Поршневые кольца
Поршень и цилиндр двигателя внутреннего сгорания имеют близкие размеры, однако, с какой бы высокой точностью они не изготавливались, между ними все равно остается зазор, через который в картер могли бы свободно проходить газы, образующиеся в результате сгорания рабочей смеси, а из картера в камеру сгорания попадало бы моторное масло. Для предотвращения этих крайне нежелательных явлений применяются поршневые кольца.
Они представляют собой незамкнутые кольца, посаженные с небольшим зазором в предназначенных для этой цели поршневых канавках. По своему предназначению они делятся на две группы:
- компрессионные, задача которых состоит в предотвращении прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя;
- маслосъемные, предназначенные для удаления излишков моторного масла со стенок цилиндров.
Компрессионные поршневые кольца имеют наружный диаметр немного больше диаметра цилиндра. Чтобы деталь могла поместиться внутри, в ней делается вырез, называемый замком.
Количество колец, устанавливаемых на один поршень, может варьироваться. На заре автомобильной эры, когда двигатели были тихоходными, чтобы как можно лучше справиться с потерями компрессии, их количество доходило до семи. В современных двигателях для каждого поршня, как правило, применяется три: два компрессионных и одно маслосъемное. У спортивных автомобилей с высокооборотистыми форсированными моторами инженеры довольно часто ограничиваются и вовсе двумя.
Содержание
- Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
- Анатомия поршневых колец
- Первое компрессионное кольцо
- Второе компрессионное кольцо
- Маслосъемные кольца
- Подбор запчастей
- Какие кольца лучше
Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец
При изготовлении колец применяются различные материалы, такие, как чугун, нержавеющая сталь, хром и молибден.
Чугун сочетает в себе невысокую стоимость и достаточно высокие эксплуатационные характеристики, чем вызвано его широкое распространение.
Чугун сочетает в себе невысокую стоимость и достаточно высокие эксплуатационные характеристики, чем вызвано его широкое распространение.В состав нержавеющей стали входит большое количество хрома для увеличения жаростойкости и сопротивляемости износу. Благодаря этому кольца из «нержавейки», как и хромированные, лучше сопротивляются высоким температурам, нежели чугунные. Поскольку первое компрессионное кольцо работает в условиях недостатка смазки, необходимо учитывать и этот фактор при выборе материала для него. Как нельзя лучше для покрытия подходит все тот же хром. Хромированные изделия намного лучше сопротивляются истиранию.
Молибден применяется в качестве покрытия рабочей части колец с целью увеличения их ресурса. Помимо этого, молибденовые поршневые кольца быстрее прирабатываются к стенкам цилиндров, что особенно важно в случае их замены при проведении капитального ремонта двигателя.
Анатомия поршневых колец
Не следует думать, что для всех колец из комплекта применяется один и тот же металл.
На применяемый материал основное влияние оказывает расположение поршневых колец на поршне. Поскольку все поршневые кольца работают в разных условиях, то и требования, предъявляемые к сплавам, из которых они изготовлены, различны.
Первое компрессионное кольцо
В наиболее тяжелых условиях находятся первые компрессионные кольца, поэтому к ним предъявляются наиболее высокие требования по жаростойкости и сопротивляемости износу. Чаще всего их изготавливают из чугуна с противоизносной вставкой из молибдена.
На первый взгляд все компрессионные кольца выглядят одинаково, однако их конфигурация может существенно различаться. Например, верхнее может быть немного перекручено. В результате с поверхностью цилиндра контактирует только его кромка, а не вся поверхность. Благодаря этому, уменьшаются потери на трение, и сокращается время приработки.
Другой тип – компрессионные кольца с L-образным участком. Их отличительная особенность – способность менять степень уплотнения в зависимости от давления, оказываемого рабочими газами на тыльную часть большого L-образного выступа.
Под давлением они расширяются, улучшая компрессию (во время такта сжатия), когда давление уменьшается, диаметр наоборот, уменьшается, при этом уменьшается трение и износ деталей. Какие из колец лучше, каждый решает сам, поскольку у всех имеются свои преимущества.
Второе компрессионное кольцо
Условия его работы менее напряженные, поэтому требования, предъявляемые к материалу, из которого оно изготовлено, менее жесткие. Второе компрессионное кольцо выполняет двойную задачу:- обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
- работает наподобие скребка, препятствуя попаданию моторного масла в камеру сгорания.
Нередко вторые компрессионные кольца имеют форму усеченного конуса, т.е. диаметр верхней части меньше, чем диаметр нижней. Благодаря такой конструкции, при движении поршня вниз со стенок цилиндра удаляется масло.
