Компрессионные кольца поршневые: герметичность и смазка цилиндро-поршневой группы

Поршневые кольца

Поршневые кольца — кольца незамкнутого типа, которые устанавливаются с минимальным зазором в специальных канавках, выполненных на внешней поверхности поршня. Поршневые кольца являются уплотнительным элементом ЦПГ, посредством которого удается добиться необходимой герметизации камеры сгорания в устройстве поршневых двигателей.

Поршневые кольца бывают двух типов:

• компрессионные поршневые кольца;
• маслосъемные поршневые кольца;

Современные бензиновые и дизельные двигатели обычно имеют 3 кольца:

• первое (верхнее) компрессионное кольцо;
• второе (нижнее) компрессионное кольцо;
• маслосъемное кольцо;

Высокофорсированные бензиновые агрегаты могут иметь только 1 компрессионное кольцо, в то время как на поршне дизельного мотора могут быть установлены 3 компрессионных кольца.

1. Применение компрессионного поршневого кольца позволяет реализовать скользящее герметичное соединение и создать эффективное уплотнение лабиринтного типа между поршнем и стенками цилиндра.  

   Благодаря использованию компрессионных поршневых колец удается избежать прорыва отработавших газов из камеры сгорания в избыточном количестве. Допустимым количеством прорывающихся газов на ДВС с исправной ЦПГ считается показатель до 1%.

2. Поршневые кольца дополнительно отвечают за регулирование количества моторного масла, которое остается на стенках цилиндров для смазывания самих колец и поршней, и препятствуют попаданию смазки в камеру сгорания. Указанную функцию выполняет маслосъемное, а также частично второе компрессионное кольцо.
3. Еще одной функцией поршневых колец является охлаждение поршней, которое обеспечивается благодаря отводу тепла от поршня путем передачи избытков нагрева на стенки цилиндров.

Кольца в цилиндрах двигателя работают в крайне тяжелых условиях, так как постоянно испытывают серьезные механические и тепловые нагрузки. По этой причине к материалу изготовления, конструкции поршневых колец и способу их крепления на поршне выдвигаются особые требования.  Поршневые кольца изготавливаются из чугуна или упругой легированной стали. Для улучшенной износостойкости на поверхность компрессионного кольца в процессе производства  наносят дополнительное покрытие. Материалом такого покрытия выступает хром или молибден.

Поршневые кольца имеют специальный замок. Замок поршневого кольца фактически представляет собой разрез. Благодаря такому замку упругое кольцо способно разжиматься и сжиматься подобно пружине.

Другими словами, поршневое кольцо представляет собой не окружность, а имеет дугообразную форму с зазором между концами в области разреза. После того, как поршневое кольцо устанавливается в цилиндр, происходит его сжатие. Зазор в области замка уменьшается до показателя 0.1- 0.5 мм, который определен конструкцией двигателя. При этом величина разреза не позволяет поршневому кольцу срываться с посадочного места на поршне.

Величина зазора поршневых колец для каждой модели двигателя является строго определенным параметром. Увеличение зазора поршневых колец приводит к разгерметизации и прорыву газов из камеры сгорания. Результатом становится потеря мощности двигателя. Уменьшение зазора поршневого кольца может привести к заклиниванию кольца в цилиндре двигателя после теплового расширения.

Заклинивание поршневых колец вызывает поломку самих колец, образование задиров на зеркале цилиндров и другие повреждения. Также некоторые производители предлагают специальные поршневые кольца без зазоров.

Маслосъемные кольца устанавливаются под компрессионными, отличаются более сложной конструкцией.  Маслосъемное кольцо имеет форму короба с двумя гранями, а также внутренние щели. Грани выполняют функцию скребка, посредством которого лишнее масло удаляется со стенок цилиндра. Через щели маслосъемного кольца смазка отводится к поршневым дренажным отверстиям.

Среди наиболее распространенных неисправностей отмечается износ, разрушение и потеря подвижности поршневых колец. К ускоренному износу и разрушению часто приводит детонация и перегрев двигателя, потеря подвижности возникает в результате закоксовки поршневых колец. Подобная неисправность также называется залеганием поршневых колец, при этом первыми обычно залегают маслосъемные кольца.

