Виды поршневых колец: Поршневые кольца. Устройство, виды, функции поршневых колец

Содержание

ᐉ Кольца поршневые — Что это за элементы системы, и какие их конструктивные особенности

Категория: Запчасти к тракторам

Нормальная работа поршневого мотора невозможна без элементов, которые отвечают за смазку цилиндров. Они также обеспечивают герметичность камеры сгорания. Этими деталями выступают поршневые кольца. Что это за элементы системы, и какие их конструктивные особенности? Ответы на эти вопросы вы найдёте в статье. Надеемся, что прочтение публикации поможет вам корректно подобрать поршневые кольца на трактор и при необходимости заменить их.

Краткое описание

Поршневые кольца – важные функциональные элементы ЦПГ любых двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Основой для их изготовления выступают металлические сплавы. Без этих разъёмных колец:

увеличился бы расход моторного масла;

камера сгорания утратила бы герметичность;

увеличился бы объём отработанных газов.

Для слаженного оптимального функционирования ДВС после процесса сжатия необходимо, чтобы в камере повысилось давление. Другими словами – важна компрессия. Оптимальные показатели этого параметра для дизельного оборудования составляет 22–32, а для бензинового – 9–12 атмосфер. Достичь нормальной компрессии невозможно, если камера сгорания утратила герметичность. Соответственно, чтобы ДВС эффективно работал, нужны поршневые кольца. Они обеспечивают герметичность только при правильном подборе. Их размер должен строго соответствовать диаметру цилиндра. В таком случае они удерживают газы, не давая им перейти в картер из камеры сгорания. При правильном подборе также снижается сила трения, а вместе с ней – и потери деталей ЦПГ.

Третья функция, с которой справляются поршневые кольца, – компенсация расширения из-за высокой температуры материалов ЦПГ, которые изготовлены из разных сплавов. При использовании этих деталей исключено заклинивание поршней. Они предупреждают коррекцию компрессии при изменении температурного режима и снимают с поверхностей цилиндра излишки масла, которое наслаивается во время работы двигателя. Однако в последнем случае остаётся тонкая жирная плёнка. Она крайне необходима для нормального функционирования двигателя. Жирная плёнка уменьшает силу трения. Кольца также охлаждают поверхность поршня посредством выведения тепла. Их полезность и необходимость бесспорны. Без них часто невозможна слаженная работа как ЦПГ, так и всего оборудования. В случае их порчи снижается мощность главного движка, агрегаты быстро выходят из строя. Неисправные старые кольца нужно менять, но только на аналогичные качественные детали.

Конструктивные особенности, типы и принципы работы

Существуют маслосъёмные и компрессионные поршневые кольца. Первые называют нижними, вторые – верхними. Они отличаются друг от друга конструктивным строением и применением. Основная функция колец компрессионного типа – обеспечение герметизации в камере. Устанавливают от 1 до 3 таких деталей.

Компрессионный элемент агрегата выступает кольцом разъёмного типа, выполненным из металла, с разрезом, напоминающим замок. В некоторых моделях просматривается выемка для стопора. В замках есть отверстия в несколько микрометров. Именно они выполняют компенсаторную функцию при дестабилизации температур. Основой для изготовления колец, как правило, выступает либо чугун, либо сталь.

Профили компрессионных деталей могут иметь бочкообразную (напоминает дугу) или плоскую форму (с сечением в виде неправильного 4-угольника либо прямоугольника). Существуют также модели с фаской небольшой высоты. В продаже можно найти и «минутные» элементы. С их наружной стороны есть наклон. Его угол равен нескольким десяткам минут дуги, поэтому кольца получили такое название.

Компрессионные детали с плоским профилем целесообразно подбирать для оборудования, в котором создаются экстремальные условия функционирования. Им не страшна работа при завышенных параметрах давления и температурного режима, недостатке смазки. Поверхность этих профилей подвергают специальной обработке:

хромом;

фосфатами;

оловом и т. д.

Эта обработка делает поверхность износостойкой и долговечной. Кольцо, в свою очередь, качественно отводит тепло от поршня, выполняет функцию уплотнения, прилегая к зеркалу цилиндра.