Оба компрессионных кольца имеют только одно правильное положение для установки, переворачивать их ни в коем случае нельзя, иначе они будут неправильно работать.
Для предотвращения ошибок при монтаже на их верхней стороне ставится маркировка, например, «Т» или «TOP».Маслосъемные кольца
Они устанавливаются под компрессионными. В отличие от последних, их поверхность не сплошная, она имеет окошки, предназначенные для отвода моторного масла. В современных двигателях маслосъемные кольца устанавливаются по одному на каждый поршень, раньше они устанавливались по несколько, особенно в двигателях, предназначенных для стационарного использования.
Подбор запчастей
При выполнении капремонта двигателя необходимо правильно подобрать поршневые кольца, поскольку неправильный подбор приведет либо к отсутствию необходимой компрессии, либо к заклиниванию поршней в цилиндрах с последующим разрушением колец и образованием многочисленных задиров на поршнях и стенках цилиндров. Рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2111, как правильно подобрать нужные детали.
Существует таблица ремонтных размеров поршней и колец, с помощью которой подобрать подходящий диаметр деталей достаточно легко.
Базовый диаметр цилиндров мотора ВАЗ-2111 составляет 82 мм, ремонтные поршни имеют увеличенный диаметр: на 0,4 мм для первого ремонта и на 0,8 мм – для второго. Кольца под ремонтные размеры также имеют увеличенный диаметр, и на них проставляется соответствующая маркировка.
В общих чертах процесс капремонта двигателя ВАЗ-2111 выглядит так: цилиндры растачиваются под первый ремонтный размер, при этом оставляется небольшой припуск на хонингование. Затем старые поршни заменяются на новые увеличенного диаметра, и на них монтируются поршневые кольца первого ремонтного размера.
Таблица ремонтных размеров существует для всех двигателей, и подобрать нужный диаметр не составит труда для любого мотора, будь то двигатель ВАЗ или Субару.
| Модель двигателя (ВАЗ) | Размер колец (мм) | ||
|---|---|---|---|
| нормальный | 1-й ремонтный | 2-й ремонтный | |
| 2101, 2103, 2108, 21081, 1111 | 76 | 76,4 | 76,8 |
| 21011, 2105, 2106, 2121 | 79 | 79,4 | 79,8 |
| 21082, 21213, 2110, 11113 | 82 | 82,4 | 82,8 |
Какие кольца лучше
Вопрос, какие поршневые кольца лучше приобрести для замены, не дает покоя многим автовладельцам.
При имеющемся многообразии выбор сделать нелегко. Ответить можно так: если цель замены– восстановление нормальной работоспособности мотора, вполне достаточно штатных, если же владелец хочет улучшить характеристики двигателя, лучше обратить внимание на более «навороченные» изделия, например, хромированные или молибденовые.
Нам очень жаль, но что-то пошло не так.
Каталоги
- Подбор по VIN
- Подбор по модели
- Запчасти для ТО
- Кузовные детали
- Запчасти для мототехники
- Моторные масла
- Трансмиссионные масла
- Прочая автохимия
- Инструменты
- Автосвет
- Аккумуляторы
- Щетки стеклоочистителя
- Защиты картера
- Автомобильные шины
- Аксессуары
- Большой выбор автозапчастей и гарантия качества
- Быстрая доставка в любую точку России
- Приятные цены и удобные способы оплаты
- Профессиональная консультация и помощь при подборе деталей
- Пошаговое информирование о состоянии заказов
- г. Новосибирск ул. Писарева 60
Новосибирск Новосибирск Новосибирск, ул. Писарева 60 - г. Кемерово
г. Кемерово ул. Волгоградская, 24 - Абакан ул. Ивана Ярыгина 56
Абакан Абакан Абакан ул. Ивана Ярыгина 56
Новосибирск ул. Писарева 60 Ваше имя
Телефон
Ваш телефон или Email
Пароль
Запомнить меня
Зарегистрироваться
Восстановить пароль
Hastings — Производитель поршневых колец | Сделано в США
Когда механика спрашивают, хочет ли он комплект поршневых колец с молибденовыми, хромированными или чугунными верхними компрессионными кольцами, он часто возвращает вопрос продавцу, говоря: «Что мне следует использовать?»
Существует некоторая путаница в отношении того, какой набор колец следует использовать.
Гастингс хотел бы предложить несколько советов, которые помогут потребителю принять правильное решение для своего конкретного приложения.
