расширителем, вложенным в маслосъемные кольца более тонкой радиальной ширины в сочетании со вторым кольцом Napier. Это значительно уменьшит трение, но при этом сведет к минимуму расход масла.

Для гоночных двигателей высокого класса, таких как NHRA Pro Stock или NASCAR, Total Seal также имеет цельное маслосъемное кольцо, которое также является чрезвычайно гибким.

Вооружившись этой новой информацией, вы можете подумать о преимуществах создания вашего следующего двигателя с уделением большего внимания низкому масляному кольцу. Это может окупиться меньшим трением и чуть большей мощностью.

Типы поршневых колец — Скребковое кольцо

Расширяемые разрезные кольца прикрепляются к внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания и используются для обеспечения уплотнения для поддержания сжатия газа между поршнем и стенкой цилиндра.

Два верхних кольца, известные как компрессионные кольца, предназначены для герметизации камеры сгорания. Нижнее кольцо известно как маслосъемное или маслосъемное кольцо и контролирует количество смазочного масла, проходящего вверх или вниз по стенкам цилиндра. Маслосъемные кольца выполнены с уступом, утопленным в нижний торец, и снимают масло со стенок цилиндра, препятствуют его попаданию в камеру сгорания и направляют обратно в картер.

Маслосъемные кольца имеют ступеньку, утопленную в нижнюю наружную поверхность для облегчения соскабливания масла. Ступенька позволяет хранить масло и может варьироваться по размеру. Из-за поднутрения, когда кольцо закручивается, скребковая кромка соскребает масло с внешней кромки в резервуар, предотвращая засорение скребковой кромки.

Кольцо Нейпира:

Кольцо Напье (или «Крюк») устанавливается во вторую канавку и используется в компрессорах пневматических тормозных систем. Однако кольцо Napier было заменено кольцом Napier с конусообразной поверхностью.

Конусное кольцо Napier:

Чаще используется — кольцо Napier с конической поверхностью обеспечивает более эффективную кромку для улучшения приработки, что способствует контролю масла.

Скребковое кольцо с конической поверхностью и закрытым зазором:

Это кольцо разработано без поднутрения — ступенька выходит за пределы зазора и герметизируется лучше, чем кольца Napier и кольца Napier с конической поверхностью.

МАГАЗИН ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦ ТИПЫ КОМПРЕССОРНЫХ КОЛЬЦ ТИПЫ МАСЛЯНЫХ КОНТРОЛЬНЫХ КОЛЬЦ

Условия лицензии

условия лицензии ниже:

• Атрибуция — вы должны предоставить соответствующие ссылки и предоставить ссылку на оригинальную статью в разумной и заметной форме
• Вы никоим образом не можете предполагать, что лицензиар поддерживает вас или ваше использование.
• Производные материалы запрещены. Материал должен распространяться полностью, включая отказ от ответственности. Вы не можете распространять или делиться измененным материалом.
• Никаких дополнительных ограничений. Вы не можете применять юридические условия, которые юридически запрещают другим делать что-либо, разрешенное лицензией.
• Гарантии не предоставляются. Лицензия может не давать вам всех разрешений, необходимых для предполагаемого использования. Например, другие права, такие как права на публичность, неприкосновенность частной жизни или неимущественные права, могут ограничивать использование вами материала.

Заявление об отказе от ответственности

Компания Anglo Agriparts, а также любые другие обозреватели или авторы контента не предоставляют никаких гарантий в отношении точности любой информации на этом веб-сайте и не несут ответственности за какие-либо ошибки или упущения. Информация в этой статье предназначена только для общих информационных целей. Он не является юридической, технической и/или коммерческой консультацией, и на него нельзя полагаться как на таковой. Конкретные советы всегда следует запрашивать отдельно. Несмотря на все усилия авторов, информация, представленная в этой статье, может быть неточной, актуальной или применимой к обстоятельствам того или иного конкретного случая. Ни Anglo Agriparts, ни автор этой статьи не делают никаких заявлений или гарантий относительно полноты или точности информации, содержащейся в ней, и не несут ответственности за любые потери или ущерб, возникшие в результате использования этой информации, независимо от того, исходит ли такая информация от Anglo Agriparts или наши участники. Компания Anglo Agriparts не контролирует содержимое любого другого веб-сайта, доступ к которому осуществляется через этот веб-сайт, и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, возникшие в результате использования содержимого таких веб-сайтов. Ни Anglo Agriparts, ни любой рецензент или автор контента на веб-сайте не несут ответственности перед любым лицом за любые убытки или ущерб, которые могут возникнуть в результате использования информации, содержащейся в этой статье или на этом веб-сайте. Эти исключения ответственности не распространяются на ущерб, возникший в результате смерти или телесных повреждений, вызванных небрежностью Anglo Agriparts или любого из ее сотрудников или агентов, рецензента или автора контента.

Связанные статьи

Типы поршневых колец — компрессионное кольцо

Компрессионное поршневое кольцо представляет собой металлическое кольцо, используемое для герметизации камеры в двигателе внутреннего сгорания для поддержания сжатия газа между поршнем и стенкой цилиндра и обеспечения потока тепла.