Маслосъемное кольцо служит для: Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

Содержание

Маслосъемные кольца и повышенный расход масла

Одними из наиболее важных и ответственных деталей автомобильного двигателя являются поршневые компрессионные и маслосъемные кольца. От их состояния в значительной степени зависят такие эксплуатационные показатели как разгонная динамика автомобиля, расход топлива и моторного масла, пусковые свойства двигателя, а также токсичность отработавших газов.

Многие автолюбители интересуются, как своевременно определить проблему с поршневыми кольцами и какие основные признаки неисправности этих деталей. Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо четко понимать назначение компрессионных и маслосъемных колец двигателя, особенности их конструкции и условий работы.

Особенности конструкции и назначение поршневых колец двигателя.

Поршневые кольца автомобильного двигателя выполняют 3 основные задачи:

  1. Предотвращение прорыва газов из камеры сгорания в картер.
  2. Отведение теплоты от нагретого отработавшими газами поршня в стенки цилиндров.
  3. Обеспечение смазки деталей цилиндропоршневой группы и предотвращение (или хотя бы минимизация) попадания масла с картера в камеру сгорания и как следствие повышенного расхода масла.

В большинстве современных двигателей эти функции выполняют три поршневых кольца:

  1. верхнее компрессионное;
  2. среднее компрессионно-маслосъемное;
  3. нижнее маслосъемное кольцо.

Верхнее компрессионное кольцо отвечает за герметизацию камеры сгорания и испытывает очень большие нагрузки, так как воспринимает большую часть давления отработавших газов при сгорании. К тому же кольца работают в условиях повышенных температур, что сказывается на условиях их смазки и износа, что в итоге приводит к повышенному расходу масла. Для обеспечения противостояния большим температурным и силовым нагрузкам верхние кольца изготавливают из высокопрочного чугуна, легированного молибденом, никелем и хромом.

Среднее компрессионно-маслосъемное кольцо кроме функции уплотнения выполняет еще управление смазкой деталей и предотвращает повышенный расход масла. Во время хода поршня от верхней мертвой точки к нижней кольцо снимает масло со стенок цилиндра. Для обеспечения выполнения этой функции средние кольца имеют специальную форму, которая позволяет снимать масло со стенок при ходе поршня вниз и пропускать его при ходе вверх, что предотвращает попадание масла в камеру сгорания. Так как эти кольца менее нагружены чем компрессионные, то их, как правило, изготавливают из менее прочного материала — серого легированного чугуна с пластинчатым графитом.

Как можно догадаться из самого названия, главной задачей нижнего маслосъемного кольца является снятие масла с поверхности цилиндра и через отверстия или пазы в канавке поршня сбрасывание его в картер. Так как функции этого кольца отличаются от тех, что выполняют компрессионные кольца, то и его конструкция существенно отличается.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа маслосъемных колец:

  1. коробчатое с эспандерной пружиной;
  2. наборное, которое состоит из двух дисков и двухфункционального расширителя.

Основными требованиями к этим кольцам являются хорошая приработка к стенкам цилиндра и высокое давление на них, что обеспечивает эффективное снятие смазочного материала и предотвращение повышенного расхода масла. В зависимости от типа маслосъемные кольца изготавливают из серого легированного чугуна или из углеродистой стали. Для эффективной работы в паре с чугунной гильзой их поверхность хромируют.


Основные признаки износа поршневых колец

При износе верхних компрессионных колец, как правило, снижается компрессия в двигателе, что проявляется в ухудшении разгонной динамики автомобиля, а в случае если изношены кольца не у всех цилиндрах, то такой двигатель работает неравномерно. Для того чтобы определить в каком цилиндре изношены кольца необходимо замерить компрессию. В исправном бензиновом двигателе она должна составлять 11 – 13 бар, в дизеле – от 23 до 40 бар.

Когда изношены маслосъемные кольца

Износ или неисправность маслосъемных колец проявляется в повышенном расходе масла при нормальных условиях эксплуатации. Также признаком износа колец служит наличие черного дыма из системы выпуска и системы вентиляции картера (сапуна). Причиной этого является выгорание попавшего в камеру сгорания моторного масла.

Одним из возможных признаков, что может свидетельствовать о износе маслосъемных колец, служит загрязнение свечей маслом, но такое бывает и в случае если изношены масляные колпачки клапанов. Для точного определения причины неисправности потребуется разборка двигателя.

В большинстве случаев у современных двигателях внутреннего сгорания срок службы маслосъемных колец составляет 150-200 тысяч километров пробега, а в некоторых моторах даже от 300 до 500 тыс. Однако если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях или его владелец своевременно не меняет масло, то их замена будет необходима уже через 50 тыс. километров. В связи с этим, принимая решение о замене компрессионных и маслосъемных колец, не стоит ориентироваться только по пробегу автомобиля.

Что делать при износе колец?

Для того чтобы выбрать путь решения проблемы необходимо выяснить, по какой причине она возникла. Возникновение вышеуказанных симптомов может быть вызвано износом или поломкой компрессионных и маслосъемных колец или же в случае если они закоксовались и залегли.

В первом случае нужно будет обязательно разбирать двигатель, и устанавливать новые детали вместо поврежденных. При этом следует тщательно осмотреть все сопряженные детали, так как при поломке колец возможно возникновение задиров, что можно устранить только путем проведения капитального ремонта.

В случае если есть предположение, что поршневые и маслосъемные кольца залегли, то можно добавить в масло специальную присадку. Но такой способ применяется, как правило, в профилактических целях.

Связанные с поршневыми кольцами неисправности возникают в практике довольно часто. Поэтому для того чтобы предотвратить возникновение серьезных последствий и, как результат, больших расходов на ремонт, необходимо вовремя распознавать первые их симптомы и принимать соответствующие меры.

 Евгений Шуба, к.т.н., преподаватель кафедры двигателей и теплотехники Национального транспортного университета

виды, функции, поломки и их устранение

Поршневые кольца – неотъемлемый элемент любого двигателя. Они устанавливаются в специальные канавки на поршнях. В данной статье рассмотрим разновидности поршневых колец, их функции и обслуживание.

Виды поршневых колец

Поршневые кольца бывают маслосъемными и компрессионными.

Первые служат для удаления излишков масла с поршня и цилиндра. После прохода этих колец на поверхностях остается тонкая масляная пленка в несколько микрон. В канавках деталей располагаются радиальные отверстия или прорези, по которым собранное моторное масло возвращается в поддон.

Существуют составные маслосъемные кольца с пружинами-расширителями и литые чугунные. Первые состоят из двух тонких колец, а также радиального и осевого расширителей. Их производство не слишком затратно, поэтому составные кольца используются чаще литых. Некоторые поршни оснащаются двумя составными или литыми кольцами. Для того чтобы стабилизировать прижим, чугунные дополняются пружинным расширителем.

Компрессионные кольца отвечают за изоляцию камеры сгорания. На поршни их устанавливается не более трех.

Выделяют верхние и нижнее компрессионные кольца. Первые ускоряют приработку, второе дополнительно герметизирует камеру после маслосъемного кольца. Оно предотвращает попадание газов в картер, препятствует проникновению излишков моторного масла в камеру сгорания, предупреждает детонацию двигателя.


Функции поршневых колец

Обобщая вышесказанное, можно выделить следующие функции поршневых колец:

  • Компрессия. Кольца изолируют камеру сгорания от картера. Предотвращая проникновение газов между поршнем и цилиндром, кольца способствуют их наиболее эффективному сжатию
  • Экономия моторного масла. Достигается за счет работы маслосъемных колец, которые убирают часть смазки с поверхностей цилиндра и направляют ее в картер
  • Теплообмен. Кольца передают тепло от поршня к стенкам цилиндра. При воспламенении топливно-воздушной смеси внутри камеры сгорания возникают температуры до +300 °C. Без отвода тепла высок риск поломки двигателя
  • Уменьшение горизонтальных колебаний поршня. Плотно посаженные кольца удерживают поршень строго в горизонтальном направлении и не дают ему «гулять». Благодаря этому предотвращается износ ЦПГ двигателя

Конструкционные материалы для поршневых колец

Поршневые кольца изготавливают из высококачественного чугуна или легированной стали. Чугунные имеют меньший вес и быстрее прирабатываются, однако стальные обладают лучшей термостойкостью и более высоким пределом прочности. Кроме того, стальные кольца требуют нанесения твердого приработочного антифрикционного покрытия.

Чаще всего верхние стальные кольца имеют оловянное или хромовое покрытие, нижние – молибденовое напыление.

Современные силовые агрегаты могут иметь большее количество поршневых колец, чем их «предшественники». Это связано с их более высокой мощностью и необходимостью в интенсивном отводе тепла от поршней.


Типичные неисправности поршневых колец

Износ поршневых колец вызывает увеличение зазора между стенками цилиндра и поршнем. Это приводит к тому, что при воспламенении топливно-воздушной смеси газы проникают в картер и снижают эффективность работы двигателя. Ухудшаются также характеристики моторного масла.

То же самое происходит при залегании колец. Раскаленные газы проникают из камеры сгорания и разрушают масло, вследствие чего в кольцевых каналах образуются отложения. Кроме того могут появляться побочные продукты сгорания топлива.


Из-за тяжелых отложений кольца в канавках залегают, в результате чего снижается подвижность поршня. Из-за образовавшегося между кольцами и стенкой цилиндра зазора происходит прорыв картерных газов, повышается расход моторного масла.

Износ поршневых колец можно определить по некоторыми внешним признакам, например, по синему дыму из выхлопной трубы. Особенно это заметно при холодном пуске двигателя.

Вместе с поршневыми кольцами изнашиваются, как правило, юбки поршней. И если поврежденные кольца нуждаются исключительно в замене, то состояние поршней можно улучшить при помощи специальных антифрикционных покрытий – к примеру, MODENGY Для деталей ДВС.

Данное покрытие обладает широким диапазоном рабочих температур (от -70 до +260 °C), способствует снижению трения и износа поршней, защищает юбки от задиров. Применение покрытия уменьшает расход топлива, повышает мощность двигателя и делает работу силового агрегата менее шумной.

Примечательно, что MODENGY Для деталей ДВС отверждается при комнатной температуре. Покрытие не требует дополнительного оборудования для нанесения, так как имеет удобную аэрозольную фасовку.

Перед нанесением покрытия рекомендуется использовать Специальный очиститель-активатор MODENGY. Он не только убирает разнородные загрязнения, но и образует на поверхностях пленку, улучшающую адгезию покрытия.


Замена поршневых колец

Чтобы снять поршневые кольца, нужно развести их края в области замка до тех пор, пока деталь не покинет канавку. Делается это при помощи специальных щипцов или небольшой плоской отвертки.

После снятия колец канавки очищаются от нагара при помощи специального инструмента или старого компрессионного кольца, сломанного на две части.

Перед установкой новых колец следует обратиться к инструкции, которая прилагается к комплекту. В ней описывается последовательность работы и правильное расположение деталей.

После очистки канавок необходимо проверить их на предмет повреждения радиусов и боковых поверхностей.

Установку новых колец начинают с нижнего. Процедура выполняется при помощи специального цангового устройства.

По окончании работы проверяют зазоры боковых поверхностей. Если они превышают 0,1 мм, поршни подлежат замене.

Обкатка двигателя с новыми кольцами производится в течение 3-5 тыс. км. Она включает в себя стандартные действия: прогрев двигателя, запрет длительного простоя на холостом ходу, движение на высоких оборотах, с малой скоростью при повышенных передачах и т.д. По прошествии обкатки двигатель не следует подвергать нагрузкам еще 5-10 тыс. км.

Поршневые кольца — что это, зачем они нужны и как работают?