Маслосъёмные или нижние элементы зачастую выпускают со сложным профилем. Они способствуют появлению равномерной масляной плёнки оптимальной толщины, которая защищает цилиндр, и одновременно исключают попадание жирных веществ в камеру сгорания. На одном поршне используют только 1 описанную деталь. В двухтактных системах их нецелесообразно применять, так как масло доливают в бензин. Классические нижние кольца состоят из разъёма и расширителей.

Существуют 2 типа маслосъёмных деталей: цельные и составные. Первые кольца имеют П-образные профили с направленностью по отношению к поршню. У их основания есть либо овальные, либо круглые отверстия. Через них происходит выведение излишков масла. Составные поршневые аналоги представляют собой конструкцию, состоящую из нескольких колец с серединкой в виде распорного элемента. Последний бывает 3 видов:

Тангенциальным – устройство, которое одновременно справляется с задачей разжима колец и их присоединения к цилиндру, то есть выполняет функции двух представленных ниже аналогов.

Осевым – элемент, совместимый исключительно с составными деталями, выполняет функцию их разъединения.

Радиальным – конструкция, прижимающая кольцо к цилиндру.

По факту разъёмные части имеют вид пружин. Они бывают плоскими либо витыми. Максимально допустимое количество пружин в 1 нижнем кольце – 2 единицы. Их размещают над основными частями разъёмных устройств или под ними. Именно благодаря пружинам нижнее кольцо осуществляет оптимальный съём масла в поверхности цилиндра. Излишки жирного вещества поступают сначала в канавку, а затем – в картер двигателя.

Поршневые кольца: описание,виды,устройство,назначение,фото,видео.

Nevada 1976Поршневые кольца: описание,виды,устройство,назначение,фото,видео. 0 Comment

Содержание статьи

Многим водителям знакомы принципы работы двигателя внутреннего сгорания. В нем много комплектующих, определяющих нормальное функционирование всех систем агрегата. Например, такие, казалось бы, незначительные детали, как поршневые кольца, выполняют достаточно важную функцию в работе мотора.

Если эти детали износились, это сразу отражается на производительности мотора, резко возрастает потребление топлива и моторного масла. Но для того, чтобы поставить новые кольца самостоятельно, нужно разобраться в их видах и особенностях. Если по незнанию поставить на поршень комплект не того диаметра или установить детали в неправильном порядке, это может быть чревато необходимостью капитального ремонта двигателя.

НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

Не будем подробно разбираться в принципах работы двигателя внутреннего сгорания. Коснемся только вопроса соединения поршней и двигателя цилиндра. Как известно, оно является герметичным. Тем не менее, поршни легко скользят по внутренним кольцам цилиндра, не давая газам из надпоршневого пространства проникать в зазор между двумя поверхностями в картер агрегата.

Тем не менее, некоторая утечка газов все равно происходит даже на полностью исправном двигателе, но при качественных кольцах она составляет допустимую норму и никак не может повлиять на работу агрегата. В том случае, когда эти детали поршня значительно изнашиваются, количество проникающих в картер газов увеличивается.

Но существует и другое назначение, для выполнения ряда таких функций:

герметичное соединение поверхностей поршней и стенок цилиндра;
обеспечение нужного количества масла, находящегося на стенках цилиндра, и предотвращение его попадания в камеру сгорания;
кольца отводит тепло от поршней к стенкам цилиндра, что предотвращает их перегревание и коррозию.

Не трудно догадаться, что поршни выполняют свою задачу в крайне агрессивных условиях. С одной стороны, это экстремальные температуры, возникающие в процессе работы агрегата. С другой – условия масляного голодания в верхней части поршня. Данные задачи решаются за счет подбора материала для всех видов колец и их различная форма.

Важно!Качественные поршневые кольца должны быть достаточно узкими. Специалисты утверждают, что чем тоньше кольцо, тем эффективнее оно будет предотвращать вибрации поршней при высоких оборотах двигателя. Кроме того, они лучше справляются с трением в процессе хода поршня.

Но если двигатель имеет средние показатели мощности, то достаточно будет и обычных, более дешевых широких колец.

Из чего делают кольца двигателя?