Единственным наиболее важным фактором, который следует учитывать при выборе надлежащего материала покрытия поверхности верхнего компрессионного кольца, являются эксплуатационные требования, в которых будет эксплуатироваться двигатель. Будет ли двигатель работать на необычных скоростях или нагрузках, останавливаться и двигаться, совершать короткие поездки или работать в условиях высокой запыленности или грязи? если, например, транспортным средством является легковой автомобиль, которым управляют члены семьи для того, кого можно назвать средним водителем, действительно не имеет значения, какой тип выбран с точки зрения срока службы двигателя и поршневых колец. С другой стороны, если одно из вышеупомянутых условий будет существовать на регулярной основе, то, без сомнения, один тип покрытия поверхности кольца будет более подходящим, чем другие.
Три популярных типа покрытий верхней поверхности компрессионного кольца: хром, молибден и чугун, каждый из которых имеет свои преимущества в отношении условий эксплуатации.
Молибден обладает очень высокой устойчивостью к истиранию. Хром обладает хорошей устойчивостью к истиранию, но не обладает маслоудерживающей способностью молибдена. Обычный чугун представляет собой прочную износостойкую поверхность в нормальных условиях эксплуатации и дешевле, чем кольцо с молибденовым или хромированным покрытием.
Для обычных легких условий эксплуатации, когда транспортное средство не подвергается длительным периодам работы на высокой скорости или под нагрузкой и эксплуатируется в основном по улицам с твердым покрытием, хорошим выбором является простой чугун, поскольку чугун для поршневых колец очень долговечен, когда не подвергается необычным воздействиям. грязь или тепловые условия.
При длительном воздействии высоких скоростей или тяжелых нагрузок двигатель будет подвергаться длительному воздействию высоких температур. Тогда Moly является хорошим выбором из-за его стойкости к истиранию. Молибден, который является аббревиатурой от молибдена, по своей природе является довольно пористым в состоянии нанесения, что приводит к отличному удержанию масла на поверхности кольца.
Молибден также имеет самую высокую температуру плавления среди трех популярных покрытий для лица, что приводит к его способности лучше жить в более тяжелых условиях эксплуатации или, более конкретно, противостоять истиранию и задирам.
В пыльной среде, например, в гравийных карьерах, песчаных или каменных карьерах, а также при работе на грунтовых или грунтовых дорогах наилучшим выбором является хром. Как упоминалось ранее, молибден из-за своей пористости удерживает масло на наружном диаметре. поверхность кольца, которая помогает предотвратить задиры. Однако поры на материале также могут служить ловушкой для посторонних материалов. Из-за того, что поступающая воздушно-топливная смесь, вероятно, будет содержать некоторые абразивные примеси в пыльной среде, хром с более гладким наружным диаметром. Поверхность — логичный выбор. Чрезвычайная плотность и твердость хрома противостоит попаданию грязи на поверхность кольца, что ускоряет износ цилиндра и фактически способствует выносу выхлопными газами части загрязняющих веществ из воздуха через выхлопную систему.
Хром имеет большую устойчивость к истиранию и задирам, чем чугун, но несколько меньшую, чем молибден.
В целом, когда двигатель находится в нормальных условиях эксплуатации и обслуживается должным образом в отношении замены масла и воздушного фильтра, любое из трех покрытий работает одинаково хорошо. Экспертная оценка установщика при анализе основного использования двигателя должна указать ему, какой набор колец будет наилучшим выбором для двигателя данного конкретного клиента.
Описание материалов поршневых колец
Toggle Nav
Поиск
Кольца есть кольца, верно? Неправильный! В дополнение к толщине и диаметру, существует несколько различных материалов, стилей и покрытий колец, доступных для достижения максимальной производительности в различных условиях работы двигателя.
Не так давно поршневые кольца были одинаковыми. Они были тяжелыми, толстыми, и вы могли использовать любой материал, какой только захотите, лишь бы это был чугун.
Сегодня производители высокопроизводительных двигателей имеют широкий выбор материалов, когда речь идет о материалах и отделке поршневых колец. Это прямой результат стремления к более прочным материалам колец, способным выдерживать суровые условия более высоких температур и давлений в цилиндрах.
Прежде чем мы углубимся в материалы, необходимо рассмотреть функции поршневого кольца. В то время как герметизация давления сгорания является очевидной целью, не менее важной функцией является передача тепла от поршня к стенке цилиндра. По мере того, как кольца становятся тоньше, эта функция теплопередачи становится еще более важной. В-третьих, кольца должны минимизировать количество масла, попадающего в камеру сгорания.
Для высокопроизводительного двигателя покупатель поршня сталкивается не только с выбором правильной конфигурации поршня и степени сжатия, но и с выбором оптимизированного пакета колец. Большая часть этого процесса выбора продиктована тем, как будет использоваться двигатель. Это должно начинаться с выбора надлежащего материала кольца. Ширину кольца и дизайн можно выбрать после окончательной обработки материала.