Простой ответ: Поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра, что предотвращает попадание газообразных продуктов сгорания в масляный поддон. Они регулируют потребление масла, предотвращая попадание избыточного моторного масла в камеру сгорания и как следствие его горения. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективной работы двигателя.

Подробный ответ: Большинство серийных автомобилей используют три типа поршневых колец:

Верхнее и второе кольца отвечают за плотное нажатие на стенку цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая картерные Газы и масло. Маслосъемное кольцо собирает масло со стенок цилиндра по пути вниз по цилиндру, возвращая его обратно в масляный поддон. Поскольку чрезвычайно тонкая пленка масла смазывает поверхность кольца и стенки цилиндра, это нормально, когда какое-то масло горит во время работы двигателя. Однако, что собой представляет «нормальный» расход масла, зависит от типа и состояния износа двигателя.

Когда поршневые кольца становятся изношенными.

Изношенные кольца могут образовывать промежуток между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. В процессе горения отработанные газы, которые приводят поршень в движение вниз по цилиндру и поворачивают коленчатый вал, могут пропускаться через поршень и перемещаться вниз по стенке цилиндра и попадать в масляный картер, отбирая с собой лошадиные силы и уменьшая эффективность работы двигателя. Такого рода пропуски также загрязняют моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Залегшие кольца могут привести к такому же сценарию. Чрезвычайно горячие газы из камеры сгорания могут разрушать масло, образуя отложения углерода в кольцевых каналах. Также могут образовываться побочные продукты бензина. Тяжелые отложения заставляют кольца залегать в масло отводящих каналах, и не разжиматься от поршня, образуя тем самым промежуток между кольцом и стенкой цилиндра, что приводит прорыву картерных газов и повышенному расходу моторного масла.

Синий дым из выхлопной труб, затрудненный запуск и потеря мощности.

Последствия изношенных колец часто легко заметить. Чрезмерное потребление масла может привести к выгоранию синего дыма из вашей выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя, и до того, как кольца расширились в цилиндре. Горение масла также означает, что вам также нужно чаще доливать масло.

Изношенные или залегшие кольца также могут привести к затрудненным запускам и снижению мощности. Когда двигатель останавливается, поршень все еще сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Изношенные кольца, однако, позволяют части топливно-воздушной смеси проходить мимо камеры сгорания, что приводит к снижению компрессии и затрудненному запуску двигателя. Когда он работает, потеря компрессии лишает ваш двигатель мощности.

Предотвращение — лучшая практика

Предотвращение изношенных и застрявших колец жизненно важно для поддержания мощности на максимальном уровне, эффективности и срока службы вашего двигателя. Это начинается с использования высококачественного синтетического масла, которое борется с износом и выдерживает высокие температуры, сохраняя поршни в чистоте. Например, синтетическое моторное масло серии  BG 737 обеспечивает:

  • На 75% больше защиты двигателя от износа и потери мощности, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *, продлевая срок службы жизненно важных компонентов, таких как поршни и коленно-шатунный механизм.
  • На 93% чистых поршней, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *

Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или залегли, подумайте о том, чтобы использовать масло с большей вязкостью, рекомендованное заводом изготовителем (OEM). Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости, в зависимости от вашего климата (например, 5W-20, когда он холодный, 10W-30, когда он выше 0ºС). Использование наивысшей рекомендуемой вязкости может помочь сократить зазор между кольцами и стенкой цилиндра.

Вы также можете раскоксовать залегшие кольца, используя качественные очистители BG109 и BG211 или топливные присадки, предназначенную для очистки отложений, таких как очиститель топливной системы бензиновых двигателей BG 208 (044k) и очиститель топливной системы дизельных двигателей BG 244.

 

Маслосъёмные поршневые кольца


Функция:

Маслосъёмные поршневые кольца были сконструированы только для того, чтобы распределять масло на стенке цилиндра и снимать его излишки. Для улучшения уплотняющей и маслосъёмной функции маслосъёмные кольца имеют обычно два рабочих пояска. Каждый из этих поясков снимает лишнее масло со стенки цилиндра. Таким образом, как на нижней кромке маслосъёмного поршневого кольца, так и между поясками появляется определённое количество масла, которое должно быть устранено из области кольца. При перекосе поршня в пределах внутреннего отверстия цилиндра, уплотнение функционирует тем лучше, чем ближе друг к другу находятся оба кольцевых рабочих пояска.

Прежде всего то масло, которое снимается с верхнего маслосъёмного пояска и появляется между кольцевыми рабочими поясками, должно быть устранено из этой области, так как иначе оно попадётза пределы маслосъёмного поршневого кольца и тогда должно будет устранено вторым компрессионным поршневым кольцом. С этой целью маслосъёмные поршневые кольца, неразъёмные или состоящие из двух частей, имеютлибо продолговатые прорези, либо отверстия между кольцевыми рабочими поясками. Через эти отверстия в самом кольце снятое с верхнего рабочего пояска масло выводится на его обратную сторону.

Теперь дальнейший отвод снятого масла может происходить различными способами. Одним из методов является доставка масла через отверстия в маслосъёмной канавке на внутреннюю сторону поршня, чтобы оно могло оттуда капать в масляный поддон (рис. 1). При так называемых прорезях в оболочке «Coversiots» (рис. 2 и рис. 3) снятое масло доставляется через выемку вокруг бобышки на внешнюю сторону поршня. Комбинация обеих конструкций также находит своё применение.

Для отвода снятого масла оказались пригодными обе конструкции. В зависимости от формы поршня, способа сгорания или цели применения используется как одно, так и другое исполнение кольца. Теоретически нельзя отдать предпочтение одной из этих конструкций. Решение, какой метод подходит лучше для определенного поршня, устанавливается, поэтому, в процессе различных проверок на практике.

Важное указание:

У двухтактных двигателей смазывание поршня осуществляется топливной смесью. Поэтому из-за конструкции можно отказаться от использования маслосъёмного поршневого кольца.

Типы конструкции: Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца

Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца больше не используются в современном моторостроении. Они получают свою упругость только из поперечного сечения поршневого кольца. Поэтому эти кольца относительножёстки и не могутхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру и, вместе с тем, не обладают такими хорошими уплотняющими свойствами как маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из отдельных частей. Неразъёмные маслосъёмные поршневые кольца производятся из серого чугуна.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с прорезями

Самая простая конструкция с маслосъёмными рабочими поясками прямоугольного сечения и с прорезями для отвода масла.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками

По сравнению с маслосъёмным коробча тым поршневым кольцом с прорезями, кромки рабочих поясков имеют фаски. Это сделано для того, чтобы достичь улучшенного давления на поверхность.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с параллельными фасками

У этого кольца рабочие пояски имеют фаску только со стороны камеры сгорания. Вследствие этого, при движении поршня вниз снятие масла со стенок цилиндра более эффективно.

Маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из двух частей (конструкции со спиральным витым пружинным расширителем)

Маслосъёмные поршневые кольца, состоящие из двух частей, состоят из самого кольца и за ним находящейся спиральной пружины. Само кольцо имеет по сравнению с неразъёмным маслосъёмным поршневым кольцом значительно меньшее поперечное сечение. Вследствие этого, эти кольца обладают относительной гибкостью и могут оченьхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру. Канавка для витого пружинного расширителя во внутренней стороне самого кольца либо полукруглая, либо V-образная.

Само напряжение происходит от спиральной нажимной пружины из теплостойкой пружинной стали. Она лежит за кольцом и прижимает его к стенке цилиндра. При эксплуатации пружины плотно прилегают к обратной стороне самого кольца и вместе образуют одно целое. Хотя пружина в кольце не прокручивается, весь кольцевой блок, как и другие кольца тоже, свободно вращается в кольцевой канавке.Распределение радиального давления у маслосъёмных поршневых колец, состоящих из двух частей, всегда симметрично, так как давление прижима равномерно распределено по всему объёму спиральной пружины (смотри также главу 1.6.2 Распределение радиального давления).

Для увеличения срока службы наружные диаметры пружин шлифуются, наматываются более плотно на замке поршневого кольца или на них натягивается тефлоновый шланг. Благодаря принятию этих мер уменьшается износ от трения между кольцом и спиральной пружиной.

Кольца из двух частей сделаны либо из серого чугуна, либо из стали.

Важное указание: Зазор в замке ненапряжённого поршневого кольца , т.е., расстояние стыковых концов кольца в демонтированном состоянии без за ним находящейся пружины-расширителя, у составных маслосъёмных поршневых колец, состоящих из нескольких частей, незначителен. Особенно у стальных колец этот зазор может быть почти равен нулю. Это не является недостатком или причиной для рекламации.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с прорезями и со спиральным витым пружинным расширителем

Самый простой тип конструкции с более лучшим уплотнением чем у неразъёмного маслосъёмного поршневого коробчатого кольца с прорезями.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо с параллельными фасками и с витым пружинным расширителем

Такая же форма поверхности как у маелосъёмного коробчатого поршневого кольца с параллельными фасками, однако, с более лучшим уплотнением.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем

Такая же форма поверхности как у маслосъёмного коробчатого поршневого кольца со сходящимися фасками, с более лучшим уплотнением.

Речь идёт о самом распространённом маслосъёмном поршневом кольце. Оно может быть встроено в каждую модель двигателя.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками, с витым пружинным расширителем и с хромированными рабочими поясками

Такие же свойства как и у маслосъёмного коробчатого поршневого кольца со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем, однако, с повышенной износостойкостью и, вместе с тем, с более долгим сроком службы. Поэтому это кольцо подходит особенно для дизельных двигателей.

Маслосъёмное коробчатое поршневое кольцо со сходящимися фасками и с витым пружинным расширителем из азотированной стали

Это кольцо наматывается из ленты профильной стали и покрывается со всех сторон защитным слоем. Оно очень

гибкое и ломается реже, чем вышеназванные кольца из серого чугуна. Отвод масла между планками происходит через вырубленные круглые отверстия. Этот вид маслосъёмного поршневого кольца находит применение главным образом в дизельных двигателях.

Состоящие из трёх частей маслосъёмные поршневые кольца

Маслосъёмные поршневые кольца из трёх частей состоят из двух тонких стальных пластинок, которые прижимаются к стенке цилиндра с помощью распорной пружины, и пружины-расширителя. Маслосъёмные поршневые кольца со стальными пластинками существуют либо с хромированными рабочими поверхностями, либо с азотированным покрытием.Последние служат для улучшения износостойкости не только на рабочей поверхности, но и между пружиной-расширителем и пластинками (вторичный износ). Состоящие из трёх частей маслосъёмные поршневые кольца обладают способностью оченьхорошо прилегать к поверхности цилиндра по всему периметру. В основном эти кольца используются в бензиновых двигателях легковых автомобилей.

Ситуация при монтаже

Различные модели пружины-расширителя

Рис. 2

Рис.3

Рис. 4

Рис. 5

 

 

Поршневые кольца

При конструировании двигателя внутреннего сгорания инженеры неизменно сталкиваются с одной и той же проблемой — дно поршня и цилиндр не могут быть одного и того же диаметра. При этом масло не должно проникать в камеру сгорания. Массивный поршень заклинит в цилиндре, даже если он будет чуть меньше диаметром, а вот узкое гибкое кольцо, снабженное подвижным замком — нет. Применение колец оказалось идеальным компромиссом.

Типы поршневых колец

Поршневые кольца бывают двух типов – компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца служат для создания давления в камере сгорания.

Конструкция двигателя предусматривает небольшой зазор между стенками цилиндра и поршнем. Зазор не позволяет создать в камере сгорания необходимое давление, так как расширяющиеся газы неизбежно просачивались бы в картер двигателя. Эта задача была решена при помощи компрессионных колец. Это стальные тонкие кольца с разрезом. Разрез называют замком, потому что он позволяет упругому кольцу сжиматься и разжиматься в строго определенных пределах, не давая, в то же время, сорваться с поршня. Чтобы кольца могли беспрепятственно сжиматься, на внешней поверхности корпуса цилиндра вытачивают кольцевые пазы — канавки.

