Всех приветствую! Я вернулся на просторы <<Дзена>>
Сегодня статья про поршневые кольца.
Думаю все знают, как и для чего нужны поршневые кольца.
Начнем с того, что будет если пакет колец подобран не правильно, при сборке двигателя, либо с ними уже что-то произошло, к примеру: они залегли. Если кольца будут пропускать газы, то это приведет к прорыву их к системе вентиляции картерных газов, в конечном итоге она покинет чат. В поддон с маслом будет попадать бензин, тем самым будет происходить разжижения масла. Со временем оно будет терять свои свойства к сожалению.
Мы знаем, что у нас есть 3 кольца (обычно), может быть и два. Одно сделано для того, что бы убирать излишки масла. Когда маслосъемное кольцо не будет снимать излишки масла, это приведет к тому, что у нас будет гореть масло и приведет все к загрязнению камеры сгорания, со временем будут образовываться наросты, которые могут привести к предварительному зажиганию (этому тему я уже объяснял в свечах зажигания).
Думаю, многие замечали, что маслосъемное кольцо выглядит иначе и имеет своеобразную каёмку. В сечении можно увидеть следующее:
Не о какой квадратности и речи быть не может, оно выглядит, как круг. Спросите почему? Потому что благодаря такой форме, получается адекватно работать на перекладках, в районе ВМТ, так как в этот момент, поршневые кольца сдерживают огромное давление. Круглая форма нам позволяет сократить пятно контакта со стенкой цилиндра не в ущерб работе самого поршня.
Мы знаем, что по мере роста давления у нас увеличивается крутящий момент и пик крутящего момента появляется тогда, когда у нас максимальное давление в камере сгорания.
Со временем давление начинает падать, потому что в ДВС в итоге, перестает быть оптимальное наполнение камеры сгорания, ну и по мере роста оборотов увеличиваются механические потери.
Раньше кольца изготавливались из чугуна, но есть один минус. В случае появления детонации и мы знаем, что чугун хрупкий сам по себе и может треснуть и разломаться, по сравнению со сталью. Сталь более пластичная.
Поэтому мега крутые ребята, используют кованую сталь.
Если посмотреть на волокна материала литой стали и кованной можно заметить разную структуру. И можем заметить поры, в итоге пористый вал проще расколоть, чем кованный, так как в этой стали волокна идут, как структура своего рода у деревьев и это большой и жирный плюс.
Особо спортивные версии изготавливают не только из стали, но и еще покрываются Нитритом титана (Tin, температура плавления 2930 градусов по Цельсию). Это очень тонкий слой титана, который позволяет упрочнить поверхность, такое кольцо может работать больше.
Отдельно можем заметить, что с годами кольца стали тоньше. С 2мм до 1.2мм. Что это дало? Американские ученые работали с двигателем LS и делали замеры с 1.2мм и 2мм и поняли, что с 1.2мм мощность больше на 6 л.с. Примерная мощность у LS около 458,81 л.с. И сократилось количество усилий для того, что бы прокрутить мотор. Взяли обычный динамической ключ, и получили 46.1 Ньютона на метр. А с другими кольцами получилось 21.7 Ньютона на метр, согласитесь, разница велика. Разница в лошадиных силах не велика, но все же есть.
Для того что бы кольца работали с низким предварительным натягом, у них есть интересная вещь такая, как газ порты.
Это технологические отверстия, которые располагаются на поршне и через которые, давление, из камеры сгорания попадая в эти канавки действует непосредственно на кольцо и его распирает, тем самым прижимает к стенке цилиндра.
На некоторых поршнях еще используют детонационные канавки. Они снижают давление, которое попадает на края поршня, а температура и давление там очень высокие. Вместе с эти они снижают нагрузку на поршневое кольцо и дают ему работать более стабильно при нагрузках.
И интересный вопрос, какой же зазор используются для верхнего кольца?
Не много интересного. Американские ребята, изготавливающие кольцо для моторов, поставляют кольца в виде болванок, а нужен размер вы уже сами выставляете. Кольца точат под нужный зазор и конечно, для этого нужен большой опыт и силы, так как привести в хлам кольцо не составит труда.
Под каждую мощность и каждый мотор зазоры свои и человек, который собирает мотор, должен осознавать для каких задач собирает двигатель.
Зависит турбо или атмосферный и если закись азота или нет. Очень много факторов. И очень важно, что основную температуру забирает именно верхнее кольцо и отдает ее в стенки цилиндра. И логично, чем больше нагрев, тем больше расширение кольца.
А еще есть секрет. Компания <<MAHLE>> говорит о том, что второе кольцо является маслосъемным в первую очередь, и лишь только потом уже помогает первому компрессионному кольцу. И не даром, стали делать ложбинку, против детонации, между первым и вторым кольцом. Для того, что бы давление, максимально сильно упало, под первым кольцом. Если вы не сбросите давление под кольцом, это приведет к тому, что мотор отправиться на переборку.
По старой фотографии можно заметить, что второе кольцо выглядит иначе, по сравнению с первым. Поэтому, как и пишет компания, это кольцо собирает излишки масла со стенок цилиндра, и отправляет это масло в нижнее третье кольцо. Второе кольцо, выглядит, как скребок и называют его <<Napier>>, придумали это великобританцы и сделали патент на это.
А третье кольцо полноценно маслосъемное, которое отправляет масло в картер. Оно 3х составное. И можно заметить то, что оно не смыкается (именно сама пружина), смыкание произойдет тогда, когда будет установлена в цилиндр и его предварительный натяг определятся пружиной, играться стоит этим только тем, что уже естественно прошел и огонь и воду.
И после сборки двигатель должен пройти так называемую <<Обкатку>>, но честно говоря, это не правильно звучит. Обкатывают лошадей, а в двигателе, задача состоит в том, что бы притереть кольца к стенках цилиндра. Поэтому зазоры и у всех абсолютно разные и да трение – зло (но не всегда).