Поршневі кільця: принцип роботи, ремонт і пристрій

Поршневые кольца: принцип работы, ремонт и устройство
Поршневі кільця: принцип роботи, ремонт і пристрій
При вивченні принципів роботи двигуна внутрішнього згоряння зазначалося, що ковзне з'єднання між поршнем і циліндром герметично, тобто гази, що знаходяться під тиском в надпоршневом просторі, не проникають між поршнем і стінками циліндра в картер двигуна. Забезпечити прийнятну герметичність основне призначення поршневих кілець.

При цьому необхідно зазначити, що незначна частина газів з камери згорання все одно проникають у внутрішній простір картера навіть нового, цілком справного, двигуна. Ущільнення за допомогою поршневих кілець в техніці називається ущільненням лабіринтового типу, в ущільненнях подібного типу завжди відбувається деяка витік газів. Але ця витік на справному двигуні зазвичай лежить в діапазоні 0,5 – 1,0%.
Знаходяться в картері двигуна гази називаються картерними газами. По мірі зносу циліндропоршневої групи двигуна кількість картерних газів збільшується.
Крім ущільнення поршневі кільця виконують ще два завдання. Регулюють кількість масла на стінках циліндра, необхідного для змащування, як самих кілець, так і поршня, і відводять тепло від поршня до стінок циліндра.
Призначення поршневих кілець:
Забезпечення герметичності між поршнем і стінками циліндра.
Регулювання кількості масла, необхідного для змащування з'єднання поршня і циліндра, і запобігання потраплянню масла в камеру згоряння двигуна.
Відведення тепла від поршня до стінок циліндра.
Ці три завдання поршневі кільця виконую в дуже важких умовах під впливом високих теплових і механічних навантажень. Теплове напруга поршневих кілець виникає під впливом гарячих робочих газів і під вплив тертя кілець об стінки циліндра, що відбувається в умовах масляного голодування у верхній частині поршня.
Успішне вирішення цих завдань вирішується за рахунок конструкції кілець, так і правильного підбору матеріалу виготовлення кілець.
Тип кілець
Поршневі кільця поділяють на два типи:
•Компресійні
•Маслос'емниє
Поршневі кільця - схема
1. Перше (верхнє) компресійне кільце
1.1. Молібденова протизносні вставка
2. Друге компресійне кільце
3. Маслосъемное кільце:
3.1. Верхня пластина маслосъемная
3.2. Тангенціальний розширювач
3.3. Нижня пластина маслосъемная
Поршень з поршневими кільцями
Фотографія розрізу поршня сучасного бензинового двигуна з встановленим на нього типовим комплектом поршневих кілець у відповідності зі схемою, наведеною на верхньому малюнку.
Компресійні кільця забезпечують необхідну герметичність, а маслос'емниє кільця регулюють кількість масла на стінках циліндра. Саме регулюють, а не повністю видаляють, оскільки повне або занадто велике видалення олії призведе до масляного голодування з'єднання поршня зі стінками циліндра у верхній частині поршня і подальшого заклинювання поршня в циліндрі.
Раніше двигуни були тихохідними, і кількість поршневих кілець на одному поршні доходило до 5 – 7. Але майже всі сучасні бензинові двигуни і швидкохідні автомобільні дизельні двигуни мають на одному поршні всього три поршневих кільця – два компресійних кільця і один маслосъемное.
Хоча поршні форсованих двигунів спортивних автомобілів, що постійно працюють на високих обертах, можуть мати лише два кільця. А поршні дизельних автомобільних двигунів, для полегшення запуску, можуть мати чотири кільця, три з яких компресійні.
Кільце, встановлене в канавку поршня, що знаходиться в циліндрі двигуна, повинне прийняти абсолютно круглу форму (це виконується, якщо сама гільза циліндра не має деформацій) і бути притиснутим до поверхні циліндра по всій зовнішньої окружності поршневого кільця. Для забезпечення цього, пружне поршневе кільце не виготовляється у вигляді правильного кола, а у вигляді дуги змінного радіуса, більшого, ніж діаметр циліндра і має у вільному стані досить більший зазор (1) між кінцями кільця. При установці в циліндр кільце стискається і зазор (2) в замку кільця стає 0,15 ÷ 0,5 мм. Точне і максимально допустиме значення цього зазору вказується в технічній документації двигуна. Забезпечення регламентованої величини зазору дуже важливо, збільшений зазор сприяє прориву газів у картер двигуна і зниження потужності. Але ще небезпечніше зменшений зазор в замку поршневого кільця. Під час роботи, в результаті нагріву кільце розширюється і при зменшеному зазорі може статися заклинювання поршневого кільця в циліндрі, що призведе до утворення задирів на дзеркалі циліндра, поломки межкольцевых перегородок поршня або поломки самого кільця. Тому припустимо невелике збільшення зазору, але неприпустимо зменшення зазору в замку поршневого кільця.
Провідні виробники поршневих кілець виробляють кільця з поступово зменшуваним через 0,1 мм зазором, таких підібраних розмірів може бути до 15.
Відсутність кінцевого
04:04
17
RSS