Одним из первых эффективных материалов, использованных для поршневых колец, был ковкий чугун. Он сочетается с чугуном, используемым в блоках цилиндров, а его пористая структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна, известная как пластичный чугун. Он обладает большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может упруго деформироваться, что облегчает установку колец.

Поршневые кольца, сделанные из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома. И нет ничего странного в том, что такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки, были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием поверхности. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.

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.

Модель двигателя (ВАЗ)	Размер колец (мм)
	нормальный	1-й ремонтный	2-й ремонтный
2101, 2103, 2108, 21081, 1111	76	76,4	76,8
21011, 2105, 2106, 2121	79	79,4	79,8
21082, 21213, 2110, 11113	82	82,4	82,8

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.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ТЕПЛОВОЙ ЗАЗОР В ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦАХ

Известно, что в процессе перемещения поршня, он воспринимает огромное давление. Это давление передается на коленвал. Именно наличие зазора в конструкции позволяет максимально передать это давление и полностью использовать его величину.

Кроме того, тепловой зазор обеспечивает минимальный контакт поверхностей поршня и цилиндра. В противном случае эти детали подвергались бы повышенному износу. Еще одна не менее важная функция – это обеспечение поверхностей оптимальным количеством масляной смазки. Масло проникает в зазоры, но при этом не попадает в камеру сгорания.

Важно!Необходимый тепловой зазор должен находиться в пределах 0,6-0,3 мм. Кроме того, следует позаботиться о допустимом боковом зазоре между кольцом и стенкой поршня. Нормой является расстояние в 0,08-0,04.

Именно зазоры обеспечивают эффективный отвод тепла от поверхностей деталей. В данном случае они применяются для компенсации избыточного температурного воздействия. В том случае, если приведенные выше параметры не будут обеспечены, двигатель не будет выдавать ожидаемых от него характеристик.

ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ

В зависимости от своего назначения, поршневые кольца разделяются на такие виды

компрессионные;
маслосъемные.

Ранее на поршнях старых двигателей с невысокими показателями мощности устанавливалось большое количество колец. Теперь, для большинства моделей авто используется по три кольца. Устанавливаются они в следующем порядке.

Верхнее компрессионное. Оно имеет молибденовую противоизносную вставку.
Второе компрессионное.
Маслосъемное.

Маслосъемное кольцо состоит из трех частей. Это – верхняя и нижняя маслосъемные пластины, а между ними расположен тангенциальный расширитель.

Именно так выглядит набор поршневых колец для современных бензиновых двигатель. В зависимости от года выпуска автомобиля, могут применяться и другие комплекты деталей.

Компрессионные поршневые кольца предназначаются для уплотнения поверхностей поршня и цилиндра, они же предотвращают проникновение газа в камере сгорания и обеспечивают отвод тепла.

Эти виды деталей так или иначе отличаются друг от друга. Стоит учитывать и тот факт, что различные производители могут изменить конструкцию и материал колец, таким образом повышая их показатели прочности и улучшая работоспособность агрегата.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца двигателя

Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего маслосъемного кольца. Из-за этого второе кольцо обычно «следит» только за газами, которые проходят мимо верхнего кольца, а давление и температура отличаются от значений для верхнего компрессионного кольца. Соответственно материалы и конструкция второго кольца являются менее критичными.

Однако, второе кольцо имеет важную дополнительную функцию: оно помогает маслосъемному кольцу, действуя как «скребок», предотвращает попадание излишнего масла в камеру сгорания и возникновение детонации.

Некоторые вторые компрессионные кольца специально сделаны скошенными, чтобы содействовать работе маслосъемного кольца, а скос наименьший у верхнего края кольца. При этом оно стремится двигаться поверх масла при движении вверх в цилиндре и будет удалять масло при движении вниз. Если удаление масла является проблемой, то такой тип кольца принудительно удаляет масло, хотя второе кольцо с плоской поверхностью вместе с маслосъемным кольцом «нормального» усилия — это все, что нужно.

Второе компрессионное кольцо без зазора является новой конструкцией. Используемый здесь термин «без зазора» в чем-то неправильный, т. к. вообще невозможно изготовить кольцо полностью без зазора — его будет невозможно установить на поршень, и кольцо будет нерегулируемым даже при самых малых отклонениях формы отверстия цилиндра от окружности. Не обращая внимания на это, кольцо можно сделать без видимого зазора для газов, проходящих мимо кольца. При использовании этих колец двигатель прирабатывается быстрее в процессе обкатки, и он выдает немного большую мощность при проверке на стенде.