Кольца сделаны из упругой стали. По сути, кольцо — разновидность пружины. Они находятся в поджатом состоянии и за счет этого плотно прилегают к стенкам цилиндра. По мере стачивания колец в процессе эксплуатации плотность прилегания не падает, по крайней мере, до тех пор, пока износ не достиг критической точки. 

Поршень и поршневые кольца

Особенности расположения поршневых колец на корпусе поршня

На большинстве поршней современных двигателей устанавливается по три кольца. Два верхних кольца компрессионные, нижнее — маслосъемное.

Компрессионные кольца, даже при условии, что два кольца расположены одно над другим, не могут полностью устранить прорыв газов из камеры сгорания.

Проблему прорыва производители пытаются решить разными способами. Так, например, при монтаже колец в заводских условиях кольца располагают так, чтобы замки не находились друг над другом. Лучше всего разводить их на 180 градусов, чтобы они «смотрели» в разные стороны. Кстати, это условие необходимо соблюдать и при капитальном ремонте двигателя.

Прогрев помогает продлить срок эксплуатации любого двигателя, что бы ни заявлял на этот счет производитель. Кольца продолжают тереться о стенки цилиндров — такова конструкция ДВС

В период обкатки двигателя кольца притираются к зеркалу цилиндров, и зазоры практически исчезают. Этим в немалой степени объясняется существование режима обкатки двигателя. Если производитель предписывает такой режим в сервисной книге, его следует соблюдать  Чем ответственней владелец подойдет к обкатке двигателя, тем надежней «лягут» кольца на зеркало цилиндров, и тем дольше будет служить мотор.

Маслосъемные кольца выполняют более простую функцию — снимают излишки масла, попадающие на стенки цилиндра снизу. В нижней части двигателя — картере, стоит настоящий масляный туман, который возникает при вращении коленвала. Рассеянное в воздухе масло смазывает стенки цилиндра, позволяя поршням беспрепятственно скользить вверх и вниз, но допустить его попадание в камеру сгорания нельзя. Под воздействием температуры оно немедленно частично сгорит, частично закоксуется, то есть осядет в виде плотного нагара на клапанах, стенках цилиндра, поверхности поршня, словом везде. Если такое происходит, двигатель выходит из строя очень быстро. Кстати, выражение «кольца залегли» имеет к закоксовыванию прямое отношение. Масло просачивается между стенкой цилиндра и изношенным маслосъемным кольцом, масло сгорает, а несгоревший остаток облепляет компрессионные кольца, которые в итоге перестают разжиматься и остаются в сжатом состоянии.

Эксплуатация поршневых колец

В процессе работы в цилиндре все кольца со временем теряют упругость. Этот процесс происходит неравномерно по окружности, и начинается в районе замка. В месте расположения замка (в зазоре) постепенно ухудшается контакт со стенкой цилиндра, и происходит перегрев. Кроме того, кольца подвержены повышенному износу при раскручивании до высоких оборотах непрогретого двигателя.

У компрессионных колец форма замка может быть ступенчатой, косой или прямоугольной. Чаще всего встречаются кольца с прямоугольным разрезом. Такие кольца обходятся производителю недорого, но они обладают самыми плохими уплотняющими свойствами.

Материалы для производства поршневых колец

Самый распространенный материал для изготовления поршневых колец  высокопрочный серый чугун.

Кольца из чугуна сохраняют упругость и прочность в период всего срока службы. Этот материал показал себя с самой лучшей стороны в условиях повышенного трения – кольца из чугуна долго не стираются. За счет прочности материала кольца хорошо и равномерно прирабатываются, и плотно прилегают к зеркалу цилиндра.

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей

Для увеличения термостойкости колец из серого чугуна в него добавляются легирующие добавки: никель, хром и тому подобные вещества.

Технология изготовления поршневых колец

При кажущейся простоте формы поршневого кольца процесс его производства сопряжен с рядом трудностей.

Они связаны, прежде всего, с повышенными требованиями к точности размеров и с самой формой кольца. К тому же в них делается разрез, что усложняет технологию производства.

Важно выдерживать такой параметр, как шероховатость наружной поверхности, в пределах  2,5 мкм. Имея такую шероховатую поверхность, кольцо быстрее прирабатывается к стенке цилиндра (зеркалу). Если отшлифовать наружную поверхность, притирка будет долгой, и обкатывать двигатель придется на протяжении десятка тысяч километров.

При изготовлении поршневых колец не допускаются трещины и прочие дефекты на их поверхности.

В процессе изготовления поршневых колец  важно сделать их идеально ровными, чтобы давление по краям поршня распределялось одинаково.

Чугунные кольца отливают в формах, затем металл закаляют, «отпускают» и вырезают замок. После остывания отливки на поверхность напыляют износостойкий материал, кольцо подвергают шлифовке для окончательного придания нужной формы.

На рабочую поверхность маслосъемных колец наносится слой пористого хрома или молибдена для увеличения износостойкости и обеспечения защиты от коррозии.

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

Назначение поршневых колец

Поршневые кольца предназначены для обеспечения герметичности внутрицилиндрового пространства, т.е. для предотвращения прорыва газов из этого пространства в картер двигателя. Одновременно поршневые кольца отводят в стенки цилиндра большую часть воспринимаемого днищем поршня тепла и препятствуют проникновению масла из картера двигателя внутрь цилиндров.
В современных быстроходных, отличающихся высокой степенью сжатия двигателях, поршневые кольца применяют трех видов:

  • Компрессионные поршневые кольца
  • Маслосъемные поршневые кольца
  • Компрессионно-маслосъемные поршневые кольца (комбинированные)

Компрессионные кольца. Компрессионные поршневые кольца работают в очень тяжелых условиях, они подвергаются воздействию высоких температур, работают в условиях полужидкостного трения с большой переменной скоростью скольжения, а так же испытывают воздействие значительных сил давления газов, внутренних сил упругости и сил трения. Компрессионные кольца должны предотвратить попадание отработавших газов из камеры сгорания в кривошипную камеру.
Для обеспечения необходимой герметичности нужны минимальный зазор между поршнем и стенкой цилиндра, наличие в этом зазоре устойчивой масляной пленки и высококачественная обработка поверхности цилиндра и поршня. Компрессионные кольца уплотняют поршень при помощи создаваемого ими лабиринта и прижатия колец к поверхности цилиндра. Проходя через этот лабиринт, состоящий из торцевых и радиальных зазоров между кольцами и стенками кольцевых канавок, газы постепенно расширяются, вследствие чего их давление и скорость истечения снижаются.

Маслосъемные кольца. Целью их работы является максимальное уменьшение расхода масла, при постоянной и достаточной смазке деталей скольжения и одновременно минимальная газопроницаемость. Вследствие насосного действия компрессионных колец, а так же разряжения в цилиндре во время всасывания в камеру поступает масло, где оно частично сгорает. Маслосъемные кольца снимают лишнее масло со стенок цилиндров и предотвращают по мере возможности попадание смазочного масла в камеру сгорания.

Компрессионно-маслосъемные кольца (комбинированные). Компрессионно-маслосъемные кольца совмещают в себе основную функцию компрессионных и маслосъемных колец, это означает, они в основном предотвращают попадание отработавших газов в кривошипную камеру и снимают лишнее масло со стенки цилиндра. 

Поршневые кольца двигателя авто — основное назначение и из чего делают?

Расскажем про поршневые кольца двигателя автомобиля, какие они бывают и их основное назначение. Из чего делают поршневые кольца мотора?

Какие бывают

Компрессионные кольца

Предотвращают порыв газов из камеры сгорания в картер. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому часть кольца вырезана. Вырез в поршневом кольце называют замком.

Маслосъемные кольца

Препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра. Их устанавливают ниже уровня компрессионных. Они в отличие от компрессионных колец имеют сквозные прорези.Некоторые производители изначально конструируют двигатели с повышенным расходом масла на угар из-за особой конструкции поршневых колец. Это делается, во-первых, ради снижения потерь на трения; во-вторых, ради меньшего износа цилиндро-поршневой группы; в-третьих, освежается масло внутри большого межсервисного интервала.

Из чего делают

Одним из материалов, использованных для поршневых колец — чугун. Его структура позволяет ему удерживать масло, уменьшая износ. Широко используется также производная от ковкого чугуна — пластичный чугун. Он обладает большинством качеств чугуна и 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 такие кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец. Нержавеющая сталь также имеет способность противостоять высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

Для увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки созданы молибденовые кольца. Его основа из чугуна с молибденовым покрытием. Молибден обладает многими противоизносными свойствами хрома, а в некоторых случаях может иметь большую сопротивляемость износу. С течением времени молибденовые кольца стали основными в двигателях, так как они долговечны, относительно легко прирабатываются и более надежны.

Верхние компрессионные кольца

Существует много конфигураций верхнего компрессионного кольца и различия трудно уловимы. К примеру, кольцо может иметь преднамеренное небольшое перекручивание. Другими словами, верхняя и нижняя поверхности кольца не лежат плоско в канавке для кольца, а слегка наклонены, и только верхний или нижний край лицевой поверхности контактирует с отверстием цилиндра. Кольца сконструированы таким образом, чтобы ускорить приработку поверхностей поршневых колец и стенок цилиндров и помогать уплотнению кольца в верхней и нижней частях канавки для кольца. Величина перекручивания кольца очень мала и оно обычно делается путем стачивания фаски на внутреннем крае кольца.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца

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.

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. 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. Несмотря 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 от того, как работают другие кольца. Если верхнее компрессионное кольцо обеспечивает качественное уплотнение, то беззазорное второе компрессионное кольцо менее важно. В реальности дело обстоит не так и второе беззазорное компрессионное кольцо может быть средством при получении большей мощности.

Маслосъемные кольца важны для функционирования двигателей, особенно при использовании низкооктанового бензина. Моторное масло загрязняет камеры сгорания и головки поршней, что вызовет снижение мощности.

Что делает 2-е поршневое кольцо? Объяснение назначения и функции!

Пакеты поршневых колец спроектированы так же тщательно, как и любая высокопроизводительная деталь, но «средний ребенок» может быть самым неправильно понятым. Вот взгляд на науку, которая входит в дизайн второго кольца.

С момента изобретения металлического поршневого кольца в начале промышленной революции (которое, как вы можете утверждать, в конечном итоге сделало паровую мощность непрактичной), постоянно совершенствовались и совершенствовались технологии уплотнения цилиндров для этих, казалось бы, простых деталей.Кольцевой пакет преследует три основные цели: удерживать давление в камере сгорания как при такте сжатия, так и во время рабочего хода, передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра, откуда оно может быть удалено с помощью воздушного или жидкостного охлаждения, и контролировать смазку для ограничения расхода масла. и нежелательные выбросы.

Обычный автомобильный кольцевой затвор должен работать в гармонии, чтобы герметизировать давление сгорания, контролировать масло и передавать тепло в блок двигателя.

В то время как легко взглянуть на верхнее кольцо или масляное кольцо внизу и интуитивно понять их вклад в достижение этих целей, второе кольцо представляет собой скорее загадку.Что он должен делать и зачем это нужно? Как используемые материалы и физические свойства второго кольца влияют на производительность? Чтобы ответить на эти вопросы, мы обратились к старшему техническому менеджеру по работе с клиентами Алану Стивенсону, ведущему источнику знаний о поршневых кольцах.

Обратите внимание на изящную форму крючка на краю кольца. Это 2-е кольцо типа Napier, и этот «крючок» помогает ему стягивать масло со стенки цилиндра, когда поршень скользит по отверстию цилиндра.