Поршневые кольца

Поршень и цилиндр двигателя внутреннего сгорания имеют близкие размеры, однако, с какой бы высокой точностью они не изготавливались, между ними все равно остается зазор, через который в картер могли бы свободно проходить газы, образующиеся в результате сгорания рабочей смеси, а из картера в камеру сгорания попадало бы моторное масло. Для предотвращения этих крайне нежелательных явлений применяются поршневые кольца.

Они представляют собой незамкнутые кольца, посаженные с небольшим зазором в предназначенных для этой цели поршневых канавках. По своему предназначению они делятся на две группы:

• компрессионные, задача которых состоит в предотвращении прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя;
• маслосъемные, предназначенные для удаления излишков моторного масла со стенок цилиндров.

Компрессионные поршневые кольца имеют наружный диаметр немного больше диаметра цилиндра. Чтобы деталь могла поместиться внутри, в ней делается вырез, называемый замком. Поверхность компрессионного кольца изготавливается ровной, без каких-либо выемок. Маслосъемные кольца, в отличие от них, имеют сквозные прорези, предназначенные для отвода масла.

Количество колец, устанавливаемых на один поршень, может варьироваться. На заре автомобильной эры, когда двигатели были тихоходными, чтобы как можно лучше справиться с потерями компрессии, их количество доходило до семи. В современных двигателях для каждого поршня, как правило, применяется три: два компрессионных и одно маслосъемное. У спортивных автомобилей с высокооборотистыми форсированными моторами инженеры довольно часто ограничиваются и вовсе двумя.

Содержание

1. Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
2. Анатомия поршневых колец
3. Первое компрессионное кольцо
4. Второе компрессионное кольцо
5. Маслосъемные кольца
6. Подбор запчастей
7. Какие кольца лучше

Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец

При изготовлении колец применяются различные материалы, такие, как чугун, нержавеющая сталь, хром и молибден. Чугун сочетает в себе невысокую стоимость и достаточно высокие эксплуатационные характеристики, чем вызвано его широкое распространение.

В состав нержавеющей стали входит большое количество хрома для увеличения жаростойкости и сопротивляемости износу. Благодаря этому кольца из «нержавейки», как и хромированные, лучше сопротивляются высоким температурам, нежели чугунные. Поскольку первое компрессионное кольцо работает в условиях недостатка смазки, необходимо учитывать и этот фактор при выборе материала для него. Как нельзя лучше для покрытия подходит все тот же хром. Хромированные изделия намного лучше сопротивляются истиранию.

Молибден применяется в качестве покрытия рабочей части колец с целью увеличения их ресурса. Помимо этого, молибденовые поршневые кольца быстрее прирабатываются к стенкам цилиндров, что особенно важно в случае их замены при проведении капитального ремонта двигателя.

Анатомия поршневых колец

Не следует думать, что для всех колец из комплекта применяется один и тот же металл. На применяемый материал основное влияние оказывает расположение поршневых колец на поршне. Поскольку все поршневые кольца работают в разных условиях, то и требования, предъявляемые к сплавам, из которых они изготовлены, различны.

Первое компрессионное кольцо

В наиболее тяжелых условиях находятся первые компрессионные кольца, поэтому к ним предъявляются наиболее высокие требования по жаростойкости и сопротивляемости износу. Чаще всего их изготавливают из чугуна с противоизносной вставкой из молибдена.

На первый взгляд все компрессионные кольца выглядят одинаково, однако их конфигурация может существенно различаться. Например, верхнее может быть немного перекручено. В результате с поверхностью цилиндра контактирует только его кромка, а не вся поверхность. Благодаря этому, уменьшаются потери на трение, и сокращается время приработки.

Другой тип – компрессионные кольца с L-образным участком. Их отличительная особенность – способность менять степень уплотнения в зависимости от давления, оказываемого рабочими газами на тыльную часть большого L-образного выступа. Под давлением они расширяются, улучшая компрессию (во время такта сжатия), когда давление уменьшается, диаметр наоборот, уменьшается, при этом уменьшается трение и износ деталей. Какие из колец лучше, каждый решает сам, поскольку у всех имеются свои преимущества.

Второе компрессионное кольцо

Условия его работы менее напряженные, поэтому требования, предъявляемые к материалу, из которого оно изготовлено, менее жесткие. Второе компрессионное кольцо выполняет двойную задачу:

1. обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
2. работает наподобие скребка, препятствуя попаданию моторного масла в камеру сгорания.