Потребность в беззазорных кольцах зависит в той или иной степени от того, как работают другие кольца. Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно. Однако, в реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть реальным средством при получении большей мощности на коленчатом валу.

Детали, название, функции с (PDF)

В этой статье вы узнаете, что такое поршневое кольцо , как оно работает в поршне? различные типы поршневых колец с их функциями и многое другое.

Кроме того, вы можете скачать PDF-версию этой статьи в конце.

Поршневые кольца

Что такое поршневое кольцо?

Поршневые кольца фиксируются в канавках поршня для обеспечения хорошего уплотнения между поршнем и стенкой цилиндра.

Поршневые кольца выполняют три функции:

Обеспечение герметичности для предотвращения прорыва газов сгорания. Blow-by — это название, которое определяет выброс отработавших газов из камеры сгорания через поршень в картер.
Для формирования основного пути отвода тепла от днища поршня к стенкам цилиндра.
Для контроля подачи масла на юбку и сами кольца в недостаточном количестве, предотвращая попадание избыточного количества масла в камеру сгорания с последующим угаром и нагаром.

Читайте также: Список деталей двигателя автомобиля: его назначение (с картинками)

Типы поршневых колец:

Ниже приведены типы поршневых колец

Компрессионные кольца
1. 9027 902 Сепарационные кольца Кольца разворотной полосы
Маслосъемные кольца
1. Цельные чугунные прорези
2. Цельные штампованные стальные
3. Трехкомпонентные стальные рельсовые с расширителем

Компрессионные поршневые кольца

В современных двигателях два или три компрессионных кольца устанавливаются в верхние канавки. Количество компрессионных колец улучшает степень сжатия. В нижнюю канавку поршня вставлено маслосъемное кольцо. Как правило, второе и третье компрессионные кольца имеют коническую поверхность и поставляются для улучшения масляного уплотнения.

Компрессионные кольца с коническими сторонами используются для устранения проблем с заеданием колец в двигателях высокой мощности. Его нельзя вставлять в пазы, отличные от пазов того же сечения. Специальное гребенчатое кольцо с малым шагом специально разработано для использования в изношенных двигателях, чтобы очистить гребень износа, оставленный оригинальным компрессионным кольцом.

Во многих случаях маслосъемные кольца имеют ряд канавок, которые отводят избыточное масло через отверстия в поршневой канавке внутрь поршня и, таким образом, в поддоны, но оставляют достаточно масла для смазки стенок цилиндра. Маслосъемные кольца чуть больше радиального давления, чем компрессионные кольца.

Расточенные и грязесъемные кольца

Во многих двигателях эти типы поршневых колец используются для верхнего и второго компрессионного кольца. Во время хода всасывания, как показано на рисунке, кольца слегка скручиваются из-за внутренних сил, возникающих при срезании угла колец.

Таким образом, когда кольца двигаются вниз, они стирают масло, оставшееся на стенке цилиндра маслосъемными кольцами. Во время такта сжатия, когда кольца движутся вверх, они имеют тенденцию скользить по масляной пленке на стенке цилиндра. Таким образом, в камеру сгорания попадает меньше масла.

Во время рабочего хода, как показано на рисунке, давление сгорания вызывает раскручивание колец, таким образом, они имеют полный контакт со стенками цилиндра для эффективного уплотнения. В такте выпуска происходит то же самое, что и в такте сжатия.

Кольца для поворотной полосы

Кольцо для поворотной полосы представляет собой специальный тип компрессионных колец, имеющих L-образное поперечное сечение. Он закрывает или защищает разворотную полосу поршня. Это площадь поршня между верхней кольцевой канавкой и головкой поршня.

В этой области содержится определенное количество топливно-воздушной смеси, которая не сгорает, поскольку стенка цилиндра и поршень охлаждают эту топливно-воздушную смесь ниже точки сгорания. Эта несгоревшая воздушно-топливная смесь выходит из двигателя и может образовывать смог.