Для нашего первого вопроса мы спросили Стивенсона, играет ли второе кольцо роль в сдерживании газов сжатия или горения. «Было время, когда отверстия были такими плохими с точки зрения обработки поверхности, округлости и так далее, а материалы колец были намного хуже, так что раньше поршни имели четыре кольца; два для компрессионного уплотнения, один для очистки масла и один для перекачки масла », — поясняет он. «Терминология не поспевает за технологиями. Называть современное второе кольцо компрессионным кольцом неправильно.”

Так каков вклад современного второго кольца в уплотнение камеры сгорания? Пер Стивенсон, «Незначительно. Были опубликованы документы SAE, которые доказывают, как увеличенные зазоры второго кольца на самом деле увеличивают уплотнение и мощность верхнего кольца. Уплотнение горения — это 100% работа верхнего кольца ». В сочетании с другими характеристиками поршня роль второго кольца в этом отношении заключается в поддержании давления в щели между ним и верхним кольцом на как можно более низком уровне, обеспечивая любой прорыв, который заставляет его пройти мимо верхнего компрессионного кольца, способ быстро побег в картер.

В то время как маслосъемные кольца выполняют основную часть работы по «откачке» масла от поверхности стенки цилиндра, второе кольцо играет жизненно важную роль в ролике, соскребая его с поверхности цилиндра.

«Канавка аккумулятора работает вместе с большими зазорами 2-го кольца», — объясняет Стивенсон. «Короче говоря, всегда будет некоторая утечка давления сгорания за верхнее кольцо из-за движения вторичного поршня и поперечного люка цилиндра. Любое давление, которое проходит мимо верхнего кольца, имеет тенденцию попадать в ловушку между верхним и вторым кольцами, что затем оказывает давление на верхнее кольцо снизу, что приводит к дрожанию кольца (особенно на высоких оборотах).Канавка гидроаккумулятора создает дополнительный объем, который снижает давление. Здесь применяется закон Бойля; объем и давление имеют обратную зависимость, поэтому увеличение объема снижает давление. Соединение этого с более крупными зазорами второго кольца обеспечивает более плавный выход захваченного газа из этого пространства и снижает флаттер верхнего кольца ».

Поскольку второе кольцо специально не предназначено для использования в качестве уплотнения под давлением, оно часто имеет конструкцию, совершенно отличную от верхнего компрессионного кольца.Стивенсон говорит: «Многие верхние кольца имеют скосы внутреннего диаметра, которые заставляют их скручиваться противоположно силам, действующим на них, чтобы помочь удерживать их ровно в канавке для лучшего уплотнения. Вторые кольца имеют противоположный скос, поэтому они на самом деле скручиваются не в ту сторону, чтобы улучшить герметичность ».

Поскольку кольца продолжают уменьшаться в размерах для уменьшения трения, материалы и производство становятся все более критичными. Углеродистая сталь является предпочтительным материалом для большинства применений , особенно для более поздних моделей, и обеспечивает прочность и долговечность, намного превосходящие предыдущие, более толстые кольца.

Итак, установив, что второе кольцо определенно не предназначено для обеспечения уплотнения при сжатии или сгорании, как насчет второй основной цели пакета колец — отвода тепла от поршня к стенкам цилиндра, где им можно управлять? системой охлаждения? Может показаться, что относительно небольшое количество контактов, которые создают кольца между поршнем и отверстием, не может быть значительным путем для теплопроводности, но оказывается, что это основной источник.Пер Стивенсон: «Здесь много переменных, но кольца передают около 70 процентов тепла сгорания от поршня в систему охлаждения».

Остальные 30 процентов уходят другими путями, такими как радиационное и конвекционное охлаждение нижней стороны поршня в воздух внутри картера, кондуктивное охлаждение за счет контакта между юбкой поршня и расточкой цилиндра, а также тепло, отводимое через брызги масла от коленчатого вала. парусность. Некоторые двигатели даже используют масляные распылители в нижней части отверстия каждого цилиндра, которые направляют брызги смазки на нижнюю часть поршней специально для охлаждения.

Более тонкие поршневые кольца могут быть повреждены во время установки с гораздо большей вероятностью, чем более старые кольца. Использование компрессора с коническим кольцом следует рассматривать как абсолютную необходимость при создании двигателя последней модели.

Несмотря на другие источники теплопередачи, кольцевой пакет принимает на себя большую часть нагрузки, когда речь идет о поддержании допустимой рабочей температуры поршня. Из упомянутых ранее 70 процентов общего тепла поршня: «Верхнее кольцо передает 45 процентов, второе кольцо — 20 процентов, а масляное кольцо — 5 процентов», — говорит Стивенсон.Хотя второе кольцо определенно играет свою роль в этой важной задаче, оно все же не является основной причиной присутствия кольца.

Как оказалось, второе кольцо имеет гораздо большее отношение к контролю смазки, чем «масляное кольцо» под ним. «Второе кольцо — это то, что очищает масло», — объясняет Стивенсон. «Масляное кольцо — это то, что собирает его и откачивает от стенок цилиндра через отверстия для возврата масла в канавке масляного кольца». Основная функция второго кольца состоит в том, чтобы постоянно удалять излишки масла из отверстия — при вращении кривошипа масло, выходящее из находящихся под давлением подшипников на больших концах штока, постоянно выбрасывается за поршнем, покрывая стенки отверстия.

Когда поршень движется вниз по каналу цилиндра, второе кольцо «соскребает масло со стенки цилиндра, обеспечивая смазку и предотвращая попадание масла в зону сгорания двигателя.

При ходе вниз второе кольцо и маслосъемное кольцо работают согласованно, очищая все, кроме небольшого количества масла, и возвращая его по отверстию в поддон. Стивенсон говорит: «Верхние кольца всегда будут получать скрытую смазку за счет масла, застрявшего в поперечном люке стенок цилиндра». Это та микроскопическая текстура на отверстии, которая удерживает достаточно масла, чтобы свести к минимуму трение между пакетом колец и стенкой цилиндра, в то время как второе кольцо предотвращает попадание слишком большого количества масла через верхнее кольцо в камеру сгорания.

Теперь, когда мы понимаем назначение каждого кольца в упаковке, мы можем понять, почему для верхнего и второго колец часто используются разные материалы и сечения колец. «Требования и предполагаемая функция верхнего и второго колец, безусловно, различаются, поэтому часто используются разные материалы», — продолжает Стивенсон. «В целом лучший материал верхнего кольца — сталь. Конечно, некоторые стали лучше других, но по мере того, как кольца становятся меньше и удельная производительность увеличивается, требования к верхнему кольцу (которое подвергается наибольшим злоупотреблениям) становятся самыми высокими.”

Переместите канавку на поршне вниз, и при выполнении другой работы требования к используемому материалу будут ниже. Пер Стивенсон: «Многие вторые кольца гоночных двигателей по-прежнему изготавливаются из чугуна или ковкого чугуна. Второе кольцо не находится под достаточным напряжением и температурой, чтобы требовать стали ». Форма кольцевого профиля также оказывает существенное влияние на то, насколько эффективно оно удаляет масло, а также на то, сколько трения оно создает, и внутренний и внешний диаметры играют роль.«Фаски находятся на внутреннем диаметре кольца и определяют направление вращения кольца, чтобы облегчить соскабливание», — говорит Стивенсон. Если смотреть в поперечном сечении, то скошенное кольцо имеет один край внутреннего диаметра, вырезанный под углом — как указывает Стивенсон, это побуждает кольцо динамически скручиваться в канавке, когда оно движется вниз по отверстию, и фокусирует дополнительное давление на внешнем углу. для более эффективного удаления излишков масла.

Газовые порты — это еще один способ, с помощью которого конструкторы поршней могут управлять работой колец.Позволяя давлению сгорания достигать задней стороны верхнего кольца, они увеличивают мощность кольцевого уплотнения, уменьшая трение на других трех тактах.

«Конус, Нэпье и ступеньки — все это разновидности формы внешнего диаметра, — продолжает он. Цель всех этих профилей — сконцентрировать контакт в узкой полосе для повышения эффективности соскабливания. Как следует из названия, сужающийся внешний профиль вверху уже, чем внизу, в то время как ступенчатый кольцевой профиль имеет то, что выглядит как выемка в поперечном сечении, ориентированная по направлению движения при ходе вниз.Кольцо Napier, названное в честь известной британской инженерной фирмы D. Napier & Son, которая первоначально разработала профиль, на самом деле имеет поднутрение под углом или даже имеет форму крючка по внешнему диаметру, что еще больше уменьшает площадь контакта и обеспечивает пространство для очищенного масла. выход из отверстия цилиндра. «В общем, самый эффективный скребок — Napier, за ним следует ступенчатый, а затем конусный. Запустите Napier, если он подходит для вашего диаметра отверстия и подходит для канавки в поршнях », — заключает Стивенсон.

Какой тип комбинации вы используете, также повлияет на оптимальный выбор для вашего пакета колец, включая второе кольцо. Стивенсон советует: «Более тонкие вторые кольца более распространены в двигателях с сухим картером, вытягивающих большие объемы вакуумного поддона». Поскольку вакуум в картере помогает кольцевому уплотнению по всем направлениям, можно добиться желаемых результатов, не работая так же сильно со вторым кольцом. «Естественный аспиратор без использования вакуума обычно должен быть 1,5 мм или больше, в то время как принудительная индукция должна давать более крупные кольца размером 1/16 дюйма», — добавляет он.

Установка правильного зазора между кольцами имеет первостепенное значение для достижения желаемых рабочих характеристик двигателя. . При любых эксплуатационных характеристиках зазор 2-го кольца должен быть больше, чем зазор верхнего кольца, чтобы обеспечить выход прорыва и предотвратить колебание кольца от нарушения уплотнения верхнего кольца.

«Конечно, все зависит от диаметра отверстия; это почти можно представить как отношение размера кольца к размеру отверстия », — предупреждает Стивенсон. «Большой четырехцилиндровый двигатель с наддувом отлично контролирует масло с 1-м цилиндром.Кольцо диаметром 2 мм, в то время как для большого блока диаметром 4,600 дюйма лучше использовать кольцо диаметром 1/16 дюйма. Когда дело доходит до контроля масла, эффективность картера также зависит от существенных факторов. Современные двигатели с блоками с глубокими юбками, сегментированными масляными поддонами, ветровыми поддонами и очисткой / очисткой кривошипа — все это влияет на то, сколько масла подбрасывается в цилиндры. Чем больше масла присутствует, тем тяжелее работа второго кольца ».

Как видите, проектирование и проектирование второго кольца — сложная тема, но, к счастью, эксперты Wiseco обладают коллективным опытом во всех формах сборки высокопроизводительных двигателей, чтобы дать вам надежный совет для ваших конкретных потребностей.Хотя мы не можем охватить все в одной технической статье, мы надеемся, что то, что вы узнали здесь, поможет вам лучше понять « почему », стоящую за спецификациями кольцевого пакета, и в полной мере воспользоваться знаниями, полученными от сотрудников Wiseco, когда составляя свою собственную комбинацию.

Что такое поршневые кольца? И что они делают? : Блог AMSOIL

В какой-то момент каждый подающий надежды редуктор или любопытный автомобилист спрашивает: что такое поршневые кольца? А что делают поршневые кольца?

Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра , которое предотвращает попадание сжатых продуктов сгорания в масляный поддон.Они также регулируют расход масла , предотвращая попадание излишков масла в камеру сгорания и сгорания. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.

Давайте углубимся.

Для чего нужны поршневые кольца?

Большинство стандартных автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этом новом автомобильном поршне.

Верхнее кольцо и второе кольцо обеспечивают плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая дымовые газы внутри и масло наружу.

