Поршневые кольца - это открытые кольца, которые устанавливаются с небольшим зазором (несколько сотых долей миллиметра) в канавку на внешней поверхности поршня в двигателях внутреннего сгорания. В этой статье мы обсудим поршневые кольца двигателя, что они собой представляют и основное назначение поршневых колец двигателя.
Поршневые кольца делятся на компрессионные и скребковые. Компрессионные кольца препятствуют выходу газа из камеры сгорания в картер. Поскольку свободный наружный диаметр поршневого кольца больше внутреннего диаметра цилиндра, часть кольца срезается. Вырезы в поршневых кольцах называются замками.
Сбрасывающие кольца удаляют излишки масла со стенок цилиндра и предотвращают попадание масла из картера в камеру сгорания. Они устанавливаются на нижней стороне компрессионного кольца. В отличие от компрессионных колец, они имеют канавки.
Из чего сделаны кольца двигателя?
Ковкий чугун - эффективный материал, используемый для изготовления поршневых колец. Наряду с чугуном, используемым в блоках цилиндров, его пористая структура удерживает масло и уменьшает износ. Также широко используются производные ковкого чугуна, известные как ковкий чугун. Он обладает многими свойствами чугуна, а также упруго деформируется, что облегчает установку колец.
Поршневые кольца из нержавеющей стали - это улучшенная версия хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь - это материал с высоким содержанием хрома. Поэтому неудивительно, что она обладает схожими свойствами с хромированными поршневыми кольцами. Нержавеющая сталь также может выдерживать более высокие температуры, чем хромированный чугун.
Молибденовые кольца были разработаны для увеличения срока службы колец и обеспечения быстрого дозирования. Такие кольца обычно изготавливаются из чугуна с молибденовым покрытием на нижней стороне. Молибден обладает многими износостойкими свойствами хрома, а в некоторых случаях может даже обеспечить лучшую износостойкость. Со временем молибденовые кольца стали основным элементом двигателей благодаря своей долговечности, относительной простоте эксплуатации и надежности.
Верхнее компрессионное кольцо двигателя
Существует множество конфигураций верхних компрессионных колец, и некоторые из них трудно отличить друг от друга. Например, кольцу может быть придан преднамеренный небольшой изгиб. Это означает, что верхняя и нижняя поверхности кольца не лежат плоско в кольцевой канавке, а слегка изогнуты, и только верхний или нижний край передней (рабочей) поверхности соприкасается с отверстием цилиндра.
Поршневые кольца предназначены для облегчения притирки поверхности поршневого кольца и стенки цилиндра, а также для уплотнения кольца в верхней и нижней части кольцевой канавки. Величина изгиба кольца очень мала и обычно компенсируется снятием фаски по внутренней окружности кольца.
Другим важным типом компрессионного кольца является L-образное поршневое кольцо, которое отличается от обычного плоского или витого кольца тем, что его уплотнительная способность зависит от силы, развиваемой давлением газа, действующего за большим L-образным выступом. Когда давление в цилиндре высокое, например, во время процесса сжатия или после сгорания газовой смеси, только это поршневое кольцо создает дополнительное усилие на стенку цилиндра. Конечно, когда в цилиндре нет высокого давления, поршневые кольца ослабевают, уменьшая трение и износ.
Компрессионное и гильзовое кольцо второго двигателя.
Основная роль второго компрессионного кольца заключается в обеспечении дополнительного уплотнения после верхнего компрессионного кольца. Поэтому второе кольцо обычно только "следует" за газами, проходящими через верхнее кольцо, а давление и температура отличаются от верхнего компрессионного кольца. Поэтому материал и конструкция второго кольца менее важны.
Однако второе кольцо имеет важную дополнительную функцию. Оно действует как "скребок", помогая кольцу вкладыша, и предотвращает попадание избыточного масла в камеру сгорания, что может привести к взрыву.
Некоторые вторые компрессионные кольца специально имеют канавки для облегчения работы маслосъемного кольца, причем самая маленькая канавка находится в верхней части кольца. Это означает, что чем выше в цилиндре, тем легче движется масло, а чем ниже, тем больше масла удаляется. Если извлечение масла является проблемой, этот тип кольца будет выталкивать масло, но только при наличии второго кольца с плоской поверхностью и "нормального" силового маслосъемного кольца.
Второе беззазорное компрессионное кольцо - это новая конструкция. Это связано с тем, что невозможно изготовить полностью беззазорное кольцо, его нельзя установить на поршень, и кольцо нельзя отрегулировать, чтобы приспособить даже к малейшему отклонению геометрии отверстия цилиндра от его окружности. Однако можно изготовить кольца без видимого зазора для проходящего через кольцо газа. При установке таких колец двигатель быстрее набирает обороты во время обкатки и выдает немного больше мощности при испытаниях на стенде.
Необходимость в кольце без зазора в большей или меньшей степени зависит от характеристик других колец. Если верхнее компрессионное кольцо плохо пропускает воздух, то второе компрессионное кольцо без зазора менее важно. Однако в действительности это не так, и второе компрессионное кольцо без зазора может быть практичным способом получения большей мощности от коленчатого вала.
Маслосъемные кольца имеют решающее значение для работы двигателя, особенно при использовании низкооктанового топлива. Моторное масло, оставшееся в камере сгорания, может снизить октановое число топлива и вызвать детонацию. Оно также может загрязнить камеру сгорания и головку поршня, что, несомненно, снизит производительность двигателя.
Подпишитесь и никогда не пропускайте интересную информацию о мире автомобилей!