За счет использования разворотного кольца на поршне специального типа со скошенной вершиной это пространство устранено, так что количество несгоревшей топливно-воздушной смеси, выбрасываемой из цилиндра, уменьшается. Это увеличивает мощность до 10 %.

Кольцо на разворотной полосе также имеет преимущество хорошей герметизации во время рабочего хода. Когда начинается сгорание, давление быстро воздействует на верхнюю кромку кольца, вытесняя его, таким образом обеспечивая хорошее уплотнение со стенкой цилиндра.

Почему два компрессионных кольца?

Обычно на поршень устанавливаются два компрессионных кольца. Во время рабочего такта давление возрастает до 70 кгс/см2, и одному компрессионному кольцу будет трудно удерживать такое большое давление.

Если есть два кольца, это давление будет разделено между двумя кольцами. Нагрузка на верхнее кольцо уменьшается, так что оно не так сильно давит на стенку цилиндра. Износ кольца и цилиндра также снижается.

Маслосъемные кольца

Некоторые шатуны имеют отверстие для разделения масла, которое распределяет масло из масляного поддона на стенке цилиндра при каждом обороте шатунной шейки. Для большего количества масла достигает стенок цилиндра, что необходимо. Его необходимо соскоблить и вернуть на смазочный штифт. В противном случае он попадет в камеру сгорания и сгорит.

Это приведет к увеличению расхода масла, так что двигателю потребуется доливать масло через частые промежутки времени. Кроме того, сгоревшее масло могло загрязнить свечу зажигания, увеличить вероятность детонации и затруднить работу компрессионных колец.

Вместо охлаждающего, уплотняющего, очищающего и смазывающего действия на стенки цилиндра масло необходимо каждый раз удалять со стенки цилиндра, чтобы оно не попало в камеру сгорания. Это делается маслосъемным кольцом.

1. Цельное чугунное кольцо с прорезями Тип

Эти типы поршневых колец имеют прорези между верхней и нижней поверхностями, которые опираются на стенку цилиндра. Соскребаемое со стенки цилиндра масло поступает в пазы в задней части канавок маслосъемных колец в поршне и оттуда возвращается в масляный поддон.

Некоторые кольца этого типа устанавливаются с расширительными кольцами. Расширяющая пружина увеличивает давление кольца на стенку цилиндра, что улучшает маслосъемный эффект.

2. Цельное штампованное стальное кольцо Тип

Цельное маслосъемное кольцо из штампованной стали, в основном используемое в двигателях с изношенными стенками цилиндра. Он изготовлен из штампованной стали, а не из чугуна. Он может герметизировать только одну сторону кольцевой канавки в поршне за раз, оставляя таким образом открытый путь, по которому масло может проходить вверх к камере сгорания.

3. Трехсекционный стальной рельсовый тип с расширителем

В трехсекционном стальном рельсовом маслораспределительном кольце пружина расширителя толкает рельсы не только вверх, контактируя со стенками цилиндра, но также вверх и вниз, прижимаясь к верхней и нижней сторонам. кольцевых канавок в поршне. Это обеспечивает более эффективное уплотнение в этих трех жизненно важных точках для обеспечения эффективного контроля масла.

Почему только одно маслосъемное кольцо?

Обычно четырехпоршневые кольца устанавливались на поршни с длинной юбкой более ранних двигателей легковых автомобилей. Нижние два кольца были маслосъемными кольцами. Но использование нижних строп капота сократило количество колец до трех.

Поскольку два компрессионных кольца необходимы для того, чтобы выдерживать высокое давление сгорания, остается только одно маслосъемное кольцо. Можно использовать одно маслосъемное кольцо из-за производственных усовершенствований и более эффективного действия современного маслосъемного кольца.

Покрытие колец

Для предотвращения быстрого износа на компрессионные кольца наносят различные покрытия. Покрытие также влияет на износ. Термин притирка означает быстрое устранение неровностей новых колец. В новом состоянии кольца и стенка цилиндра имеют определенные неровности и не подходят идеально, однако через некоторое время эти неровности стираются, так что получается гораздо лучшая посадка.

Относительно мягкие вещества, такие как графит, фосфат и оксид железа, которые быстро изнашиваются, часто используются для покрытия колец и, таким образом, способствуют их износу. Скорость износа отверстия цилиндра можно значительно снизить, если хромировать верхнее кольцо, а не отверстие. Однако хромированное кольцо нельзя использовать в сочетании с гальваническим отверстием или закаленной линейкой.

Кольцевое покрытие также обладает хорошими маслопоглощающими свойствами. Они «впитывают» некоторое количество масла, тем самым улучшая смазку колец. Покрытия также имеют тенденцию предотвращать задиры кольца. Задиры возникают в результате контакта металла с металлом, высоких локальных температур и фактической сварки на небольшой площади кольца и металла стенки цилиндра.

Хотя при дальнейшем движении поршня сварной шов разрывается, царапины остаются. Покрытие предотвращает такие задиры, потому что сварка невозможна, если нет фактического контакта железа с железом.

Материал поршневых колец

Поршневые кольца изготовлены из мелкозернистого легированного чугуна. Этот материал обладает отличной теплостойкостью и износостойкостью, присущими его графитовой структуре.

Эластичность этого материала также достаточна для передачи радиального расширения и сжатия, необходимого для сборки и снятия кольца, и особенно для того, чтобы оно могло оказывать гибкое давление на стенки цилиндра.

Поршневые кольца разделены таким образом, чтобы их можно было расширить и надеть на головку поршня и в выемки, прорезанные в поршне. Кольца обычно имеют стыковые соединения, но в некоторых двигателях большой мощности соединение может быть угловым, внахлестку или герметичным.

Наружный диаметр кольца несколько больше диаметра цилиндра, а место разреза открыто. Когда он установлен, он сжимается, что дает ему начальное напряжение, соединение почти закрыто. В рабочем положении он плотно прижимался к стенке цилиндра.

Зазор поршневого кольца [Измерение зазора]

Поршневые кольца имеют зазор, чтобы их можно было установить в канавки поршня и снять при износе путем их расширения. Зазор обеспечивает радиальное давление на стенку цилиндра, таким образом обеспечивая эффективное уплотнение для предотвращения утечки высокого давления сгорания.

Необходимо проверить этот зазор, если он слишком велик из-за износа отверстия цилиндра, радиальное давление будет уменьшено. Чтобы проверить этот зазор, очистите от нагара концы кольца, а затем проверьте его щупом. Этот зазор может находиться в диапазоне 0-178-0-50 мм в зависимости от диаметра отверстия, но он превышает 1 мм на 100 мм диаметра отверстия, необходимо установить новые кольца.

Зазор между кольцом и канавкой в поршне следует также проверить щупом. Этот зазор обычно составляет 0,038-0,102 мм для компрессионных колец и чуть меньше для маслосъемных колец.

Износ канавок поршневых колец заставляет кольца подниматься и опускаться при движении поршня, что создает насосное действие и приводит к большому расходу масла. Чрезмерный прорыв газов, потеря компрессии также будут иметь место, если этот зазор слишком велик.

В процессе эксплуатации поршневое кольцо могло потерять часть своих упругих свойств, из-за чего будет уменьшаться радиальное давление на стенку цилиндра. Это свойство можно проверить, прижимая вместе изношенное и новое кольца, как показано на рисунке, и наблюдая, закрывается ли зазор изношенного кольца больше, чем зазор нового кольца.

Как снять и установить поршневые кольца?

Поршневые кольца следует осторожно снять с поршня либо с помощью специального инструмента для снятия и установки, либо с помощью трех латунных полосок. Инструмент расширяет кольцо, чтобы его можно было легко снять с поршня. В последнем случае по окружности поршня располагаются три полоски и на них надеваются кольца.

Полоски можно снять, а кольцо вставить в канавку. Компрессор колец используется для сжатия колец для их вставки в цилиндр при сборке поршня и цилиндра. Зазоры колец не должны быть на одной линии, но они должны располагаться в шахматном порядке, чтобы компрессия не имела прямого пути утечки через юбку поршня.

Поршневой палец

Поршневой палец соединяет поршень и малый конец шатуна. Поршневой палец, как правило, полый и изготовлен из закаленной стали, подвергнутой термообработке для получения твердой износостойкой поверхности.

Существует три различных метода соединения поршня и шатуна с помощью поршневого пальца.

Палец крепится к поршню установочными винтами через бобышку поршня и имеет подшипник на шатуне, что позволяет концу шатуна поворачиваться в соответствии с требованиями за счет комбинированного возвратно-поступательного и вращательного движения поршня и коленчатого вала. Как показано на рисунке.

2. Штифт крепится к шатуну с помощью зажимного винта. В этом случае бобышки поршня образуют подшипник. По окружности поршневого пальца сделан соответствующий паз, в который вставляется зажимной винт. Как показано на рисунке.

3. Штифт плавает как в бобышках поршня, так и в малом конце шатуна. Его соприкосновение со стенкой цилиндра предотвращается двумя стопорными кольцами, установленными в канавках на внешнем конце бобышек поршня, эти кольца называются стопорными кольцами.

В настоящее время этот метод используется чаще всего. В этом случае в малом конце шатуна используется втулка из фосфористой бронзы или алюминия. Куст очень мало изнашивается и обновляется только через большие промежутки времени.

Фитинг поршневого пальца

Поршневые пальцы могут устанавливаться выборочно и, если они поставляются с поршнем, не являются взаимозаменяемыми. При очень больших переменных нагрузках на поршневые пальцы двигателей с воспламенением от сжатия особое внимание уделяется предотвращению риска усталостных трещин.

Внешняя поверхность подшипника обработана с очень высокой степенью точности, чтобы обеспечить правильную посадку в поршне и шатуне. Поршневой палец необходимо осмотреть на предмет износа, трещин или точечной коррозии. стопорные кольца следует всегда заменять, а если установлены мягкие торцевые накладки, проверяйте, не ослаблены ли они и не треснуты ли они.

Если у вас все еще есть сомнения по поводу « Типы поршневых колец », вы можете связаться с нами или задать вопрос в комментариях.

У нас также есть сообщество Facebook для вас, ребята. Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть вопросы по любой теме, просто не стесняйтесь задавать их в разделе комментариев.

Наконец, подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления, когда мы загружаем новые статьи.

Введите адрес электронной почты

Загрузить PDF-файл этой статьи:

Загрузить сейчас

Читать далее:

Каковы 18 различных свойств смазочных материалов
Три основных типа регуляторов, используемых в автомобильных двигателях Поглотители и как они работают?

Типы и функции поршневых колец [Полное руководство]

Типы и функции поршневых колец

Что такое поршневое кольцо?

Типы и функции поршневых колец:- Поршневые кольца представляют собой металлические разъемные кольца, которые вставляются в канавки по внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания для поддержания хорошего контакта между поршнем и стенкой цилиндра. Обычно в двигателе внутреннего сгорания используется от 3 до 4 колец.

Функция поршневых колец

Обеспечивает герметизацию отработавших газов, предотвращая их попадание в картер.
Обеспечивают передачу тепла от днища поршня к стенкам цилиндра.
Регулируют подачу масла к юбке и предотвращают смешивание с газами внутри камеры сгорания

Типы поршневых колец

Поршневые кольца бывают двух типов;

Компрессионные кольца
a) Расточенные и съемные кольца
b) Кольца разворотной полосы
Маслосъемные кольца

1. Компрессионные кольца: ( Типы поршневых колец 9)0004

Обычно на поршень устанавливаются два или три компрессионных кольца. Количество компрессионных колец зависит от степени сжатия.

Обычно 2-е и 3-е компрессионные кольца имеют коническую поверхность. Они используются для устранения проблем с залипанием колец в двигателях большой мощности.

Во многих случаях маслосъемные кольца имеют ряд канавок, которые отводят избыточное масло через отверстия в канавке поршня внутрь поршня и в поддоны, но оставляют достаточное количество масла для смазки стенок цилиндра. Масляные кольца создают немного большее радиальное давление на стенки цилиндра, чем компрессионные кольца.

A) Расточенные и съемные кольца

Расточенные и съемные кольца обычно используются для верхних и вторых компрессионных колец. Во время хода всасывания эти кольца имеют тенденцию слегка скручиваться в результате внутренних усилий, возникающих при срезании угловых колец.