Масло Кольцо соскребает масло со стенок цилиндра на пути вниз по цилиндру, оседая обратно в масляный поддон. Поскольку очень тонкая масляная пленка смазывает поверхность раздела кольцо / стенка цилиндра, некоторое количество масла может гореть во время сгорания — это нормально. Однако то, что составляет «нормальный» расход масла, зависит от двигателя.

Когда выходят из строя хорошие поршневые кольца

Изношенные кольца могут привести к образованию зазора между поверхностью кольца и стенкой цилиндра.Во время сгорания сжатые газы, которые приводят поршень в движение вниз по цилиндру и вращают коленчатый вал, могут продувать поршень и перемещаться по стенке цилиндра в масляный поддон, забирая с собой мощность и эффективность. Прорыв также загрязняет моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Застрявшие кольца могут привести к тому же сценарию. Чрезвычайно горячие газы сгорания могут разрушать масло, образуя нагар в кольцевых канавках. Побочные продукты бензина также могут образовывать отложения.Тяжелые отложения приводят к тому, что кольца застревают в канавках, а не выступают над поршнем, позволяя образоваться зазору между кольцом и стенкой цилиндра, что вызывает прорыв и расход масла.

Синий дым, резкий запуск и потеря мощности

Негативные последствия неисправных поршневых колец часто легко заметить. Чрезмерный расход масла может привести к выходу синего дыма из выхлопной трубы, особенно при запуске, прежде чем двигатель нагреется и кольца в цилиндре расширились.Сжигание масла также означает, что вам нужно будет чаще доливать масло.

Изношенные или застрявшие кольца также могут привести к резкому запуску и снижению мощности .

Когда двигатель вращается, поршень сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Однако плохие кольца позволяют части топлива / воздуха выходить из камеры сгорания, эффективно снижая компрессию двигателя и затрудняя запуск двигателя. Когда он работает, пониженная компрессия лишает двигатель мощности.

На изображении выше верхнее кольцо застряло в канавке, на что указывает тот факт, что оно не выступает над поршнем. Заедание поршневых колец снижает мощность двигателя и позволяет газам сгорания попадать в масляный поддон, загрязняя масло.

Поршневые кольца на изображении выше свободны в своих канавках и работают нормально

Профилактика — лучшая практика

Предотвращение износа и заклинивания колец жизненно важно для максимального увеличения мощности, эффективности и срока службы вашего двигателя.Все начинается с использования высококачественного синтетического масла, такого как AMSOIL Signature Series Synthetic Motor Oil, которое борется с износом и выдерживает экстремальные температуры, сохраняя поршни в чистоте.

Если вы подозреваете, что кольца изношены или застряли, подумайте о том, чтобы использовать масло самой высокой вязкости, рекомендованное производителем оригинального оборудования (OEM). Некоторые производители оригинального оборудования рекомендуют диапазон вязкости в зависимости от вашего климата (например, 5W-20, когда холодно, 10W-30, когда температура выше 0 ° F). Использование наивысшей рекомендованной вязкости может помочь закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра .

Вы также можете попробовать освободить застрявшие кольца с помощью качественной промывки двигателя или присадки к топливу, предназначенной для очистки от отложений, например, AMSOIL Engine and Transmission Flush или AMSOIL P.i.® Performance Improver.

Обновлено. Первоначально опубликовано 8 июля 2016 г.

Piston Ring Tech — Race Winning Brands Europe

Осевой зазор: Расстояние между осевой высотой кольца и шириной канавки поршневого кольца
.

Axial Height: Ширина (толщина) кольца в осевом направлении.

Задний зазор: Расстояние между внутренним диаметром кольца и задней частью кольцевой канавки, когда кольцо находится заподлицо с кольцом
приземление.

Стенка D: Спецификация, установленная Обществом автомобильных инженеров (SAE), которая определяет радиальную ширину стандартного автомобильного поршневого кольца по следующей формуле: Диаметр отверстия, деленный на 22 = радиальная толщина (3,386 дюйма, разделенная) на 22 = 0,154 дюйма)

Торцевой зазор: Концевой зазор при сжатии кольца до диаметра отверстия.

Газовое азотирование: Процесс, используемый для упрочнения периметра кольца, когда атомы азота проникают в основной материал и образуют чрезвычайно твердый внешний слой, обеспечивающий отличную износостойкость и сопротивление истиранию.

A. Нейтральный цилиндр: Термин, используемый для описания поршневого кольца, не имеющего крутильного смещения или скручивания.

B. Положительное скручивание: Асимметричное изменение поперечного сечения кольца, которое вызывает его скручивание вверх (к головке поршня), способствуя уплотнению кольца верхней и нижней части канавки для кольца.Положительная скрутка используется только на верхних компрессионных кольцах.

C. Обратное скручивание: Асимметричное изменение поперечного сечения кольца, вызывающее скручивание кольца вниз (по направлению к юбке поршня), что улучшает способность второго компрессионного кольца улавливать масло.

Радиальная ширина: Ширина кольца в радиальном направлении.

Осевые стороны кольца: Верхняя и нижняя поверхности кольца. Участок, контактирующий со стенкой цилиндра.

Скручивание: Установленное положение кольца из-за скошенной области с обеих сторон кольца, которая способствует перекрестному уплотнению кольца.

404 Не найдено | Intrade

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Airtex

отключены

Airtex ежегодно поставляет миллионы топливных и водяных насосов крупным производителям и дистрибьюторам автомобилей по всему миру. Группа охватывает целый мир насосных приложений, все из которых изготовлены в соответствии со спецификациями оригинального оборудования. Обзор продукции Группа предлагает более 1700 различных наименований автомобилей из Европы, Америки и Японии.Airtex Products S.A. предлагает более 1000 различных водяных насосов и более 700 электрических топливных насосов в своих европейских каталогах. Airtex Products S.A. использует оборудование с новейшими технологиями при проектировании, производстве и сборке. В системе CAD используется мощное программное обеспечение для трехмерного моделирования насосов, анализа бесконечных элементов и управления ЧПУ. Водяной насос является жизненно важным продуктом для работы двигателя. Во время воспламенения температура цилиндров достигает почти 2000ºC, что выше, чем температура плавления окружающих материалов.Если бы в то время не работала энергетическая система охлаждения, окружающие материалы расплавились бы. Как правило, водяной насос состоит как минимум из пяти компонентов: (ступица-шкив, корпус, подшипник, уплотнение, рабочее колесо), собранных вместе, а также уплотнительной поверхности. Airtex производит электрические и механические топливные насосы. От проектирования и конструирования до литья алюминия под давлением, штамповки, литья под давлением пластмассовых деталей и производства арматуры. Для электронных систем впрыска требуется насос, такой же, как и исходный: такой же насос, двигатель, размер и конструкция крыльчатки.На вторичном рынке есть насосы, не эквивалентные насосам оригинального оборудования. Конструкция и модель электрических насосов Airtex соответствуют тем же механическим требованиям, что и насосы оригинального оборудования. Airtex также предлагает новый мир возможностей со своим новым дистрибутивом для легковых автомобилей и легких коммерческих автомобилей. С более чем 190 позициями, 4 продукта в 1: Водяной насос, натяжной ролик ремня ГРМ, натяжной ролик Airtex Online Catalog …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи AMC

отключены

Корпоративный логотип Amadeo Marti Carbonell, S.A. образован его инициалами (AMC). Мы работаем в секторе автомобильных запчастей с 1960 года и в настоящее время являемся одним из лидеров в нашей основной линейке продуктов, которая заключается в производстве головок цилиндров для дизельных и бензиновых двигателей. Штаб-квартира компании находится на восточном побережье Испании, в Нулесе, городе в провинции Кастельон. Мы впервые начали разрабатывать литье и механическую обработку головок цилиндров двигателя в конце 1960-х годов, в принципе, ориентируясь на внутренний рынок.В начале 1970-х годов компания начала процесс международной экспансии, который в то время был нацелен на европейские рынки. В результате его сети продаж были расширены. Продукция Amadeo Marti Carbonell, S.A. продается на всех пяти континентах через ее дистрибьюторскую сеть. В настоящее время Amadeo Marti Carbonell, S.A. имеет промышленные предприятия, занимающие более 30 000 квадратных метров, и считается ведущим международным производителем головок цилиндров для дизельных и бензиновых двигателей в секторе автомобильных запчастей.Параметры качества готовой продукции AMC вместе с ее техническими и технологическими возможностями, производственными мощностями и разработкой новых моделей позволили компании расширить свой каталог дистрибьюторов. В этом каталоге содержится более 850 наименований головок цилиндров для более чем 30 марок автомобилей, что позволяет предлагать своим клиентам исключительный уровень обслуживания. Онлайн-каталог AMC. Нажмите ниже, чтобы получить доступ к онлайн-каталогу AMC: Онлайн-каталог …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Hastings

отключены

В течение почти 100 лет компания Hastings Manufacturing Company, расположенная в Гастингсе, штат Мичиган, США, обслуживает промышленность внутреннего сгорания, разрабатывая и производя высококачественные поршневые кольца, которые улучшают эффективность сгорания и снижают расход масла.Компания Hastings, признанная ведущим поставщиком двигателей для производства двигателей, заслужила репутацию лидера в области производства поршневых колец. Краткое описание продукта Масляное кольцо расширителя Flex-Vent приводится в действие двумя стальными направляющими, которые получают равномерное давление от расширителя, что обеспечивает положительный контроль масла. Трехкомпонентная конструкция позволяет изготавливать рельсы с малой площадью поперечного сечения для лучшей совместимости с отверстиями современных двигателей с низким напряжением и низким коэффициентом трения. Тонкостенный контакт рельсов также позволяет сократить время приработки.Рельсы Hastings обычно хромируются для предотвращения износа и продления срока службы двигателя. Направляющие Flex-Vent® изготовлены из прочной, износостойкой стали. Расширители изготовлены из нержавеющей стали. Онлайн-каталог Hastings Скачать PDF-файл 2019 Главный каталог: hastings_catalog_master Разделы: Типы двигателей и монтажа колец Проверка зазоров компрессионных колец Перечень в алфавитном порядке Поршневые кольца Конкурентные перекрестные ссылки поршневых колец Поперечные ссылки поршневых колец Канавки Стопорные шайбы Установщик поршневых колес Гоночные поршневые кольца Разделы гоночного каталога: О производственной компании Hastings Hastings Tough Guy Комплект гоночных колец Высококачественные ковкие и стальные кольца по диаметру Гоночные приложения Harley-Davidson Applications Спорт Компактные приложения Файл Соответствие торцевым зазорам и пластиковым канавкам Замочные проставки Tough Guy Racing Ring Настенная таблица…

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | 0 комментариев

Группа OCAP специализируется на разработке, производстве и продаже широкого спектра механических деталей шасси: шарниров подвески, рычагов управления гусеницами, сайлентблоков, наконечников рулевых тяг, рулевых тяг и других компонентов, относящихся к системам рулевого управления и подвески, обычно применяемых в оборудованных автомобилях. с рулевыми колесами.Структура и рынки OCAP постоянно росли на протяжении многих лет, превращая первоначальную единую организацию в ведущую компанию, управляющую группой подразделений, работающих на международном уровне. Следуя подходу к постоянному совершенствованию, OCAP добилась отличных результатов за счет консолидации партнерских отношений с известными производителями автомобилей, грузовиков, землеройных машин и сельского хозяйства. Благодаря своим технологически продвинутым отделам исследований и разработок, проектирования и тестирования, конкурентные преимущества OCAP Group можно определить по высокому уровню специализации, гибкости и совместному проектированию, что означает ее способность предлагать полный комплекс услуг по разработке продукта и производим комплектующие, удовлетворяющие самым взыскательным требованиям заказчиков.Основными целями OCAP являются мероприятия по совершенствованию методологии и внедрение продукта / процесса для поддержания его технологического …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Osvat