Нередко вторые компрессионные кольца имеют форму усеченного конуса, т.е. диаметр верхней части меньше, чем диаметр нижней. Благодаря такой конструкции, при движении поршня вниз со стенок цилиндра удаляется масло.

Оба компрессионных кольца имеют только одно правильное положение для установки, переворачивать их ни в коем случае нельзя, иначе они будут неправильно работать. Для предотвращения ошибок при монтаже на их верхней стороне ставится маркировка, например, «Т» или «TOP».

Маслосъемные кольца

Они устанавливаются под компрессионными. В отличие от последних, их поверхность не сплошная, она имеет окошки, предназначенные для отвода моторного масла. В современных двигателях маслосъемные кольца устанавливаются по одному на каждый поршень, раньше они устанавливались по несколько, особенно в двигателях, предназначенных для стационарного использования.

Подбор запчастей

При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.

Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко. Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго. Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.

В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.

Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.

Какие кольца лучше

Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам. При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко. Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.

Поршневые кольца авиационных поршневых двигателей Тип и конструкция

Поршневые кольца предотвращают утечку давления газа из камеры сгорания и сводят к минимуму просачивание масла в камеру сгорания. [Рисунок 1] Кольца входят в поршневые канавки, но выпружиниваются, прижимаясь к стенкам цилиндра; при правильной смазке кольца образуют эффективное газовое уплотнение.

Конструкция поршневых колец

Большинство поршневых колец изготавливаются из высококачественного чугуна. [Рисунок 2] После изготовления колец их шлифуют до желаемого поперечного сечения. Затем они разрезаются так, чтобы их можно было надеть на внешнюю часть поршня и в кольцевые канавки, которые выточены в стенке поршня. Поскольку их целью является герметизация зазора между поршнем и стенкой цилиндра, они должны достаточно плотно прилегать к стенке цилиндра, чтобы обеспечить газонепроницаемость. Они должны оказывать одинаковое давление во всех точках стенки цилиндра и должны плотно прилегать к краям кольцевых канавок. 9Рис. 2. Поршневой узел и типы поршней В некоторых двигателях в верхней канавке компрессионного кольца используются хромированные поршневые кольца из мягкой стали, поскольку эти кольца могут лучше выдерживать высокие температуры, присутствующие в этой точке. Хромированные кольца должны использоваться со стальными стенками цилиндров. Никогда не используйте хромированные кольца на хромированных цилиндрах.

Компрессионное кольцо

Целью компрессионных колец является предотвращение выхода продуктов сгорания через поршень во время работы двигателя. Они размещаются в кольцевых канавках непосредственно под головкой поршня. Количество компрессионных колец, используемых на каждом поршне, определяется типом двигателя и его конструкцией, хотя в большинстве авиационных двигателей используются два компрессионных кольца плюс одно или несколько маслосъемных колец.

Поперечное сечение кольца прямоугольное или клиновидное с конической поверхностью. Коническая поверхность представляет собой узкую опорную кромку к стенке цилиндра, что помогает уменьшить трение и обеспечить лучшее уплотнение.

Маслосъемные кольца

Масляные кольца устанавливаются в канавках непосредственно под компрессионными кольцами и над отверстиями под поршневые пальцы. На поршень может быть одно или несколько маслосъемных колец; два кольца могут быть установлены в одну канавку или в отдельные канавки. Масляные кольца регулируют толщину масляной пленки на стенке цилиндра. Если в камеру сгорания попадает слишком много масла, оно сгорает и оставляет толстый слой нагара на стенках камеры сгорания, головке поршня, свечах зажигания и головках клапанов. Этот углерод может привести к заеданию клапанов и поршневых колец, если он попадет в кольцевые канавки или направляющие клапанов. Кроме того, углерод может вызвать пропуски зажигания свечи зажигания, а также детонацию, преждевременное зажигание или чрезмерный расход масла. Чтобы избыточное масло могло вернуться в картер, в дне канавок маслосъемных поршневых колец или в площадках рядом с этими канавками просверлены отверстия.