В такте сжатия, когда поршень движется вверх, кольца также перемещаются вверх и имеют тенденцию упираться в масляную пленку внутри стенки цилиндра. Таким образом, в камеру сгорания поступает меньшее количество масла.

Во время рабочего хода сила давления за счет сгорания вызывает раскручивание колец, в результате чего они имеют полный контакт со стенками цилиндра для эффективного уплотнения.

B) Кольца для разворотной полосы

Кольца для разворотной полосы представляют собой специальные компрессионные кольца. Они имеют Г-образное поперечное сечение. Он покрывает площадь разворота поршня. В этой области имеется некоторое количество несгоревшей воздушно-топливной смеси.

После охлаждения эта несгоревшая смесь может образовывать смог. Этого можно избежать, используя кольца на разворотной полосе, и несгоревшая смесь выбрасывается. Эти кольца обеспечивают хорошее уплотнение во время рабочего хода. Увеличивает мощность лошадиных сил на 10%.

Кольца разворотной полосы также обладают преимуществом хорошей герметизации во время рабочего хода. Как. Начинается сгорание, давление быстро воздействует на верхнюю кромку кольца, выдавливая, таким образом, имея хорошее уплотнение со стенкой цилиндра.

2. Маслосъемные кольца: (Типы поршневых колец)

В некоторых двигателях внутреннего сгорания пролитое внутрь шатуна масло выбивается из масляного поддона при каждом обороте. В результате на стенку цилиндра попадает избыток масла, чем это действительно необходимо. Его необходимо соскоблить и вернуть в масляный поддон. В противном случае он попадет в камеру сгорания и сгорит. При этом расход масла увеличится, а двигатель потребует частой доливки масла. Удаление масла с внутренних стенок цилиндра так же важно, как охлаждение, герметизация и очистка. Существует три типа маслосъемных колец

(i). Цельный чугунный цилиндр с прорезями: – имеет прорези между верхней и нижней сторонами цилиндра. Расширяющая пружина увеличивает давление кольца на стенку цилиндра, улучшая эффект скребков.

(ii). Цельноштампованная сталь типа: – в основном используются в изношенных стенках цилиндров двигателей. Он сделан из стали. Он может запечатать одну сторону канавки.

(iii). Трехкомпонентный стальной рельс с расширителем: – обеспечивает уплотнение в обоих направлениях, то есть вверх и вниз. Таким образом, они более эффективны в герметизации.

Материал, используемый для поршневых колец

Чаще всего для изготовления поршневых колец используется мелкозернистый легированный чугун. Чугун обладает свойством самосмазывания из-за присутствующего в нем графита, который помогает уменьшить трение в гильзах и кольцах цилиндров.

Материал поршневых колец должен быть тверже гильзы цилиндра для обеспечения максимального срока службы. Обычно в чугуне используются сплавы никеля, хрома, титана, меди, ванадия и молибдена. Прессованная сталь также используется для изготовления поршневых колец.

1. Зазор поршневого кольца

Поршневые кольца имеют зазор, чтобы их можно было устанавливать и снимать с поршневых канавок, когда они изнашиваются, путем их расширения. Радиальное давление, возникающее из-за зазора, обеспечивает эффективное уплотнение для предотвращения утечек при сильном давлении.

Предусмотренный зазор должен быть оптимальным, т. е. не очень низким или не большим. Диапазон зазора составляет 0,178-0,50 мм, и если размер поршня больше, чем зазор, он увеличивается на 1 мм на каждые 100 мм увеличения диаметра.

Зазор между кольцом и канавками должен быть в пределах 0,038-0,102 мм для компрессионных колец и немного меньше для маслосъемных колец. За время службы кольцо может потерять часть своих упругих свойств, из-за чего будет уменьшено радиальное давление на стенку цилиндра. Их можно проверить, сравнив зазор между новыми и старыми кольцами.

2. Покрытие колец

Поршневые кольца подвергаются частым нагрузкам и высоким температурам, поэтому быстро изнашиваются. Таким образом, на компрессионных кольцах используются различные покрытия.

Для покрытия колец часто используются относительно мягкие вещества, такие как фосфат, графит и оксид железа. Кольцевые покрытия также обладают хорошими маслопоглощающими свойствами. Они легко впитывают масло и, таким образом, улучшают смазку колец.