отключены

Osvat S.r.l. является одной из ведущих мировых компаний по производству широкого ассортимента клапанов, седел клапанов и клапанов для эндотермических двигателей. Осват «Компания» Обладая более чем 50-летним опытом и высококвалифицированным персоналом, Осват вывел на рынок философию «обслуживания, ориентированного на клиента» с известным брендом OSVAT, что позволяет нам предлагать покупателям продукцию из дизайн и индивидуальная упаковка.Качество Osvat Ассортимент продукции OSVAT охватывает большинство европейских, американских и японских моделей легковых и грузовых автомобилей, а также транспортных средств для сельскохозяйственного и строительного секторов, сопоставимых с оригиналом для вторичного рынка. Онлайн-каталог Osvat Для получения дополнительной информации о продукции Osvat свяжитесь с Intrade …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Sanz

отключены

Cigüeñales SANZ была основана 22 октября 1947 года благодаря усилиям и дальновидности ее основателя г-наИраче Торрес. То, что начиналось как небольшая мастерская по ремонту коленчатых валов мотоциклов, превратилось в одну из крупнейших промышленных компаний Арагона в секторе запасных частей и основного оборудования для двигателей. В первые годы деятельность Cigüeñales SANZ была сосредоточена на ремонте коленчатых валов. К 50-м годам, сложному десятилетию в Испании, SANZ уже ремонтировала коленчатые валы двигателей, привезенных из США всемирно известной иконы мотоциклов: Harley Davidson. Моторы Harley стали витриной, которую увидели и восхитились первые клиенты SANZ.В послевоенный период Испании, когда ввоз был сильно ограничен, родилось поколение предпринимателей, которые с воображением, настойчивостью и энтузиазмом решили многочисленные возникающие в стране технические проблемы. Отсюда и возникли производители распредвалов, головок цилиндров, шатунов, коленчатых валов, инжекторного оборудования и т. Д. Некоторые из этих компаний теперь являются международными и успешно преуспели. Краткое описание продукта В производственной системе используются станки с ЧПУ, с внутренним контролем качества и стратегией постоянного улучшения, применяемой во всех процессах, что обеспечивает высокую точность и качество наших конечных продуктов.В настоящее время SANZ производит широкий ассортимент коленчатых валов до 2 м. максимальная длина и вес 500 кг. Как и всегда, мы верим в качество, чтобы расширять и укреплять присутствие нашей продукции на рынках и оставаться достойными доверия наших клиентов. С 1998 года мы имеем сертификат ISO 9001: 2000 на производство и обработку коленчатых валов и вспомогательных деталей для автомобильного и промышленного оборудования. Список шатунов, изготовленных для: CASE CATERPILLAR CUMMINS DAF DETROIT DIESEL FIAT IVECO ISUZU INTERNATIONAL JOHN DEERE KOMATSU LAND ROVER MAN MERCEDES BENZ NEW HOLLAND NISSAN PERKINS RENAULT SCANIA VOLVO Sanz Онлайн-каталог Для получения более подробной информации свяжитесь с командой Intrade…

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Spicer

отключены

Spicer производит полную линейку продуктов Spicer для запасных частей и компонентов трансмиссии для различных применений в сегменте внедорожников, включая строительство, лесное хозяйство, погрузочно-разгрузочные работы и горнодобывающую промышленность, ведущий мост для тяжелых условий эксплуатации, включая комплекты колец и шестерен и передача. Запасные части для мостов для тяжелых условий эксплуатации Spicer Не рискуйте выйти из строя и не понести дополнительных расходов из-за простоев и снижения производительности — детали мостов для грузовиков Spicer доказали свою эффективность по сравнению с конкурентами.Вот почему оси для грузовиков Spicer на протяжении десятилетий были мировым лидером, и именно поэтому мы — имя, которому вы можете доверять, производя все сменные оси для тяжелых условий эксплуатации. Являясь мировым лидером в области технологии передних управляемых мостов, мы предоставляем нашим клиентам самые универсальные, прочные и надежные управляемые оси и компоненты на рынке. Усовершенствованная конструкция шкворня и технология конца рулевой тяги с использованием герметичного чехла и запатентованного клапана продувки консистентной смазкой сокращают загрязнение и увеличивают срок службы. Компания Dana производит полную линейку продуктов Spicer для вашей ведущей оси для тяжелых условий эксплуатации, включая комплекты колец и шестерен, а также зубчатые передачи, которые превосходят своих конкурентов на 280%.Вы получаете повышенную защиту от износа, исключительную устойчивость к раскручиванию и более длительный срок службы благодаря улучшенной термообработке зубчатого венца и шестерни. Можно приобрести все детали, необходимые для полного капитального ремонта моста, такие как комплекты подшипников, комплекты картера дифференциала колес, комплекты боковых шестерен и многое другое. Кроме того, узнайте, как получить тяжелые осевые балки без дополнительных затрат. Получите максимальное время в пути с мостами для тяжелых грузовиков Spicer Когда деталь моста для средних или тяжелых условий эксплуатации заменяется оригинальным продуктом Spicer, она заменяется продуктом оригинального оборудования, обеспечивая те же характеристики и надежность, которые вы ожидали.Все это в сумме дает запасные части с более длительным сроком службы, максимальное время в пути и минимальные эксплуатационные расходы. Первоначальная экономия от использования неоригинальных запчастей минимальна по сравнению со значениями, связанными с оригинальными компонентами оси Spicer. Затраты, связанные с поломками, намного превышают минимальную экономию, которую вы получаете от неоригинальных запчастей. Запасные части трансмиссии для внедорожников Dana предлагает оригинальные сменные части и компоненты трансмиссии Spicer® для различных применений в сегменте внедорожников, включая строительство, лесное хозяйство, погрузочно-разгрузочные работы и горнодобывающую промышленность.Подлинные внедорожные трансмиссии Spicer® производятся в соответствии с теми же высокими стандартами, что и детали оригинального оборудования (OE), потому что они являются оригинальными деталями. Это означает, что когда внедорожные трансмиссии и детали трансмиссии заменяются оригинальным продуктом Spicer, он заменяется продуктом оригинального оборудования, обеспечивая те же характеристики и надежность, которые вы ожидали. Продукты трансмиссии: трансмиссии Powershift Гидростатические трансмиссии Механические трансмиссии Раздаточные коробки Преобразователи крутящего момента Гидростатические коробки передач Трансмиссии и преобразователи крутящего момента Spicer удовлетворяют потребности в производительности для транспортных средств мощностью от 37 до 746 кВт (от 50 до 1000 лошадиных сил).Мы предлагаем трансмиссионные решения для любых внедорожных нужд, включая раздаточные коробки, гидростатические трансмиссии, коробки передач с переключением под нагрузкой и преобразователи крутящего момента. Производительность любой машины зависит от способности оператора плавно и эффективно управлять транспортным средством. Мы предоставляем операторам необходимую помощь с помощью электронных средств управления, которые оптимизируют производительность и простоту использования, увеличивая при этом срок службы. Группа Dana Off-Highway Technologies Group предлагает новейшие технологии для разнообразных потребностей конечных пользователей внедорожников.Сосредоточившись на производительности, простоте использования, безопасности, комфорте и эффективности, мы также учитываем очень специфические потребности рабочего цикла каждого приложения. Эксперт по онлайн-каталогам Spicer …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | 0 комментариев

Компания UFI, основанная в 1971 году, является мировым лидером в области технологий фильтрации. UFI охватывает 10 областей применения, включая автомобилестроение (LV / HD), промышленность, гидравлику и специальные приложения.На рынке оригинального оборудования UFI является лидером в области фильтрации. UFI работает в 16 странах мира, имеет 16 производственных предприятий и более 4000 сотрудников. Вы можете найти крупные бренды в F1, такие как Ferrari и другие ведущие команды европейского космического корабля ExoMars, используя фильтры UFI. 120 специализированных технических специалистов в исследовательских и инновационных центрах по всему миру. UFI имеет 167 международных патентов и инвестирует 5% выручки в исследования и разработки. УИФ имеет 6 линий поставляемых фильтров: воздушный, масляный, топливный, салонный, гидравлический и охлаждающий, а также систему терморегулирования.Предложение IAM, насчитывающее более 2800 наименований, охватывает более 96% европейского автопарка каждой семьи. Двузначные темпы роста продаж (CAGR) с 2009 по 2017 годы. Широкий ассортимент гидравлических фильтров с 3885 индивидуальными …

читать далее

Размещено администратором 5 февраля 2020 г. в Поставщики | Комментарии к записи Victor Reinz

отключены

Цели развития компании Victor Reinz в двигателестроении определяют требования к современным системам прокладок.Victor Reinz поставляет прокладки головки блока цилиндров для всех двигателей обычных легковых и грузовых автомобилей. Краткое описание продукта Как производитель оригинального оборудования и поставщик запасных частей, Dana поставляет инновационные уплотнительные технологии высочайшего качества под торговой маркой Victor Reinz®. Все запасные части в обширном ассортименте продукции соответствуют высоким стандартам качества OEM. Практически все известные марки и модели автомобильных производителей во всем мире оснащены профессиональными решениями для уплотнения от Dana в области двигателей и выхлопных систем.Клиенты Dana могут рассчитывать на лучший сервис. Это включает в себя не только индивидуальную консультацию, но и быструю доставку нужных запчастей. Высококвалифицированные сотрудники удовлетворяют потребности клиентов, обладая большой инновационной силой, концентрированным опытом и, прежде всего, постоянным энтузиазмом. Прокладки головки блока цилиндров из многослойной стали (MLS) — инновационные решения для уплотнения двигателей новой конструкции. Увеличение крутящего момента и производительности при снижении расхода топлива и выбросов. Цели развития в двигателестроении определяют требования к современным системам прокладок.Являясь лидером в области технологий, производитель оригинального оборудования передает все свои знания, опыт и качество в производство запасных частей. VICTOR REINZ предлагает широкий ассортимент прокладок для головок блока цилиндров для всех двигателей обычных легковых и грузовых автомобилей. Болты с головками цилиндров гарантируют надежное и съемное соединение. Однако это не означает, что один и тот же болт можно повторно использовать для одного и того же приложения. При повторной сборке головки блока цилиндров всегда используйте новые болты головки блока цилиндров.Результатом будет поверхность с высоким давлением уплотнения для надежного и герметичного соединения. Обязательно используйте болты с головкой только от качественных производителей. Болты крепления головки блока цилиндров Victor Reinz соответствуют всем спецификациям производителя и идеально подходят для наших наборов прокладок головки блока цилиндров. Конечно, инструкции по затяжке всегда прилагаются — на 12 языках. Загрузки службы онлайн-каталогов Victor Reinz …

читать далее

Отправленный Дином Карром 27 июля 2016 г. в Новости | Комментарии к записи VICTOR REINZ — Решения дефектных эластомеров MLS

отключены

Типичные утечки между головкой цилиндров, прокладкой головки цилиндров и блоком цилиндров связаны с утечками газа, масла или охлаждающей жидкости.Эти утечки происходят между камерами сгорания, в контур охлаждающей жидкости или в окружающую среду. Подробнее: VICTOR REINZ Решения для …

читать далее

Музей поршневых колец | Функция поршневого кольца | Масляное кольцо

Масляное кольцо B-6

Смазочное масло для двигателя выполняет важную защитную функцию в двигателе, позволяя деталям скользить и предотвращая их прямой контакт металл-металл (снижение трения * 1), что вызывает износ и, в худшем случае, полный отказ двигателя .Моторное масло снижает рабочее трение, делая двигатель более эффективным; а также служит для охлаждения критически важных компонентов двигателя и улавливания вредных частиц грязи.