Маслосъемное кольцо

Маслосъемное кольцо обычно имеет скошенную поверхность и устанавливается в канавку в нижней части юбки поршня. Кольцо устанавливается царапающей кромкой в ​​сторону от головки поршня или в обратном положении, в зависимости от положения цилиндра и серии двигателя. В обратном положении маслосъемное кольцо удерживает избыточное масло над кольцом при ходе поршня вверх, и это масло возвращается в картер маслосъемными кольцами при ходе поршня вниз.

Связанные посты

• Оправовые двигатели
• Crankshts
• Связующие стержни
• Pistons
• Cynlinders
• MARING MEGHANGE
• VALVES

99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999.

Вам может понравиться

Типы поршневых колец — компрессионное кольцо

Существует много типов поршневых колец: прямоугольные, конические, с внутренней фаской или ступенчатые, трапециевидные, половинные трапециевидные и L-образные компрессионные кольца – здесь мы сосредоточимся на компрессионное кольцо, его применение и разновидности.

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 от поршня к цилиндру.

Наиболее часто используемые поршневые кольца включают компрессионное кольцо, используемое для герметизации камеры, и маслосъемное кольцо (также известное как маслосъемное кольцо), используемое для контроля подачи масла к стенке цилиндра.

Прямоугольное поршневое кольцо: 9 шт.0090

Прямоугольное поршневое кольцо имеет геометрически простую форму и обеспечивает уплотнительные функции при нормальных условиях эксплуатации. Прямоугольное кольцо имеет периферийное покрытие и используется в двигателях внутреннего сгорания, а также в качестве уплотнений вращающихся валов, т.е. сальники трансмиссии.

Коническое поршневое кольцо:

Кольцо с конической поверхностью соединяет отверстие цилиндра с его нижней внешней кромкой. Конус сокращает приработку и улучшает масляное соскабливание. Силы газа, действующие вначале на рабочую поверхность, обеспечивают определенный сброс давления. Кольца с конической поверхностью часто используются во второй канавке в двигателях легковых и грузовых автомобилей, но также могут использоваться в верхней канавке.

Поршневое кольцо с внутренней фаской или ступенями:

Создание рельефа кромки на верхней стороне прямоугольных и конических колец приводит к эффекту скручивания, который без нагрузки давлением газа приводит кольцо в контакт с отверстием только его нижней внешней кромкой, в то время как внутренняя кромка контактирует со стороной нижней канавки. Эффект поворота помогает улучшить контроль расхода масла. При использовании давление газа прижимает кольцо к канавке поршня, что создает дополнительное динамическое поведение кольца. Кольца с внутренним скосом или ступенчатые кольца используются в верхней и второй канавке бензиновых легковых и дизельных двигателей грузовых автомобилей.

Коническое поршневое кольцо с внутренней нижней фаской или ступенькой:

В верхней и второй канавке поршня используются кольца со скошенной внутренней кромкой или ступенчатые кольца. Установленный рельеф кромки на верхней стороне прямоугольных и конических колец приводит к эффекту закручивания, в результате чего кольцо входит в контакт с отверстием только своей нижней внешней кромкой, а внутренняя кромка контактирует со стороной нижней канавки.

Поршневое кольцо Keystone:

Кольцо Keystone используется в верхней канавке поршня. Это компрессионное кольцо с клиновидным поперечным сечением. Его конические стороны создают рабочую поверхность, обеспечивающую радиальное перемещение кольца в канавках во время работы двигателя, что приводит к увеличению и уменьшению осевого зазора в канавке, уменьшая заедание.

Половина поршневого кольца Keystone:

Поршневое кольцо с половинным трапецеидальным замком представляет собой компрессионное кольцо с конической верхней стороной. Как и у поршневого кольца трапециевидного сечения, его коническая кромка позволяет кольцу двигаться в радиальном направлении, уменьшая прилипание.

Г-образное компрессионное кольцо:

L-образный кольцевой вертикальный рычаг сконструирован так, чтобы располагаться заподлицо с верхней кромкой днища поршня, создавая уплотнение при контакте с верхней стороной канавки поршня, и часто используется в двухтактных двигателях

МАГАЗИН ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦ ТИПЫ СКРЕБНЫХ 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 модифицированным 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.

Отказ от ответственности

Компания Anglo Agriparts, а также любые подобные рецензенты или авторы контента не предоставляют никаких гарантий в отношении точности любой информации на этом веб-сайте и не могут нести ответственность 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.