В действующем каталоге поршней JE перечислено множество материалов колец, которые на первый взгляд могут показаться сложной задачей. Первая — углеродистая сталь, которая является гораздо более ковким материалом, чем чугун, способна выдерживать более высокие температуры, не теряя самообладания, и лучше выдерживает приступы детонации. Чугун по своей природе очень хрупок и поэтому не так прочен, как кованая сталь, закаленная газом. Верхние кольца из газового нитрида настолько хорошо работают в стольких различных областях применения, что теперь даже производители оригинального оборудования тратят дополнительные деньги на этот кольцевой материал для серийных двигателей.
Хотя это звучит как универсальный материал, углеродистая сталь также является отличным выбором для двигателей с высоким давлением в цилиндрах, таких как закись азота, турбодвигатели, двигатели с наддувом и двигатели с высокими оборотами.
Азотированные стальные верхние кольца — превосходное кольцо с точки зрения долговечности и прочности.
Они изготовлены из кованой стали для обеспечения прочности и пластичности, а процесс азотирования делает их чрезвычайно твердыми и устойчивыми к детонации. Кольца с хромированной поверхностью были популярны несколько лет назад, но теперь они также уступили прогрессу и редко используются в современных высокопроизводительных двигателях. Проблема со многими хромированными накладками заключалась в том, что они были чрезвычайно твердыми и трудными для правильной обкатки и часто страдали от отслаивания или растрескивания под воздействием детонации. Большинство гусеничных лент теперь перешли на пакеты колец из нитрида стали. Некоторые кольца из нитрида стали предлагаются с плазменным молибденовым покрытием в дополнение к газовому нитриду.
Верхние кольца из нитрида стали являются отличным выбором для дорожных условий, но могут не требоваться с точки зрения стоимости для каждого двигателя. JE предлагает другие варианты для экономных производителей двигателей. Закаленный ковкий чугун — отличный выбор для серьезных уличных двигателей, которые не требуют устойчивости к высоким температурам гоночного двигателя.
Ковкий чугун представляет собой шаг вперед по сравнению с обычным чугуном, в серый чугун добавлен магний для повышения пластичности, что делает этот материал более склонным к изгибу, а не к разрушению.
Некоторые производители двигателей предпочитают несколько более старую технологию, с которой они имели успех в прошлом, включая кольца из углеродистой стали с более твердой хромированной поверхностью (указаны в каталоге как кольца серий JC и JXC). Этот процесс совместим со всеми материалами цилиндров, кроме никасила.
Прочность на растяжение ковкого чугуна примерно в два раза выше, чем у серого чугуна, и он имеет тенденцию изгибаться, а не ломаться при воздействии нагрузки. Это делает его отличным выбором лучшего кольца, когда важна цена.
Чаще всего кольца из ковкого чугуна предлагаются с плазменным молибденовым (молибденовым) покрытием, чтобы сделать их более совместимыми с железными цилиндрами.
Серия Premium Race от JE — отличный пример верхнего кольца из ковкого чугуна, в котором используется более современная технология инкрустации из плазменно-молибденового сплава. Нанесение плазменного молибдена создает несколько пористую, но чрезвычайно твердую износостойкую поверхность, которая удерживает масло и улучшает смазку, а также снижает трение. Плазма создается путем распыления легированного порошка, содержащего хром, молибден и никель вместе с другими микроэлементами, в небольшой канал на поверхности кольца. При сильном нагреве этот порошкообразный металл превращается в брызги расплава, обладающие превосходными характеристиками адгезии, которые снижают вероятность отслаивания. Эта дополнительная пористость также улучшает начальную приработку колец, сокращая время, необходимое кольцам для оптимального уплотнения.
До сих пор обсуждение было сосредоточено на верхнем кольце. Второе кольцо подвергается гораздо меньшему нагреву и давлению, чем его старший брат, и поэтому не требует столь дорогого материала. Например, пакет колец Plasma Moly, указанный в таблице колец JE, представляет собой превосходный пакет колец, в котором верхнее кольцо из нитрида углеродистой стали, а второе кольцо из ковкого чугуна. Менее дорогой версией этой комбинации будет комплект колец серии Sportsman, в котором верхнее кольцо из ковкого чугуна с плазменным напылением сочетается со вторым кольцом из серого чугуна.
Пакеты маслосъемных колец, как правило, менее громоздки с точки зрения материалов, при этом в большинстве вариантов предлагается углеродистая сталь для двух уплотнительных колец.