Внешний вид масляного кольца

Вы видите, как он собран? Это масляное кольцо, состоящее из трех частей, устанавливается в канавку поршня и функционирует как узел для обеспечения необходимой производительности. Узел масляного кольца выше имеет диаметр 86 мм, осевую ширину 2,0 мм и радиальную толщину 2.5мм.

Форма поперечного сечения боковых направляющих масляного кольца

Тонкие верхнее и нижнее пластинчатые кольца называются боковыми направляющими. Ширина каждой боковой направляющей составляет около 0,4 мм. Для каждого узла масляного кольца требуются две боковые направляющие: верхняя боковая направляющая и нижняя направляющая. Периферия каждой боковой направляющей контактирует со стенками цилиндра и скользит. Твердая пленка CrN (азотированного хрома) была нанесена на рабочую поверхность с помощью процесса PVD. Другие виды обработки поверхности движущейся поверхности боковых рельсов включают азотирование и твердое хромирование.

Внешний вид расширителя проставки масляного кольца

Волнистая конструкция, показанная на рисунке ниже, позволяет расширителю проставки действовать как пружина. Пружинное действие расширителя проставки прижимает боковые направляющие к стенке цилиндра до тех пор, пока не будут достигнуты правильное натяжение и давление на стенку агрегата.

Как упоминалось выше, две боковые направляющие и расширитель проставки образуют набор или узел маслосъемных колец. Вот почему оно называется трехкомпонентным кольцом.

Масляное кольцо из 2 частей

Масляное кольцо, показанное выше, представляет собой сборку из двух частей, которая чаще всего используется в дизельных двигателях и некоторых бензиновых двигателях. Мы называем это кольцо узлом маслосъемного кольца. Этот масляный кольцевой узел состоит из стального рельса М-образной формы и цилиндрической винтовой пружины. DVM отличается легким весом, высокой гибкостью и способностью точно контролировать масло и снижать расход масла.

  • * 1 Трение, возникающее, когда внешняя периферия поршневого кольца касается внутренней периферии цилиндра

Что нового в поршневых кольцах

[сумматор мощности] заставит двигатель взорваться », — говорит Скотт Габриельсон из Speed-Pro.»Просто сколько». Для этих целей рассмотрите возможность использования усовершенствованных газоазотированных колец из высокопрочного чугуна или стали, таких как серия Speed-Pro Hellfire или Perfect Circle Firepower.

Современные тонкие метрические кольца также должны быть изготовлены из более качественных материалов, чтобы сохранять необходимую прочность, предотвращать колебания и выдерживать большие температуры. Для них обычно предпочтительным исходным материалом является высокоуглеродистая сталь. Раньше сталь была значительно дороже, чем железо, но благодаря огромным объемам закупок OEM-производителями цена снижается примерно так же, как стали доступны гидравлические роликовые кулачки.Во многих поршнях новой линейки JE SRP Pro используются тонкие кольца, но JE заявляет, что цены сейчас примерно такие же, как и на его старые кольца 1/16.

Согласно Speed-Pro, молибденовая плазма остается предпочтительным покрытием для стальных колец, хотя газовое азотирование начинает вытеснять его. В некоторой степени похожий на процесс закалки, обычно применяемый для кованых коленчатых валов, газовое азотирование — это обработка поверхности, при которой поверхность кольца упрочняется, чтобы сделать ее износостойкой, при этом оставаясь совместимой со стенками цилиндра и поверхностями поршня.OEM-кольца с газовым азотированием рассчитаны на пробег до 200 000 миль.

Компрессионные кольца в некоторых двигателях NASCAR Cup стали тоньше 0,7 мм. Настоящий титан —

Гусеничные автомобили имеют потенциал загрязнения впускной системы, и некоторые из этих парней по-прежнему предпочитают верхнее кольцо с хромированным покрытием, хотя улучшения в плазменно-молибденовых кольцах заставили многих переключиться, потому что молибденовое кольцо имеет примерно на 1000 градусов большую термостойкость по сравнению с с хромированными кольцами старой школы.Многие производители оригинального оборудования снова используют кольца с хромированным покрытием, которые теперь изготавливаются по совершенно новой технологии. На самом деле, команда Total Seal заявляет, что современные тонкие кольца с нанесенным в вакуумной камере нитридом хрома устранили все недостатки традиционных хромовых колец и являются конкурентоспособными по цене с высококачественными кольцами из молибдена.

Некоторые ребята из класса дутого топлива используют кольца Dykes из нержавеющей стали. L-образные дайки или кольцо поворотной полосы обычно имеют поверхность 1/16 дюйма с шагом 0,017 или 0,031 дюйма сзади, что обеспечивает сжатие газа без необходимости использования отверстий для газа.Кольца Dykes нуждаются в специальном поршне, их трудно установить и они ускоряют износ цилиндров, поэтому они предпочтительны только для очень специализированных применений.

Ультратонкие кольца для профессиональных гонок высокого класса, такие как двигатели NASCAR Cup или дрэг-рейсеры NHRA Pro Stock, могут иметь экзотические, очень дорогие покрытия из нитрида вольфрама или титана, нанесенные методом положительного осаждения из паровой фазы на корпус кольца из стали или даже из нержавеющей стали. Это улучшает характеристики износостойкости и еще больше снижает трение.Но комплект из трех колец для одного поршня в двигателе Cup стоит около 160 долларов, поэтому эта передовая технология пока не применима в реальных условиях.

Производители колец продолжают экспериментировать с различными марками стали, различными процессами термообработки и новыми покрытиями. Цель состоит в том, чтобы еще больше снизить трение и повысить долговечность, не повреждая стенки цилиндра. В конце концов, все меняется почти ежемесячно, но, как выразился Кит Джонс из Total Seal: «Если бы я сказал вам, над чем мы работаем, мне пришлось бы вас убить.”

Total Seal продолжает предлагать свое уникальное верхнее компрессионное кольцо без зазоров. Кольцо многокомпонентное

Второе кольцо
Уже более 40 лет второе кольцо из гладкого чугуна с обратной фаской и конической поверхностью является стандартом. Во второй канавке нагрев не является проблемой, поэтому не было необходимости в суперэкзотических материалах или покрытиях (молибденовые кольца здесь — отходы). Сегодня большинство вторых колец по-прежнему изготавливают из чугуна или (для некоторых высокотехнологичных приложений) из высокопрочного чугуна.Тем не менее, конфигурация второго кольца развивается: современная теория утверждает, что второе кольцо контролирует от 85 до 90 процентов масла и только от 5 до 10 процентов контроля сжатия, поэтому для лучшего управления маслом существует определенная тенденция к использованию кольца Napier (с крючками или когтями). -образный) второе кольцо. Фактически, большинство двигателей GM LS поставляются с кольцами Napier. Кольцо Напье создает резервуар для прохождения очищенного масла. «Если подрезать нижнюю часть кольца, большая часть зазора снова попадет в кольцевую канавку, что приведет к открытию проходного сечения и станет резервуаром для очищенного масла», — говорит Скотт Габриельсон из Speed-Pro.Дополнительным преимуществом является то, что Napier позволяет еще больше увеличить объем второго кольцевого зазора, улучшая сброс давления между кольцами. Если устройство Napier доступно для вашего приложения, оно может только помочь, но не повредить общей производительности.

Масляное кольцо
Хотя некоторые импортные и высокопроизводительные гонщики экспериментируют со встроенной конструкцией маслосъемного кольца, состоящей из трех частей, конфигурация из трех частей, состоящая из расширителя, зажатого между верхней и нижней направляющими, остается стандартом.Тем не менее, натяжение и масса были уменьшены для улучшения контроля масла, экономии топлива и мощности. Билл Макнайт из Perfect Circle говорит, что «натяжение колец составляет около 40 процентов от общего трения двигателя, при этом только на масляные кольца приходится 50 процентов трения пакета колец». Ключом к уменьшению натяжения является радиальная глубина кольца (продольная и задняя ширина, когда оно находится в кольцевой канавке): если вы сохраняете традиционный стандарт SAE на глубину 0,190 дюйма, вам все равно нужны маслосъемные кольца с более высоким натяжением, но уменьшение радиальной глубины примерно до 0.140–0,150 с соответствующим образом обработанным поршнем, натяжение может быть уменьшено, поскольку общий узел масляного кольца более гибкий и лучше прилегает к отверстию. С более тонким кольцом, даже при уменьшении общего натяжения, эффективное единичное давление (нагрузка на стенки цилиндра) выше. «Более узкие рельсы создают большее давление, — говорит Джонс.

Второе кольцо на самом деле служит больше как дополнительное кольцо контроля масла, чем как компрессор

В автомобилях с регулярным управлением следует по-прежнему использовать масляное кольцо со стандартным натяжением.Традиционное кольцо со стандартным натяжением для канавки под масляное кольцо с наружным диаметром 3/16 дюйма и глубиной 0,200 дюйма в классическом малоблочном двигателе с железным блоком когда-то имело натяжение от 20 до 22 фунтов; сегодня это примерно от 18 до 19 фунтов. Биг-блоки весили от 23 до 24 фунтов; теперь они снизились до 21–22 фунтов. Кольца низкого напряжения старой школы упали до 12–14 фунтов с прежних 15–18 фунтов. Так называемые метрические кольца со стандартным натяжением от 3 мм x 0,135 до 0,150 дюйма, разработанные для замены старых колец 3/16 в классических малых блоках, имеют натяжение всего от 15 до 17 фунтов.

Современные двигатели последних моделей разработаны с нуля для улучшения контроля масла, работы с меньшими зазорами в подшипниках и меньшим общим объемом масла в двигателе, поэтому они естественны для колец с более низким натяжением. Двигатели Ford Modular V-8 и GM LS поставляются со стандартными кольцами от 9 до 10 фунтов. Между тем, в экстремальных условиях профессиональных гонок натяжение варьируется от масляного кольца автомобиля NASCAR Cup толщиной от 1,5 до 2 мм с натяжением от 2,5 до 4 фунтов до 25-фунтового кольца управления маслом Top Fuel.

Форма и профиль сливных отверстий расширителя также меняются.Имеется тенденция к созданию более крупных и круглых отверстий в расширителе; у расширителей старой школы были маленькие прорези. «Если вы видите отверстия для слива масла в поршне через расширитель, значит, путь возврата масла менее ограничен», — утверждает Рэнди Гиллис из JE Pistons.

Быстро набирающий популярность у OEM-производителей и хот-роддеров, крючок или Napier-st

И, наконец, есть специальные масляные кольца, предназначенные для использования в ходовых двигателях, когда поршень настолько короткий, что масляное кольцо ударяется о точечное отверстие в поршне.В настоящее время предпочтительным решением является установка дополнительной специальной рельсовой опоры с углублениями под трехкомпонентным масляным кольцом.

Насколько тонкий слишком тонкий?
Нет никаких сомнений в том, что тонкие кольца улучшают мощность и увеличивают пробег в правильно построенном двигателе, но вопрос о том, насколько тонкие кольца можно использовать в непрофессиональных приложениях, все еще меняется. Все согласны с тем, что кольца 1/16 — это максимум, который кому-то сегодня нужен, но что делать тем, кто действительно хочет раздвинуть границы? Одно из соображений — размер отверстия.В двигателях с большим диаметром цилиндра радиальная глубина может быть недостаточной для поддержания необходимого натяжения при высоком давлении сгорания. По этой причине в настоящее время JE Pistons рекомендует не использовать поршни с традиционным приводом и диаметром отверстия более 4,25 дюйма, не тоньше, чем 1 / 16-1 / 16-3 / 16. С другой стороны, Mahle переводит все свои полочные поршни (даже для больших блоков) на стандартные 1,5–1,5–3 мм; с отверстиями диаметром менее 3,5 дюймов Mahle будет выпускать паковки 1,0–1,2–2,5 мм.

Одним из способов решения проблемы приработки тонких колец на двигателе с большим внутренним диаметром является подключение газа. Поршни могут пропускать газ через вертикальные отверстия в корпусе поршня или через боковые прорези в верхней части первой кольцевой канавки. Подача газа позволяет давлению сгорания поступать непосредственно за верхнее кольцо во время рабочего хода, давя на область за верхним кольцом для улучшения уплотнения. Кольцо сохраняет нормальное натяжение для уменьшения трения в оставшейся части четырехтактного цикла. Вертикальные отверстия чаще встречаются у машин-тягачей; овальные трекеры, кажется, предпочитают боковые газовые порты, которые более устойчивы к углеродному загрязнению при длительном использовании.«Перенос газа увеличит мощность в каждом случае, но кольца изнашиваются быстрее», — предупреждает Гиллис.

Трехкомпонентное маслосъемное кольцо остается стандартным для большинства применений, но конфигурация продолжается

Большинство малых блоков имеют отверстия диаметром 4 или 4,125 дюйма. В этом диапазоне все говорят, что компрессионные кольца диаметром 1,2 мм (0,043 дюйма) или 1,5 мм с маслосъемными кольцами 2,5 или 3 мм приемлемы почти в каждом случае. Старые малые блоки Chevy, вероятно, должны оставаться в верхней части, а двигатели последнего поколения — в нижней.И даже серьезные приложения для сумматора мощности могут стать тонкими, если кольца изготовлены из стали и покрыты нитридом.

Хотите еще похудеть, как ребята из Кубка? Вам потребуется принудительное опорожнение картера с помощью вакуумного насоса и система смазки с сухим картером. Конечно, для успешной работы этих тонких колец требуется дополнительный поршень и улучшенная обработка.

Поршень
Для правильной работы тонкие кольца должны быть абсолютно плоскими и не допускать биения. По словам Гиллиса, «кольца уплотняют нижнюю часть канавки поршневого кольца, а также внешний периметр кольца.Поскольку кольца стали более плоскими, нам пришлось сделать канавки для колец более плоскими ». Только современные высокоточные станки с ЧПУ позволяют получить такие абсолютно плоские канавки для поршневых колец. «Вы больше не делаете поршни на токарном станке», — хихикает Габриельсон. Допуски плюс-минус были ужесточены до такой степени, что некоторые производители теперь заявляют, что они придерживаются допусков до миллионных долей дюйма (один микродюйм или 0,000001).

Профиль юбки поршня и обработка также изменились. Производители обнаружили, что кулачок юбки поршня и форма цилиндра влияют на кольцевое уплотнение и стабильность.Даже если профиль юбки повернут (обработан) от масляного кольца вниз или снизу вверх, имеет значение. У всех нас есть свои любимые теории.

Piston Ring Science — Hot Rod Magazine

В предыдущих выпусках нашей серии Basic Tech мы обсуждали суровые условия окружающей среды, которым должны подвергаться основные компоненты двигателя внутреннего сгорания. Мы исследовали шатуны и поршни; Теперь давайте посмотрим на поршневые кольца, эти угловатые детали, которые уплотняют возвратно-поступательный узел в блоке.

Напомним, поршни должны входить в соответствующие отверстия цилиндров с точными допусками, чтобы давление, создаваемое сжатием и сгоранием, не просачивалось мимо них, поскольку это привело бы к серьезной потере мощности. В то же время смазочное масло двигателя, которое должно находиться между поршнем и стенкой цилиндра, не должно попадать в камеру сгорания. Несмотря на такие строгие критерии, для сборки по-прежнему требуется небольшой зазор между поршнем и стенкой цилиндра, чтобы поршень мог свободно перемещаться.Кольца обеспечивают необходимое уплотнение для эффективной работы двигателя.

Согласно Federal-Mogul, производителю колец Speed-Pro и Sealed Power: «Поршневые кольца образуют динамическое скользящее уплотнение, из которых кольца являются только одной частью. Остальные — канавки для колец в поршне и цилиндре. отделка стен «. Давайте рассмотрим функцию колец, а также факторы, влияющие на их работу.

Основы
В типичном производственном двигателе используются три кольца: верхнее кольцо, второе кольцо и кольцо контроля масла.

Хотя первое и второе кольца называются компрессионными кольцами, их функции не совсем одинаковы. Верхнее кольцо служит в основном для уплотнения давления в цилиндре в камере сгорания, включая сжатие, сгорание и разрежение на впуске. В то время как второе кольцо предотвращает утечку давления в цилиндре через верхнее кольцо, оно в первую очередь предназначено для работы в качестве регулятора масла, не позволяя маслу, проходящему через кольцо регулирования масла, продолжать движение вверх.

В самой нижней кольцевой канавке находится маслосъемное кольцо, которое чаще всего состоит из двух скребков и расширителя.Скребки представляют собой тонкие направляющие, которые входят в кольцевую канавку, а расширитель вставляется между ними, прижимая направляющие к контактным площадкам кольца и стенке цилиндра.

Правильный контроль масла важен по двум причинам. Во-первых, масло не должно попадать в камеру сгорания не просто для ограничения расхода, а потому, что масло отрицательно влияет на качество сгорания, затрудняя выходную мощность и потенциально способствуя детонации, повреждающей поршень. Однако, если удалить слишком много масла со стенок цилиндра, поршень и кольца не будут иметь достаточной смазки, и возникающие задиры могут вызвать преждевременный выход из строя.Другая, менее известная функция колец — передача тепла от поршня к стенке цилиндра, где оно поглощается охлаждающей жидкостью в водяной рубашке. Поскольку верхнее кольцо находится ближе всего к процессу горения, оно передает большую часть тепла.

Материалы
На типичном производственном двигателе два верхних кольца обычно выполнены из чугуна с каким-либо покрытием, которое помогает в период обкатки. Когда новые кольца упираются в только что отшлифованную стенку цилиндра, дефекты посадки стираются.Помимо первоначальной приработки, кольцевые покрытия снижают абразивный износ и истирание. Абразивный износ вызывается посторонними частицами, которые попадают через воздухозаборник и попадают на стенку цилиндра. В ситуациях, когда это является обычным явлением, хром (или хром) часто используется для покрытия колец, прежде всего потому, что он чрезвычайно твердый и устойчив к износу. Хром можно отполировать до очень гладкой поверхности, поэтому он не вызывает чрезмерного износа стенок цилиндра. Благодаря значительным улучшениям в технологии фильтров, абразивный износ сейчас не вызывает такой серьезной озабоченности, как раньше.

Износ от истирания по-прежнему остается ключевым фактором. В современном двигателе высокие рабочие температуры могут создавать горячие точки между кольцами и стенками цилиндров. Эти пятна, в свою очередь, могут образовывать крошечные сварные швы, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Сварные швы разделяются, как только поршень начинает опускаться, оставляя неровности на стенке цилиндра, которые затем еще больше повреждают кольца и нарушают их способность должным образом уплотняться.

Чугунный состав кольца плавится при температуре около 2250 градусов по Фаренгейту; хром хорош примерно при 3450 градусах, а молибден не распадается примерно до 4800 градусов по Фаренгейту.Производители колец обычно отдают предпочтение молибдену, потому что его пористая поверхность удерживает масло, тем самым сводя к минимуму износ колец и стенок цилиндров.

Многие высокопроизводительные двигатели используют верхнее кольцо из ковкого чугуна вместо чугунного. Ковкий чугун обладает большей прочностью и термостойкостью, чем чугун, но его величайшим атрибутом является гибкость, которая позволяет ему выдерживать чрезвычайно высокое давление в цилиндре, такое как в высокопроизводительных двигателях. Молибден — это обычное покрытие колец из ковкого чугуна.С другой стороны, маслосъемные кольца обычно имеют скребковые планки из хромированной стали и расширитель из нержавеющей стали.

Как это работает
В начале этой статьи мы сказали, что поршневые кольца образуют динамическое скользящее уплотнение, и мы упомянули, что кольца должны отделять камеру сгорания от картера при перемещении по поверхности цилиндра. стена. Кольца должны плотно прилегать как к стенке цилиндра, так и к поршню, и многие факторы влияют на качество и долговечность этого уплотнения.

Когда кольцо вдавливается в кольцевую канавку, как при установке в цилиндр, его естественная тенденция — расширяться. Это давление, называемое диаметральным натяжением, прижимает кольцо к стенке цилиндра, но лишь частично отвечает за уплотнение. Давление в цилиндре, скручивание кольца и форма поверхности кольца также играют важную роль.

Кольца спроектированы с особым боковым зазором, который представляет собой пространство между верхней частью кольца и контактной площадкой кольца. Давление в цилиндре заставляет кольца опускаться в их канавках и из-за бокового зазора оказывается позади колец и выталкивает их к стенке цилиндра.Наибольшее преимущество имеет верхнее кольцо, так как давление в цилиндре на втором кольце намного меньше.

Обычно кольца имеют фаску для облегчения скручивания. Верхнее кольцо часто имеет фаску на своей верхней внутренней кромке, что приводит к положительному скручиванию. Это прижимает нижнюю внутреннюю кромку к кольцевой канавке и создает масляное уплотнение, а также позволяет давлению в цилиндре попасть за кольцо. Фаска второго кольца обработана на нижней внутренней кромке для создания отрицательного скручивания и прижата нижней внешней кромкой торца кольца к стенке цилиндра для соскабливания масла.

Форма поверхности кольца работает в сочетании с закруткой кольца. Несмотря на то, что было опробовано множество конструкций, наиболее популярной комбинацией является верхнее кольцо с цилиндрической поверхностью и второе кольцо с конической гранью. Поверхность цилиндра верхнего кольца слегка изогнута, что приводит к очень узкой точке контакта между кольцом и стенкой цилиндра. Поскольку внешнее давление на кольцо сосредоточено на небольшой площади, уплотнение становится более плотным. Бочкообразная поверхность также позволяет кольцу сохранять надлежащее уплотнение, поскольку оно качается в канавке, когда поршень меняет направление.В качестве дополнительного бонуса поверхность цилиндра легко адаптируется к стенке цилиндра во время обкатки и способна поддерживать надежное уплотнение во время износа.

Коническая поверхность второго кольца помогает соскабливать масло. Когда поршень движется вниз, коническая кромка прижимается к стенке цилиндра, удаляя излишки масла, всасываемые вверх за счет вакуума, создаваемого во время такта впуска. Эффективность отрицательного скручивания и конической поверхности второго кольца имеет решающее значение, поскольку давление в цилиндре недостаточное для создания уплотнения.

На уплотнение также влияет зазор кольца. Этот зазор уменьшается по мере сжатия кольца, когда поршень вставляется в отверстие цилиндра. Ключом к правильному уплотнению является установка колец таким образом, чтобы при нормальной рабочей температуре двигателя зазор каждого кольца был как можно ближе к нулю без стыков. Если концы колец упираются друг в друга, они будут препятствовать правильному сжатию колец. Это может повредить кольцо во время работы и повредить поршень.Конечно, слишком большой зазор позволяет пропускать через кольца слишком большое давление в цилиндре, что приводит к потере мощности.

Некоторые кольца с нулевым зазором, доступные на вторичном рынке, используют конические концы или другие средства перекрытия для устранения зазора, но в большинстве колец, как оригинальных, так и вторичных, используется стандартное стыковое соединение. Стандартные сменные кольца имеют зазор примерно 0,030 дюйма, чтобы приспособиться к разным размерам поршней и отверстий. Вы можете предположить, что большинство производителей двигателей и производителей двигателей не будут тратить время на проверку этого параметра.Но для проектирования двигателя с высокими характеристиками лучше использовать гораздо более узкие зазоры, и производители предлагают кольца небольшого размера, которые позволяют производителям двигателей индивидуально подогнать каждое кольцо для точного торцевого зазора.

Производители колец всегда предоставляют зазоры для своих колец с напильником.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *