Какие поршневые кольца лучше: 9 лучших производителей поршневых колец — Рейтинг 2021

Содержание

9 лучших производителей поршневых колец — Рейтинг 2021

Не стоит упускать из виду важность поршневых колец, ведь именно от них зависит динамика ДВС, расход топлива, пусковые свойства агрегата и токсичность выхлопных газов. Рассмотрим лучших производителей поршневых колец, а также их плюсы и минусы.

Содержание:

  1. Mahle
  2. TP
  3. NPR
  4. Prima
  5. RIKEN
  6. StapRi
  7. GOETZE
  8. СТК
  9. KOLBENSCHMIDT

Лучшие производители поршневых колец

Нижеприведенный список основан исключительно на отзывах автовладельцев. Он поможет вам отыскать наиболее оптимальный вариант поршневых колец.

Mahle

Описание. Компания поставляет свою продукцию на конвейеры большинства известных автопроизводителей. Сотрудники Mahle трудятся над оптимизацией размеров колец по отношению к поршням и цилиндрам разных модификаций.

Благодаря таким стараниям, запчасти бренда используются на автомобилях, участвующих в гонках «Формула-1», «Ле-Мана» и соревнованиях грузовиков.

Производственные мощности Mahle расположены в 32 странах. Разработка и тестирование инновационных решений проводится в научно-исследовательских центрах Словении, Люксембурга, Испании, Германии, США, Бразилии, Китая, Японии и Индии.

Поршневые кольца Mahle выдерживают температуру до 2000°C. В дизельных двигателях они не деформируются при давлении свыше 20 бар. Для того, чтобы кольца плотно прилегали к стенкам цилиндра, их толщина приравнивается к листу бумаги.

Чтобы вылить качественные комплектующие, используется чугун с графитовыми включениями, чугун со сфероидальными выделениями графита или профильные формы стального проката. Для продления срока эксплуатации деталей, на их поверхность наносятся тончайшие слои хрома, нитрита, молибдена или хром-керамики.

Комплектация. Была изменена с мая 2020 года. Теперь в ней отсутствует бумажная инструкция. Документ в PDF-формате можно скачать в каталоге во вкладке «Инструкция по монтажу».

Срок службы. Ресурс колец составляет 90 000 км пробега.

Плюсы Mahle

  1. Тихая и мягкая работа двигателя.
  2. Стабильная работа при высоких нагрузках.
  3. Длительный срок службы.

Минусы Mahle

  1. Дорогая стоимость.

 

TP

Описание. Компания выпускает маслосъемные, счищающие и компрессионные комплектующие. Они надежно герметизируют камеру сгорания от кривошипной камеры.

Так, отработавшие газы не попадают в кривошипную камеру, а со стенок цилиндра снимается лишнее масло. Качественные детали снижают расход масла. К кольцам TP предъявляются серьезные требования, так как они работают в условиях высоких температур, больших сил инерции и действия газов.

Точные технологические решения позволяют минимизировать количество токсичных веществ в отработавших газах.

Комплектация. Комплект поршневых колец TP включает в себя все виды деталей.

Срок службы. Составляет 130 000 км пробега.

Плюсы TP

  1. Очень большой ресурс.
  2. Низкое потребление масла.
  3. Усовершенствованная технология производства.

Минусы TP

  1. На рынке не реализуются оригинальные запчасти, поставляемые на конвейер.

 

NPR

Описание. Компания Nippon Piston Ring трудится в сфере разработки деталей для двигателей еще с 1931 года. Производитель поставляет свою продукцию на конвейеры двадцати всемирно известных брендов. В их числе: Mercedes, Toyota, Audi, Mitsubishi, Renault, BMW, Ford, Volvo, Mazda и Nissan.

Поршневые кольца производятся на заводах Японии. Комплектующие разрабатываются совместно с производителями двигателей.

Это позволяет учитывать особенности каждого конкретного мотора, подбирая оптимальные материалы и технологии. Компания практически отказалась от использования чугуна, так как он не отличается длительным сроком службы в жестких условиях.

Верхние кольца изготавливаются из легированной стали, которая выдерживает запредельные нагрузки, даже, если жаровой пояс поршня очень короткий.

Для повышения износостойкости, кольца NPR покрываются защитными слоями. На первую компрессионную комплектующую наносят твердый хромовый слой с мягким слоем олова.

На второе кольцо наносятся фосфаты или оксид железа. Трехкомпонентные маслосъемные кольца используются в бензиновых двигателях.

Комплектация.

Поршневые кольца NPR комплектуются маслосъемными и компрессионными деталями.

Срок службы. Ресурс составляет 80 000 км пробега.

Плюсы NPR

  1. Наборное маслосъемное кольцо.
  2. Можно использовать полусинтетические масла.
  3. Низкий расход масла.

Минусы NPR

  1. Большой зазор между цилиндром и кольцом (до 0,9).

 

Prima

Описание. Комплектующие данной компании применимы для 8 и 16-клапанных двигателей. Они способны выдерживать экстремальные нагрузки.

Современное японское оборудование NPR и немецкое GOETZE позволяет выливать и обрабатывать кольца с высокой точностью.

Основной материал изготовления — чугун. Некоторые детали делаются из стальной ленты или металлокерамического железного порошка.

Для сокращения времени приработки колец применяется мягкое фосфатное покрытие. Для продление ресурса компрессионных деталей используются твердые слои хрома.

Помимо этих видов поверхностной обработки, Prima применяет оксидирование, молибденирование, лужение и хромомолибденирование.

Для литья поршневых колец используется несколько технологий:

  1. Индивидуальное литье с фасонным точением.
  2. Гильзовое литье с тепловым формированием замка.

Комплектация. Комплект поршневых колец Prima включает все необходимые элементы.

Срок службы. Ресурс составляет 60 000 км пробега.

Плюсы Prima

  1. Низкое потребление масла.
  2. Мягкость.
  3. Стабильная работа двигателя.

Минусы Prima

  1. Слабое место — 2-е компрессионное кольцо.

 

 

RIKEN

Описание. Японская компания RIKEN является неоспоримым лидером в сфере производства поршневых колец. Ее оборудование используется на заводах ВАЗ.

Концерн выпускает кольца для мотоциклов, грузовых и легковых автомобилей, лодочных моторов, а также сельскохозяйственной техники. На внутреннем рынке Японии, RIKEN представляет 50% от объема поршневых колец.

Производятся детали в Германии, Америке, Китае и Тайване. Товары поставляются на конвейеры Nissan, BMW, Ford, Isusu, Renault и прочих брендов. Вся продукция соответствует качеству ISO и TS.

Кольца RIKEN изготавливаются из высокоочищенного сплава алюминия и стали.

Технологии RIKEN нацелены на создание экологически чистого транспорта.

Комплектация. Комплект колец производителя включает компрессионные и маслосъемные элементы на все цилиндры.

Срок службы. Рекомендуются к замене через 20 000 км пробега.

Плюсы RIKEN

  1. Уровень масла не понижается даже спустя 10 000 км пробега.
  2. Чистое масло.
  3. Маркировка на каждом кольце для легкого определения подделки.

Минусы RIKEN

  1. Встречаются подделки.

 

StapRi

Описание. «Ставропольский завод поршневых колец» отливает кольца из специального серого чугуна. Смазку между кольцом и цилиндром обеспечивает шаровидный графит.

Деталь покрывают износостойким слоем молибдена или пористого хрома, который удерживает масло и снижает трение. Это особенно актуально для газовых двигателей, работающих с сухим трением.

На производственных мощностях StapRi стоит оборудование немецкой компании GOETZE. При изготовлении комплектующих учитываются жесткие международные нормы DIN.

Для разных модификаций моторов применяются различные формы колец — с минутным уклоном или «каплевидная бочка». Для придания антикоррозийных свойств, детали обрабатываются лужением или фосфатированием. Каждый элемент маркируется лазером.

Комплектация. Комплект StapRi включает компрессионные и маслосъемные кольца.

Срок службы. Ресурс составляет 150 000 км пробега.

Плюсы StapRi

  1. Длительный срок службы.
  2. Нормальные зазоры.
  3. Маркировка на каждом кольце.

Минусы StapRi

  1. Активно подделываются.

 

GOETZE

Описание.

Немецкая компания GOETZE принадлежит концерну Federal Mogul. GOETZE — не жадный производитель. Он делится своим оборудованием, разработками и исследованиями с другими брендами, такими как ВАЗ или StapRi.

Вся продукция компании удовлетворяет требованиям ISO и проходит испытания в жестких условиях.

Наиболее знаменитой линейкой колец является «Нормформ». В комплекте учтена спецификация двигателей, чтобы минимизировать расход масла и снизить потери компрессии.

Кольца GOETZE покрываются хромо-керамическим покрытием CKS 36, обеспечивающим более длительный срок эксплуатации деталей. Компания отдельно разработала комплекты для б/у двигателей.

Кроме того, в арсенале производителя есть собственные технологии и патенты на металлические сплавы. GOETZE поставляет кольца для бензиновых и дизельных моторов легковых, грузовых, коммерческих автомобилей, а также тяжелого транспорта. Научно-исследовательский центр в Буршайде проектирует детали индивидуально под каждый конкретный ДВС.

Комплектация. Комплект поршневых колец GOETZE включает маслосъемные и компрессионные детали.

Срок службы. 40 000 км пробега.

Плюсы GOETZE

  1. Доступная стоимость.
  2. Низкий расход масла.
  3. Бесперебойная работа даже в жаркую погоду.

Минусы GOETZE

  1. Совместимы не со всеми поршнями.

 

СТК

Описание. Самарская компания СТК производит поршневые кольца на немецком оборудовании Goetze. Комплектующие характеризуются полным отсутствием зазора между рабочей поверхностью и цилиндром.

Тепловой зазор также минимален. Каждая деталь покрыта достаточным слоем хрома и фосфата. Хром производится на автоматах Blasberg.

На последнем этапе производства колец, их торцевые поверхности подвергаются обработке. Верхнее компрессионное кольцо обладает двухсторонней фаской на внутреннем диаметре. Поверхность маслосъемного элемента тщательно отполирована.

Пружинный расширитель оснащен переменным шагом.

В литье колец СТК используется чугун, прошедший термическую обработку. Каждая деталь обладает идеально круглой формой и оптимальной шероховатостью.

Комплектация. На рынке можно приобрести наборные СТК кольца или комплекты с поршнями.

Срок службы. Гарантийный срок службы поршневых колец СТК — 120 000 км пробега.

Плюсы СТК

  1. Низкое потребление масла.
  2. Тихая работа двигателя.
  3. Хороший зазор.

Минусы СТК

  1. Слабое место — маслосъемное кольцо.

 

KOLBENSCHMIDT

Описание. Поршневые кольца немецкой компании KOLBENSCHMIDT идеально подходят для замены. Они значительно снижают уровень расхода масла и минимизируют трение. Особое внимание производитель уделяет защитным покрытиям комплектующих.

Молибденовый слой позволяет кольцам бесперебойно выполнять свои функции даже в аварийном режиме. Хромовый слой увеличивает износостойкость трущихся элементов, продлевая их ресурс. Кроме того, KOLBENSCHMIDT использует хромокерамику и покрытие Diamond Coated. Эти слои состоят из хрома с сетками микротрещин с включениями твердых микроалмазов и керамики.

Изготовление поршневых колец KOLBENSCHMIDT состоит из четырех этапов:

  1. Литье заготовок.
  2. Изготовление внутреннего контура на токарном автомате.
  3. Шлифование поверхности.
  4. Фосфатирование.

Чтобы на деталях не остался след от пригара, поверхность покрывается молибденом, при помощи газопламенного или плазменного метода.

Комплектация. Поршневые кольца KOLBENSCHMIDT продаются в сборе или комплектуются вместе с поршнями и цилиндрами.

Срок службы. Ресурс составляет 60 000 км пробега.

Плюсы KOLBENSCHMIDT

  1. Доступная стоимость.
  2. Оптимальная толщина — 2 мм.
  3. Хороший срок службы.

Минусы KOLBENSCHMIDT

  1. Истирание колец по истечению регламентированного срока службы.

 

Какие поршневые кольца лучше купить

На рынке представлен богатый ассортимент поршневых колец. Поэтому, перед покупкой, стоит учесть несколько критериев.

Покрытие

Простые модели обойдутся дешевле, однако, и прослужат меньше. Лучше остановиться на кольцах, подвергшихся фосфатированию, молибденированию или лужению.

Материал

На высокофорсированные ДВС стоит устанавливать стальные комплектующие с поверхностной обработкой. Для спокойной городской езды подойдут и более дешевые чугунные варианты.

Толщина

Тонкие кольца требуются для двигателей с количеством оборотов свыше 6000. Стоит учесть, что срок службы таких комплектующих меньше, по сравнению со стандартными.

Отличие от подделки

На официальных сайтах производителей можно ознакомиться с тем, как должна выглядеть оригинальная упаковка. Обращайте внимание на присутствие голографических знаков, полосок и качество полиграфии. Каждая комплектующая должна быть промаркирована.

Некоторые бренды указывают, какого цвета должно быть то или иное кольцо. Контрафакты делаются из дешевых материалов, поэтому визуальный осмотр поможет разоблачить подделку.

Связанные материалы:

Рейтинг поршневых колец 2021 года (ТОП-5). Лучшие: TP, NPR, Mahle

Рейтинг производителей поршневых колец

Поршневые кольца делает достаточно широкий ряд фирм. В частности, представлены бренды таких стран как: Германия, Россия, Япония, Польша, Турция, Франция, Бельгия, Испания, Южная Корея .

PartReview располагает отзывами о 19 производителях данной запчасти, у 5 из них достаточно отзывов для того, чтобы участвовать в рейтинге. Всего учитываются данные 134 отзывов и 411 голосов.

Какие поршневые кольца лучше

Выбирая среди аналогов данной запчасти, покупатели хотят выбрать лучших производителей по качеству или цене. В августе 2021 ТОП-5 лучших поршневых колец на PartReview выглядел следующим образом:

  1. TP — 100% положительных голосов. Средняя оценка — 4.7
  2. NPR — 88% положительных голосов. Средняя оценка — 4.5
  3. Mahle — 77% положительных голосов. Средняя оценка — 4.1
  4. SM — 70% положительных голосов. Средняя оценка — 3.8
  5. prima — 69% положительных голосов. Средняя оценка — 3.7

Какие поршневые кольца популярны

Вместе с тем, пользователи часто интересуются, какие хорошие поршневые кольца покупают чаще других. В августе 2021 ТОП-5 популярных поршневых колец на PartReview выглядел следующим образом:

  1. TP — 52 голоса
  2. NPR — 51 голос
  3. Mahle — 30 голосов
  4. prima — 21 голос
  5. KOLBENSCHMIDT — 21 голос
  6. RIKEN — 15 голосов
  7. SM — 12 голосов
  8. GOETZE — 12 голосов
  9. СТК — 9 голосов
  10. StapRi — 6 голосов

Рейтинг поршневых колец среди авто

Владельцам автомобилей, разумеется, интереснее посмотреть рейтинг поршневых колец для своего авто. Эти рейтинги не учитывают Оценку PR и строятся только на основании отзывов с указанным автомобилем. Подробности в справке.

PartReview может предложить авторейтинги для таких популярных моделей как: ВАЗ (Lada) 2101/2103/2106, ВАЗ (Lada) 2110/2111/2112, ВАЗ (Lada) 2108/2109, ВАЗ (Lada) 2113/2114/2115, ВАЗ (Lada) Priora, Volkswagen Passat, Opel Astra, Volvo 850, Daewoo Lanos (Sens) .

Герои огненного круга: почему нельзя экономить на поршневых кольцах

Двигатель, долго служивший верой и правдой, чаще всего не умирает в одно мгновение – он, как и живой организм, постепенно стареет, утрачивая прежнюю прыть и требуя к себе бережного отношения. Опытные водители знают типичные признаки такой усталости: падает мощность, растет расход масла и топлива, затруднен холодный пуск.

Обычно причиной является износ деталей поршневой группы – об этом свидетельствует равномерное падение компрессии (давления, развиваемое поршнем при сжатии смеси) во всех цилиндрах. И если ситуация не перешла в разряд критических, вернуть былую бодрость мотору можно малой кровью. Например, ограничиться лишь заменой поршневых колец — из-за конструктивных особенностей и жестких условий работы они больше других деталей поршневой группы подвержены износу.

Впрочем, иногда поршневые кольца приходится менять вскоре после переборки двигателя. Они теряют свои свойства (упругость, повреждение покрытия) из-за неквалифицированного монтажа колец на поршень и поршня в цилиндр, небрежной обкатки агрегата или установленных при ремонте деталей низкого качества – так ведут себя подделки под именитый бренд или низкосортный «ноунэйм». Кольцо, выполненное из несоответствующего материала и без необходимого покрытия, быстро изнашивается, выходит из строя и может повредить другие детали поршневой группы. Как минимальное зло — кольца перестают плотно прилегать к стенкам цилиндра и не обеспечивают должного уплотнения. Последствия: потеря двигателем мощности и повышенный расход масла и топлива.

С ремонтом тянуть не стоит. Долгая работа мотора с изношенными кольцами может привести к повреждению других деталей (поршней, цилиндров). И тогда двигатель точно придется «капиталить», а это повлечет куда большие денежные и временные затраты. Более того, мотор может сломаться в самый неподходящий момент: когда срочно нужно доставить груз клиенту или вдали от цивилизации, где отказ техники часто имеет трагические последствия. Но какие поршневые кольца выбрать, чтобы установить и больше про них не вспоминать?

Уж точно, не покупать «кота в мешке»! Не тот случай, когда стоит рисковать, ставя на карту здоровье двигателя. Берите запчасти в надежных магазинах и на хорошо зарекомендовавших себя интернет-ресурсах. А из брендов лучше предпочесть те, у которых большой опыт и заслуженное десятилетиями доверие потребителей.

Одним из ведущих производителей поршневых колец в мире на сегодняшний день является компания Nippon Piston Ring (NPR). У нее колоссальный опыт в разработке и изготовлении деталей для двигателя, ведь она была основана аж в 1931 году. Ее дочернее предприятие NPR of Europe (бренд NE) поставляет свою продукцию на конвейеры почти двух десятков легковых и грузовых автозаводов – в их числе Toyota, Mercedes, Mitsubishi, Audi, BMW, Renault, Volvo, Ford, Nissan, Mazda. А доверие автопроизводителей говорит о многом. Кроме того, поршневые кольца NE производится на собственных заводах компании в Японии, а уж японцы, как ни кто другой, строго следят за качеством выпускаемых деталей.

Уникальность деталей NE состоит в том, что поршневые кольца разрабатывает совместно с производителями двигателей. А это означает, что точно подобраны не только материалы и технологии производства, но и учтены специфические требования к деталям, работающим в конкретном моторе. Такой подход повышает эффективность работы и надежность деталей.

Один из трендов современного двигателестроения – это снижение массы деталей шатунно-поршневой группы. Чем поршень легче, тем меньше энергии требуется, чтобы его привести в движении. Соответственно, меньше расход топлива и количество вредных выбросов в атмосферу. Лишние граммы у поршня пытаются снять отовсюду – в том числе и с самой нагруженной верхней части, уменьшая высоту жарового пояса (расстояние от днища поршня до канавки первого кольца). При этом на поршневые кольца (особенно первое) приходятся более высокие тепловые и механические нагрузки. Применявшиеся ранее чугунные кольца в столь жестких условиях долго не проработают.

Поэтому верхние поршневые кольца NE сделаны из легированной стали. Они имеют более высокие теплостойкость и предел прочности, а значит, смогут взять на себя ту дополнительную нагрузку, которую сбросил с себя поршень, получив короткий жаровый пояс. Кроме того, у поршня можно уменьшить высоту канавок под кольца и расстояние между ними, чтобы он скинул драгоценные граммы.

Повышенную износостойкость стальных колец обеспечивают специальные покрытия – технологи NPR постоянно совершенствуют их рецептуру. Так первое компрессионное кольцо чаще всего имеет твердое хромовое покрытие и плюс мягкое олово для быстрой приработки. Второе компрессионное кольцо испытывает куда меньшие нагрузки, поэтому, как правило, его делают из чугуна. Но обязательно наносят оксид железа или фосфаты для хорошей приработки и защиты от износа. Третье, маслосъёмное кольцо, предназначено для снятия лишнего моторного масла, смазывающего поверхность цилиндра, поршня и компрессионных колец. Патент на трехкомпонентные маслосъемные кольца технологии Nifflex компания NPR приобрела более полувека назад. Конструкция осталась прежней и по сей день, но характеристики улучшились радикально. Такие кольца получили широкое распространение для бензиновых двигателей.

Из-за конструктивных просчетов многие современные моторы, даже будучи новыми, чрезмерно потребляют масло. Установка стальных колец  NE не исправит ошибки разработчиков двигателей, но масложор немного усмирит. Эти кольца обладают более высоким коэффициентом упругости, и потому лучше прилегают к стенкам цилиндра, что позволяет снизить расход масла и улучшить герметизацию камеры сгорания. Кроме того, у стальных колец NE также ниже износ рабочей поверхности и, соответственно, больше срок службы.

В заключении — маленькая ремарка. Если случится менять кольца вместе с поршнями, учтите, что NE предлагает их в комплекте. Это не только удобно, но и надежно – производитель ручается за идеальную подгонку этих деталей и гарантирует их долгую бесперебойную работу.

Какие поршневые кольца лучше: наборные или цельные? ᐉ Ответы экспертов Техничка Экспресс

Поршневые маслосъемные кольца убирают излишки масла со стенок цилиндра и предотвращают его протечку в камеру сгорания. Они ставятся ниже компрессионных, отличаются наличием сквозных прорезей, а также могут состоять из двух элементов. У многих водителей возникает вопрос, какие поршневые кольца лучше – наборные или цельные? В этой статье мы сравним и те, и другие, рассмотрев плюсы и область применения.

Особенности конструкции

Цельные детали имеют большую жесткость. Из-за этого они хуже прилегают к поверхности и не способны качественно удалять масло. Именно поэтому сегодня наибольшей популярностью пользуются наборные аналоги, состоящие из двух или трех частей.

Наборные разновидности включают в себя само кольцо (одно или два) и спиральную пружину. Такая конструкция придает детали гибкость, обеспечивает плотное прилегание. Визуально конструкция может показаться цельной, поскольку пружина и металлические пластины плотно прижаты друг к другу.

Разновидности

Автозапчасти бывают трех видов:

  • Хромированные;
  • Нехромированные;
  • Стальные.

Когда поршневые кольца нужно менять?

Мы уже разобрались, какие поршневые кольца лучше, наборные или цельные, теперь пришло время определиться, когда же деталь нужно менять.

На износ элемента указывают следующие признаки:

  • Повышенный расход масла в двигателе;
  • Сизый дым при старте авто;
  • Протечка масла в колпачках и прокладках;
  • Грязные от масла свечи.

Если вы заметили одну из перечисленных проблем, не откладывайте визит в автосервис или проведите диагностику самостоятельно.

Решение проблемы

Необходимость замены детали возникает далеко не всегда. Иногда ремонт ограничивается раскоксовкой поршневых колец.  В этом случае можно обойтись даже без разборки двигателя. Если же запчасти износились, важно выявить причину. При установке новых комплектующих обязательно осматриваются сопряженные узлы.

Интернет-магазин «Техничка-Экспресс» предлагает поршневые кольца и другие комплектующие для авто. Если вам нужна профессиональная помощь по вопросам подбора запчастей, полноценную консультацию вы получите от наших сотрудников. 

Какие поршневые кольца лучше? обзор видов и материалов

  • Сегодня мы узнаем, что называется автомобильными поршневыми кольцами двигателя, каково их основное предназначение, а также, какие существуют разновидности данных компонентов силовой установки
  • ЧТО ТАКОЕ ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА. ОСОБЕННОСТИ, РАЗНОВИДНОСТИ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильными поршневыми кольцами двигателя, каково их основное предназначение, а также, какие существуют разновидности этих немаловажных компонентов силовой установки. Кроме того, расскажем про особенности, из каких материалов изготавливают поршневые кольца и чем различаются детали друг от друга. В заключении поговорим о том, что такое компрессионные и маслосъемные кольца, для чего они нужны и какую роль играют эти ключевые элементы той или иной силовой установки транспортного средства.

Итак, что же такое автомобильные поршневые кольца и какие они бывают? Поршневыми кольцами называются специальные кольца незамкнутого типа, которые имеют небольшой зазор с своем строении и посажены в канавки поршней силовой установки того или иного транспортного средства.

Все поршневые кольца подразделяются на два основных вида: на маслосъемные и компрессионные. Чтобы понимать, для чего нужны поршневые кольца автомобилю, необходимо знать, как они функционируют.

Об это и другом мы подробно поговорим в нашей статье, чтобы понять, какие задачи выполняют эти ключевые элементы двигателя автомобиля.

 

ЧТО ТАКОЕ ТУРБОНАДДУВ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

 

ЧТО ТАКОЕ КОНТРАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Справочно заметим, что на сегодняшний день некоторые автопроизводители на примере компании “БМВ“, уже изначально создают силовые установки с повышенным расходом моторного масла, на так называемый угар, в связи со специфической конструкцией поршневых колец.

Делается это в первую очередь для того, чтобы максимально снизить потери в процессе функционирования мотора на трения, а также ради меньшего износа цилиндро-поршневой группы.

Кроме того, из-за такой необычной конструкции элементов двигателя, моторное масло, как бы освежается и тем самым увеличивается межсервисный интервал обслуживания.

{banner_adsensetext}

1. Из какого материала изготавливают поршневые кольца

Большинство поршневых колец изготавливается из распространенного материла в автомобилестроении – чугуна. Структура данного материала дает возможность кольцам удерживать моторное масло, тем самым уменьшать износ силовой установки.

Наиболее популярной разновидностью чугуна в производстве поршневых колец является ковкий чугун, который в народе называют еще пластичным. Такой вид чугуна обладает множеством положительных качеств, самое главное из которых – это способность упруго деформироваться.

Это качество облегчает процесс установки колец в канавки поршней

Следующий тип материала, из которого изготавливают поршневые кольцанержавеющая сталь. Данный материал является усовершенствованным видом хромированных чугунных колец. Сама по себе нержавейка материал, который содержит определенное количество хрома. Такие кольца почти ничем не отличаются по свойствам от хромированных. В отличие от колец изготовленных из чугуна, стальные элементы способны лучше противостоять высокой температуре, а такжеее резкому перепаду.Кроме вышеописанных материалов существует еще один, который был создан с целью увеличения срока службы колец, а также обеспечения их ускоренной приработки. Этот материал называется молибден. Основа такого материала – чугун, а внешняя поверхность состоит из молибденового покрытия. В отличие от хрома, молибден обладает противоизносными свойствами и имеет большую сопротивляемость механическим воздействиям. На сегодняшний день большинство современных двигателей компонуются поршневыми кольцами из молибдена, так как они более надежны, долговечны чем стальные и чугунные, а также легко прирабатываются к узлам силовой установки.

{banner_yandexblokrtb1}

2. Верхние комрессионные кольца двигателя

Что такое компрессионные кольца? Это разновидность поршневых колец двигателя автомобиля, которые предотвращают проникновение или прорыв газов из камеры сгорания цилиндров в картер силовой установки.

Как правило, наружный диаметр таких колец в свободном состоянии будет меньше внутреннего диаметра цилиндра.

Заметим, что небольшой участок компрессионных колец, специально срезан, такой вырез в этих деталях называется замком.

Заметим, что в природе существует большое множество конфигураций компрессионных колец, причем эти отличия на глаз порой трудно различить. Например, кольцо такого вида может иметь специальное небольшое перекручивание, то есть верхняя и нижняя поверхности детали не будут лежать плоско в канавке поршня, а они имеют вид слегка наклоненных. Таким образом, благодаря такой конструкции, верхний и нижний край лицевой поверхности вступают в контакт с отверстием цилиндра.Как правило, компрессионные кольца производители конструируют таким образом, чтобы максимально ускорить их приработку поверхности к стенкам цилиндров, а также помочь уплотнению детали в верхней и нижней плоскостях канавки, которая служит специально для кольца. Отметим, что параметр перекручивания кольца достаточно мал и в большинстве случаев эта конструкторская особенность делается при помощи стачивания фаски, расположенной на внутреннем крае детали силовой установки.

{banner_adsensetext}

3. Маслосъемное и второе компрессионное кольца двигателя

Что такое маслосъемные кольца? Это разновидность поршневых колец, которые препятствуют проникновению моторного масла из картера двигателя в камеру сгорания иобеспечивающие снятие излишек масла со стенок цилиндра. Кольца такого типа устанавливают в силовой установке ниже уровня компрессионных. Главным конструкторским отличием маслосъемных колец от компрессионных является наличие у первых специальных сквозных отверстий.

Кроме вышеописанных колец, есть еще один тип, который называется вторым компрессионным. Главной задачей этого элемента двигателя является дополнительное уплотнение верхнего маслосъемного кольца.

Как правило, второе кольцо контролирует только газы, которые направляются мимо верхнего кольца, а давление с температурой при этом разнятся от показателей для верхнего компрессионного кольца.

Поэтому к материалам и конструкции 2-го компрессионного кольца предъявляются менее требовательные запросы при производстве, так как эти параметры не являются критичными для его основных функций.

Таким образом, 2-ое кольцо выполняет функцию, которая помогает маслосъемному кольцу избавится от лишнего моторного масла на стенках цилиндров. Этот процесс уберегает силовую установку от возникновения детонации, благодаря предотвращению попадания излишнего масла в камеру сгорания.

Как мы отмечали ранее, некоторые модели компрессионных колец специально изготавливаются слегка скошенными. Это делается для того, чтобы максимально содействовать функционированию маслосъемного кольца. Скос на таких кольцах, как правило, расположен у верхнего края детали.

Принцип работы основного или первого компрессионного кольца осуществляется таким образом, что оно двигается поверх моторного масла при движении вверх в рабочей области цилиндра и удаляет, как скребок излишки технической жидкости при движении вниз.

В том случае, если удаление масла по какой то причине основным кольцом невозможно, то второе кольцо расположенное за маслосъемным в принудительном порядке удаляет все оставшееся масло с поверхности стенок цилиндров.

Обратите внимание

Справочно заметим, что сегодня можно встретить в продаже вторые компрессионные кольца без специального зазора. Данные элементы обладают новой и современной конструкцией, которая так и называется “без зазора“.

Однако отметим, что изготовить кольцо полностью без зазора практически невозможно, так как мы просто потом их не сможем установить на поршень и при этом оно еще будет нерегулируемым, даже в том случае, если будут совсем небольшие отклонения формы отверстия цилиндра от окружности.

Поэтому кольца без зазора” оснащены специальным отверстием или разрезом, просто оно настолько минимально для отвода газов из камеры сгорания, что они проходят мимо элемента. Справочно для наглядности,ниже на изображении продемонстрирован диапазон зазоров в замках поршневых колец.

Благодаря новым технологиям при производстве поршневых колец, которые не обладают выраженными зазорами, узлы двигателя автомобиля благодаря им способны быстрее притереться друг к другу в процессе обкатки.

При этом силовая установка способна выдавать чуть большую мощность при диагностике на стенде. Как правило, потребность в беззазорных поршневых кольцах напрямую зависит от того, как функционируют другие кольца мотора. В том случае, если компрессионное кольцо верхнего вида дает качественное уплотнение, то 2-ое, которое без зазора уже особо не играет никакой роли в процессе работы двигателя. Однако в реальности, на современных моторах, 2-ое компрессионное кольцо, которое идет без зазора действительно может быть средством для получения большей мощности и отдачи от силовой установки.

Источник: https://bazliter.ru/engine/print:page,1,629-chto-takoe-porshnevye-kolca-osobennosti-raznovidnosti-i-dlya-chego-nuzhny.html

Все о поршневых кольцах

По назначению поршневые кольца разделяются на маслосъемные и компрессионные. Порыв газов из камеры сгорания в картер предотвращают компрессионные поршневые кольца. В свободном состоянии наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому часть кольца вырезана, этот вырез называется замком. Проникновению масла из картера в камеру сгорания препятствуют маслосъемные поршневые кольца. Основная их задача снимать излишки масла со стенки цилиндра. В отличие от компрессионных колец маслосъемные кольца имеют сквозные прорези, а устанавливают их ниже уровня компрессионных колец.

Использование узких поршневых колец является общим направлением в конструкциях высококачественных поршней.

Тонкое кольцо будет уменьшать трение между поршневым кольцом и стенкой отверстия цилиндра, и предотвращать так называемую вибрацию колец на высоких оборотах двигателя.

Но стоит отметить, что такие кольца из-за высоких рабочих температур и повышенных усилий, оказываемых на стенки, вызывают ускоренный износ цилиндров и лицевой поверхности самих колец (о компрессии двигателя читаем здесь).

Конструкция верхнего кольца является  немаловажным фактором при использовании специальных поршней. Характеристики двигателя будут лучше при условии, что верхнее кольцо расположено высоко на поршне.

Это достигается  за счет того, что в перемычке между кольцами будет захвачен меньший объем недоступных газов.

  В случае, когда кольцо расположено слишком близко к верхней части поршня,  может разрушиться от перегрева тонкая перемычка над канавкой кольца.

Важно

В очень жестких условиях работает верхнее поршневое кольцо и перемычка над его канавкой. Основная задача верхнего кольца при очень высоких давлениях и в окружении высокотемпературных газов обеспечивать качественное уплотнение у рабочей поверхности.

По истечении миллионов циклов кольцо должно сохранять возможность уплотнения и упругость. Эти особенности поршневых колец определяет  технология производства и металлургические особенности.

Материал, из которого делают кольца, должен быть с низким коэффициентом трения и коэффициент износа.

Ковкий чугун один из первых материалов, из которого делали поршневые кольца. Этот материал хорошо сочетается с чугуном, который в свою очередь используется в блоках цилиндров.

Его пористая структура позволяет уменьшить износ и удерживает масло. Помимо ковкого чугуна широкое распространение получила его производная — пластичный чугун.

  Этот материал имеет свойства чугуна при этом упруго деформироваться, что в свою очередь существенно облегчает установку поршневых колец.

Для форсированных двигателей требуются кольца с более высокими параметрами. Были найдены другие материалы, в частности на чугун стали наносить слой хрома (имеется в виду твердый хром). Впервые такие кольца использовались в самолетостроении.

Именно здесь при очень высоких давлениях и температурах кольца с хромовым покрытием отлично противостояли истиранию и заеданию. Помимо этого хромированные кольца устойчивы к износу.

Но есть и недостаток, эти кольца очень твердые, поэтому отверстия цилиндров должны быть сделаны точно.

На следующем этапе были сделаны поршневые кольца из нержавеющей стали. Стоит отметить, что кольца из нержавеющей стали это те же хромированные кольца, только с большим содержанием хрома. Для увеличения срока службы были сделаны кольца с молибденовым покрытием.

Такие кольца стали основными в форсированных моторах, они легко прирабатываются и более долговечны. При установке колец на форсированный двигатель необходимо учитывать ряд факторов, которые помогут существенно увеличить срок службы изделия, например ширина колец. При оборотах двигателя более 6000 обычно ставят кольца шириной 1,59 мм.

Использовать более тонкие кольца можно в случае, когда главнее характеристики мотора, а не его долговечность.

Конструкция верхних компрессионных колец

Помимо, материалов из которого сделаны кольца, есть еще факторы, которые определяют как хорошо будет работать кольцо в разных режимах эксплуатации: расположение кольца на поршне и его конструкция.

 Как пример можно привести кольцо, которое имеет небольшое перекручивание, что в свою очередь позволяет ускорить приработку колец со стенками цилиндров. Важным типом компрессионного кольца является кольцо с L-образным участком.

Такие кольца способны развивать дополнительное усилие, которое прикладывается к стенкам цилиндров при высоком давлении.

Второе компрессионное и маслосъемное кольца

Второе компрессионное кольцо служит для дополнительного уплотнения вслед за верхним маслосъемным кольцом. Это кольцо следит за газами, которые уходят мимо верхнего кольца. Второе компрессионное кольцо действует по типу скребка, помогая маслосъемному кольцу не допустить попадания излишков масла в камеру сгорания и возникновение детонации.

Видео

Источник: http://autoepoch.ru/avtoazbuka/vse-o-porshnevyx-kolcax.html

Поршневые кольца: виды, назначение и особенности выбора

Исправная работа всех систем, узлов и деталей обеспечивает безопасность на дороге. Не стоит недооценивать важность любых мелочей в автомобильной конструкции, особенно, если дело касается силового агрегата, ведь даже выпавший болтик способен повлечь за собой массу неприятностей, в том числе вывести из строя дорогостоящий механизм.

  • В двигателе внутреннего сгорания немаловажную роль играют поршневые кольца, их износ напрямую влияет на функциональность мотора, провоцируя потерю производительности и чрезмерное потребление моторного масла и горючего.
  • Если возник вопрос замены элементов, важно правильно выбрать детали на замену, ведь ошибки при подборе могут привести к неприятным последствиям для двигателя впоследствии ремонта.

Назначение поршневых колец

Цилиндр в ДВС являет собой рабочую камеру объёмного вытеснения, где поршень, имеющий цилиндрическую форму и близкий по размерам с цилиндром, совершает внутри него возвратно-поступательные движения, обеспечивая расширение сжатых газов, являющихся продуктами горения топливовоздушной смеси.

Несмотря на практически герметичное соединение и плотное соприкосновение поверхностей, между данными элементами всё же остаётся небольшой зазор.

Допускать попадание газов, образовавшихся как следствие процесса горения и моторного масла из картера нельзя, зачем и нужны поршневые кольца, препятствующие этому.

Совет

Так, задачей компрессионных колец является предотвращение проникновения газов из камеры в картер путём поддержания герметичности. Маслосъёмные кольца призваны воспрепятствовать попаданию в картер масла, регулируя его количество на стенках цилиндра.

Небольшое проникновение газов наблюдается даже при использовании высококачественных колец на исправном агрегате, но это является нормой.

Условия работы элементов конструкции жёсткие, так, высокие температуры и трение, присущие функционированию двигателя, со временем провоцируют их износ.

При этом изношенные детали пропускают большее количество газов, поэтому если своевременно не озадачиться их заменой, вероятен капремонт силового агрегата.

Функционал поршневых колец обеспечивает:

  1. Герметичное прилегание поверхностей поршня и цилиндра.
  2. Нужное количество масла на стенках цилиндра, достаточное для скольжения, но не проникающее в камеру.
  3. Препятствие перегреву и коррозии поршней путём отвода тепла от них к стенкам цилиндра.

Высококачественные поршневые кольца тонкие, поскольку тогда они обеспечивают отсутствие вибраций поршней при функционировании силового агрегата на высоких оборотах, а также снижают трение со стенкой цилиндра. Для маломощного мотора используют и широкие, они вполне справятся с задачей, а стоить будут дешевле.

Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец

Сегодня рынок автозапчастей не испытывает дефицита и способен предложить потребителю огромный выбор поршневых колец всех мастей, отличающихся по качеству и цене.

Играет роль и производитель, поскольку известные бренды используют только высококачественные материалы и инновационные технологии, изготавливая продукцию на современном оборудовании. С учётом затрат на производство на дешевизну не стоит и надеяться, при этом важно остерегаться подделок.

Есть также не самые передовые производители автозапчастей, но также выпускающие качественную продукцию по средней цене.

Озадачившись вопросом, как правильно выбрать поршневые кольца, стоит обращать внимание не только на их диаметр, но и ознакомиться с ассортиментом материалов, из которых изготавливаются детали.

От свойств материала зависят такие характеристики элементов, как долговечность и показатели производительности, ведь детали вынуждены работать в экстремальных условиях.

Так, при выборе первого компрессионного кольца важно учитывать особенности его работы в условиях масляного голодания, сопровождающегося повышенной температурой. К ним предъявляются высокие требования по термо- и износостойкости, чаще всего материалом служит чугун с молибденовым покрытием.

При изготовлении поршневых колец применяются:

  1. Чугун. Состав материала позволяет хорошо сдерживать масло, что продлевает срок службы элемента.
  2. Пластичный чугун имеет те же базовые свойства сплава, а также отличается возможностью упругой деформации, что значительно облегчает монтаж.
  3. Хром. Покрытие хромом чугунных изделий обеспечивает термостойкость и противоизносные качества.
  4. Легированная сталь стала применяться сравнительно недавно, она покрывается пористым хромом или оловом, что обеспечивает лучшее сопротивление высоким температурам, чем у чугуна.
  5. Молибден. Чугун, покрытый молибденом, применяется на сегодняшний день чаще благодаря возможности увеличения ресурса и рабочих характеристик деталей.

Верхнее кольцо, которое отвечает за регулирование подачи масла, покрывают хромом, оловом или нитридами при помощи плазменного напыления. Также может использоваться керамическое покрытие, наносящееся методом вакуумного нанесения.

На качестве материала лучше не экономить, поскольку низкосортные изделия «горят на работе» с высокой скоростью, так что автовладельцу придётся с регулярной периодичностью заниматься заменой элементов.

Чтобы обезопасить себя от подделки, лучше приобретать изделия в специализированных центрах или у надёжных дилеров.

Конструкция поршневых колец

Для многих современных моторов на поршень приходится по три кольца, имеющих чуть больший диаметр, чем поршень, при этом часть элементов вырезана.

Вырез, по сути, представляющий собой расстояние между двумя концами незамкнутых колец, называют замком. Поверх поршня элементы ставят так, чтобы замки не были выстроены на одном уровне.

Прорези являются атрибутом всех типов колец и служат цели скомпенсировать тепловые расширения, присущие металлам под действием высоких температур.

Цельная конструкция элементов только повышала бы и без того наличествующую нагрузку на поршни и цилиндры. Тепловой зазор составляет 0.6-0.3 мм., боковой зазор с поверхностью поршня 0.08-0.04 мм. При несоблюдении допустимых значений производительность мотора будет снижена. Эффективность функции отвода тепла обеспечена именно зазорами.

Двухтактные бензиновые агрегаты с кривошипно-камерной продувкой используют только компрессионные кольца. Поперечное сечение обычно выполнено в прямоугольной форме, край же имеет или цилиндрический профиль, или фаску.

Маслосъёмные кольца могут быть конструктивно представлены литыми с прорезью из чугуна либо составными из стали. Составной элемент являет собой тонкие кольца (верхнее и нижнее), а также два расширителя (радиальный и осевой). Стальные кольца используют чаще чугунных, что обусловлено низкой себестоимостью продукции.

Виды поршневых колец

Элементы, посаженные в поршневых канавках, различаются зависимо от их предназначения. Поршневые кольца бывают компрессионные, цель которых препятствовать просачиванию газов в картер и маслосъёмные, удаляющие лишнюю смазку с поверхностей цилиндров.

Комплекты деталей могут включать их разное количество, в старых двигателях доходило и до семи элементов, сегодня чаще всего используется набор из трёх элементов, устанавливаемых в такой последовательности:

  1. Верхнее компрессионное кольцо.
  2. Второе компрессионное.
  3. Маслосъёмное кольцо, состоящее из трёх частей (верхняя и нижняя пластинки, между которыми располагается тангенциальный расширитель).

На спорткарах с форсированными моторами, предполагающими функционирование на высоких оборотах, часто комплект представлен в виде двух элементов.

При этом зависимо от марки и модификации авто с бензиновым двигателем могут быть использованы прочие варианты.

Автопроизводители в стремлении совершенствования конструкции прибегают к разным конструктивным решениям, повышая характеристики элементов.

Верхнее компрессионное

У поршневых колец этого типа имеется наружный диаметр чуть больше, чем у цилиндра, для помещения внутрь оснащаются замком, а их поверхность отличается гладкостью. Модификаций деталей этого типа много, они отвечают за приработку со стенками цилиндров. Тогда, когда в основе элемента использована перекрученная структура, обеспечивается наиболее плотное прилегание в канавке цилиндра.

Нижнее и маслосъёмное

Второе компрессионное кольцо, находящееся посередине имеет более тесный контакт с канавкой, а его задача заключается в создании препятствия для попадания газов и масла. То есть деталь обеспечивает нормализацию количества смазки между верхним элементом и маслосъёмным, тогда как последнее в полной мере удаляет масло со стенок.

В отличие от компрессионных колец, маслосъёмное оснащено сквозными прорезями, способствующими отводу смазки, устанавливается элемент ниже предыдущих деталей.

Современные силовые агрегаты предполагают наличие одного кольца для каждого поршня, раньше применяли больше, а на бензиновых двухтактных моторах с кривошипно-камерной продувкой данный компонент конструкции вовсе отсутствует, поскольку в нём нет необходимости (в таких агрегатах масло сгорает вместе с горючим).

Какие кольца лучше

Производители предлагают потребителю большое количество вариантов, на рынке автозапчастей можно найти самые разные детали, исполненные при помощи различных материалов. Автомобилисту, не сталкивающемуся с выбором элементов сложно определить, какие поршневые кольца лучше поставить.

Материалы, применяемые в конструкции, покрытие, допуски, а также геометрия колец отличны у разных вариаций, это нужно учитывать при подборе.

Максимальная нагрузка при функционировании мотора приходится на верхнее кольцо, потому они обычно изготовлены из высокопрочного чугуна и покрываются хромом либо молибденом с целью повышения износостойки и снижения трения при контактах с поверхностью цилиндра.

Немаловажную роль играет и производитель деталей, какой из них является самым лучшим — вопрос спорный. Сегодня в их разнообразии может потеряться даже бывалый автомобилист. Чтобы хоть немного сориентироваться при покупке стоит обратить внимание на рейтинг производителей:

  1. Glico – мировой лидер по производству автозапчастей. Страна производитель – Германия. Стоимость изделий высока, но качество сравнимо с оригинальными деталями. Компанией выпускаются запчасти более чем для 5000 марок двигателей.
  2. AE – известнейший бренд, среди огромного ассортимента продукции есть и уникальные детали для французских авто. Страна происхождения — Великобритания.
  3. NE – германская компания выпускает бюджетные поршневые кольца достойного качества, является поставщиком на конвейер к японским автомобилям Хонда, Мазда, Хендай, Киа, Ниссан, Митцубиси, Тойота, Субару, Сузуки и пр..
  4. Kolbenschmidt – германский производитель выпускает фильтры и детали моторной группы высокого качества.
  5. Mahle Original – изготовитель деталей поршневых групп очень высокого качества, ценник недешёвый. Завод компании находится в Германии, откуда ведутся и поставки на конвейер Ауди, БМВ, Форд, Фиат, Хонда, Хендай, Ниссан, Опель, Шкода, Тойота, Фольксваген и других.
  6. SKF – шведская компания, являющаяся одним из крупнейших производителей в мире подшипников, систем смазки и мехатроники. Производство ведётся более чем на 140 предприятиях в 32 странах.
  7. Ashika – ассортимент итальянской торговой марки включает моторную группу. Изделия подходят для ремонта ТС азиатского, европейского и американского происхождения, производятся оригинальные запчасти для автомобилей Хендай, Дэо, Киа.
  8. Goetze – известный производитель поршневых колец, как и бренд Nural, под которым выпускаются поршни и цилиндры для различных видов двигателей, принадлежит германскому концерну Federal-Mogul. Продукция поступает на сборочные конвейеры мировых автогигантов Форд, БМВ, Фиат, Рено и других.

Следует отметить, что рынок автозапчастей полон подделок на многие известные бренды, зарекомендовавшие себя высоким уровнем качества. Чтобы уберечься от покупки фальсификата, лучше приобретать изделия у проверенных дилеров, официальных представителей, имеющих на всю реализуемую продукцию сертификаты и предоставляющих документы по первому требованию покупателя.

Источник: https://drivertip.ru/tovary/kak-vybrat-porshnevye-kolca.html

Поршневые кольца двигателя

Поршневые кольца по назначению разделяют на компрессионные и маслосъемные.

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 отличии от компрессионных колец имеют сквозные прорези.

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.

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.

Обратите внимание

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.

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.

Однако, 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.

вообще 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.

Важно

Не смотря 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.

Если Вам понравился материал, поставьте, пожалуйста, лайк в вашей социальной сети.

Источник: https://cto-torsion.by/nashe-sto/vidy-rabot/remont-dvigatelya/porshnevye-koltsa-dvigatelya

Из каких материалов изготавливают качественные поршневые кольца| Информация, эксплуатация, обслуживание

Информация

26.01.2015

Из каких материалов изготавливают качественные поршневые кольца

Базовые моменты изготовления поршневых колец будут рассмотрены в статье, а также будут указаны основные материалы для их изготовления.

Современные модификации поршневых колец производятся из перлитного чугуна высокого качества. Этот материал очень хорошо себя зарекомендовал в области мотостроения, поэтому производители очень часто используют именно его.

Перлитный чугун обладает повышенными показателями по антифрикции и износостойкости, которые достигаются при помощи мелких частичек пластинчатого графита.

Именно такая структура позволяет достигать отличных антифракцийных показателей.

Чугунные кольца на этапах своего производства подвергаются обдирке, после чего их искусственно состаривают. Процесс старения происходит исключительно при высоких температурах (более 500 градусов Цельсия).

Поршневые кольца, используемые в самых важных узлах мотосредства, изготавливают методом литья в кокили. Этот способ хорош тем, что после отливки детали получаются практически идеальной формы с минимальными припусками, поэтому финишная обработка сводится к минимуму, ускоряя процесс изготовления поршневых колец.

Те поршневые детали, которые будут эксплуатироваться в узлах с обильной смазкой, очень часто производят из специального состава стали, который носит название пружинная.

Этот материал поддается закаливанию, для чего заготовки опускаются в печи, где постоянно поддерживается температура до 500 градусов Цельсия.

Эти поршневые кольца не могут использоваться в цилиндрах, у которых стенки не отличаются повышенной прочностью.

Реже, но можно встретить поршневые кольца из кованой бронзы, причем бронза может быть абсолютно разных марок, а также из бронзы стандарта БрБ2, которую еще называют бериллиевая.

Некоторые модели поршневых колец могут подвергаться дополнительной обработке по копиру. Если используется этот метод, то каждую деталь точат и фрезеруют, доводя ее размеры до нужных параметров.

Совет

Далее изготавливается замок, для чего в форме создается прорез, а затем концы кольца сводятся, и проводится обработка обеих поверхностей (внутренней и наружной).

Чтобы качественно провести этап обработки, применяют специальные круглошлифовальные станки.

Весь процесс изготовления поршневых колец строго регламентирован. Когда происходит накатка, деталь укладывается в определенную канавку на вращающейся части агрегата. Тыльная сторона кольца обрабатывается роликом, установка которого в станок выполняется определенным образом.

При этом самое максимальное давление создается на обратной от замка стороне поршневого кольца. В результате этого появляется определенная пружинистость кольца, которое стремится выпрыгнуть наружу.

После того как закончена обработка тыльной стороны, поддаются шлифовке торцы и наружная часть поршневого кольца.

Весь процесс обработки поршневого кольца на круглошлифовальном станке называется нагартовкой. В результате подобной обработки происходят изменения во внутренней структуре детали.

Если рассматривать физическую природу процесса, то можно отметить появление такого параметра, как напряжение сжатия, которое задается изначально и строго контролируется изготовителями.

Сжатие должно иметь значение, противоположное напряжению растяжения, поэтому в тот момент, когда происходит установка кольца на поршень, этот параметр строго контролируется. Положительным моментом такого метода считается возможность увеличения габаритных размеров детали без абсолютной потери внешнего давления в структуре заготовки в целом.

Обратите внимание

Но эти этапы не являются завершающими. После них еще идет притирка, происходящая в эталонном цилиндре. Этот узел создан специально для того, чтобы проверить, насколько точно деталь прилегает и какие имеются зазоры. Все эти параметры должны точно соответствовать нормативным значениям, иначе поршневое кольцо не сможет попасть в продажу.

Описанные этапы могут иметь отличия, поскольку каждое производство и каждый изготовитель вносит свои коррективы, учитывая назначения поршневых колец и условия их будущей эксплуатации.

Рекомендуемые товары

15.09.2015Обслуживание аккумулятора для скутера

Свинцово-кислотные аккумуляторы для мототехники производятся двух типов: обслуживаемые и необслуживаемые. Они могут продаваться в заряженном и сухозаряженном состоянии. В последнее время появились еще гелевые

Источник: https://www.moto-scuter.ru/staty/Iz_kakikh_materialov_izgotavlivayut_kachestvennye_porshnevye_koltsa/

Выбор поршневых колец

большинством качеств чугуна, а кроме этого, он может гнуться перед разрушением, что облегчает установку колец.

Эти кольца приемлемы для использования, но форсированные двигатели требуют немного большего, чем быть просто приемлемыми. Так как уровень требовании с годами возрастает, то были найдены другие, более эффективные (и более дорогие) материалы. Одним из первых было нанесение слоя хрома на чугун.

Эти кольца не используют обычный полированный хром, который применяется для бамперов и колпаков колес, а обрабатываются твердым хромом.

Эти кольца были впервые использованы в самолетостроении, где они были необходимы для того, чтобы найти материал, который будет противостоять истиранию и заеданию даже при очень высоких температурах поверхности и высоких давлениях. Также твердый хром очень устойчив к износу.

Хромированные кольца имеют один недостаток; так как они являются очень твердыми; конструкторы двигателей должны использовать точные технологии обработки отверстий цилиндров, чтобы добиться оптимальной работы.

Поршневые кольца, сделанные только из нержавеющей стали, являются усовершенствованием хромированных чугунных колец. По сути, нержавеющая сталь является материалом, в который входит большое количество хрома.

И нет ничего особенного в том, что кольца имеют свойства, аналогичные свойствам хромированных колец.

Важно

Нержавеющая сталь также имеет способность к противостоянию высокой температуре, превосходящую хромированный чугун.

При попытках увеличения срока службы колец и обеспечения быстрой их приработки были созданы молибденовые кольца. Такое кольцо является обычно кольцом с основой из чугуна с молибденовым покрытием на своей поверхности.

Молибден имеет многие противоизносные свойства хрома, а в некоторых случаях он может иметь даже большую сопротивляемость износу.

С течением времени молибденовые кольца стали, вероятно, основными в форсированных двигателях, так как они долговечные, относительно легко прирабатываются и более надежные.

В заключение рассмотрим керамические поршневые кольца фирмы TRW. Керамическая технология является быстро про1рессирующей, и опыт показал, что при ее применении можно получить необычное поршневое кольцо и увеличить срок службы цилиндров. Однако, если рассмотреть керамическое покрытие отдельно от поверхности кольца, то оно может нанести неисправимые повреждения на стенках цилиндров.

Керамическое кольцо включает в себя неметаллический материал, который очень твердый и износостойкий. Не советуем применять эти кольца, пока не будет достоверных результатов из применения в двигателях.

Источник: https://StudFiles.net/preview/1940527/page:7/

Ремонт двигателя. Кольцевая дорожка

.

Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные. Первые уплотняют камеру сгорания и передают теплоту от поршня в блок (гильзу цилиндра). Вторые препятствуют попаданию масла в камеру сгорания.

Уплотнение компрессионными кольцами происходит за счет прижатия кольца к цилиндру силами упругости материала кольца и давления газов, проникающих из камеры сгорания в заколечное пространство через зазоры.

При частичных нагрузках давление в камере сгорания уменьшается, и основное значение в уплотнении приобретают упругие свойства материала и форма кольца. Высокая температура, разумеется, снижает его упругость.

Совет

Надежность уплотнения зависит и от формы цилиндра (овальность, корсетность), препятствующей плотному прилеганию кольца к цилиндру. Кроме того, неровности сопрягаемых поверхностей, износ цилиндра в зоне остановки колец, износ поршневых канавок и соответствующих поверхностей колец вызывают их вибрацию в осевом и радиальном направлениях, что приводит к усталостному разрушению колец.

На первое поршневое кольцо приходятся самые большие нагрузки.

Оно работает при температуре 180 — 210 °C, и поскольку масляный слой в зоне остановки поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) практически отсутствует, в поверхностных слоях кольца, контактирующих с цилиндром, температура существенно выше — из-за трения.

Увеличение теплового зазора между поршнем и цилиндром при износе вызывает качание поршня при перекладках в верхней и нижней (НМТ) мертвых точках, что придает боковой поверхности кольца бочкообразную форму. Это помогает его всплытию на масляном слое в средней части цилиндра.

  • Второе кольцо работает в более благоприятных условиях, поскольку температура поршня в его зоне значительно ниже (150 — 170 °C), горячих газов меньше, а масляный слой толще.
  • Маслосъемное кольцо меньше подвержено тепловым нагрузкам, однако оно должно регулировать подачу масла к компрессионным кольцам так, чтобы его хватало для смазки, но в камеру сгорания проникало как можно меньше.
  • На долю поршневых колец приходится 40 — 50% всех механических потерь на трение в двигателе, причем на первое компрессионное кольцо — 60%, на второе — 30%, на маслосъемное — 10% затрат энергии на трение колец.

Компрессионные кольца бензиновых двигателей обычно изготавливают из специальных марок чугуна, изредка — из стали (например, кольца диаметром 100 мм для ЗИЛов и УАЗов).

Первое компрессионное кольцо, как правило, прямоугольной формы, но в некоторых случаях на внутреннем диаметре делается довольно большая фаска, создающая напряжение изгиба кольца и улучшающая съем масла.

Такая конструкция принята на «москвичевских» кольцах, а также на изготовленных фирмой Goetze для «Волг» и УАЗов (и подходящих для ГАЗ-53). При установке зарубежных колец необходимо обращать внимание на их правильное положение — верх определяется по надписи «ТОР».

Наружная рабочая поверхность кольца должна иметь покрытие из хрома, обладающего необходимой твердостью и низким коэффициентом трения. Высокая температура плавления хрома не дает произойти «схватыванию» материалов кольца и цилиндра при отсутствии масла в зоне остановки кольца.

Хромовое покрытие должно быть толщиной не менее 0,1 мм (без приборов толщину покрытия можно увидеть на фаске на торце в замке кольца, правда, на отечественных кольцах фаска, как правило, отсутствует или завалена, т.к.

делается вручную; за рубежом эта операция выполняется на специальных шлифовальных станках, вследствие чего фаска чистая, хорошая, и видна толщина хрома).

Хром должен иметь матовый цвет, получаемый при соответствующей гальванической обработке. Это так называемый «пористый» хром, который несколько мягче жесткого, блестящего, лучше прирабатывается и удерживает в микропорах масло, отчего снижаются трение и износ покрытия.

Обратите внимание

В процессе работы покрытие все равно изнашивается, поэтому чем оно толще (в определенных пределах), тем дольше служит.

(Здесь возникает вопрос о различных противоизносных, металлоплакирующих и антифрикционных добавках в масло, но это тема другого разговора.

) Износ хромового покрытия вызывает повышение трения кольца, ускоренный износ основного металла кольца, снижение компрессии и увеличение расхода масла.

Торцы кольца в замке должны быть ровными и хорошо прилегающими друг к другу при сжатии кольца, фаска — маленькой и аккуратной.

При несоблюдении этих требований увеличивается прорыв горячих газов в зоне стыка, вызывающий местный перегрев и повышенный износ кольца.

В случае общего перегрева поршня (например, при перегреве двигателя) возможно исчезновение теплового зазора в замке и, как следствие, задиры и поломки кольца и цилиндра.

Остальные поверхности кольца чаще всего бывают фосфатированы. Это противоизносное и антикоррозионное покрытие должно быть глубоким, что определяется по плотному черному цвету, без просветов основного металла.

Возможны и другие виды покрытий рабочей поверхности, например, молибденовые — снижающие трение, термостойкие (молибден выдерживает температуру до 2620 °C), а также металлокерамические и керамические, наносимые в вакууме или газовых средах с помощью плазменных технологий. Такие покрытия в массовом производстве встречаются достаточно редко и только за рубежом.

При замене колец без ремонта блока или гильз применяются кольца без хрома, т. к. он плохо прирабатывается к поверхности с высокой чистотой, образующейся при длительной работе колец. Если хромированные кольца устанавливаются в работавший цилиндр, то при обкатке двигателя применяются специальные масла, обеспечивающие ускоренную приработку в первую очередь поршневых колец.

Второе компрессионное кольцо решает две задачи: уплотнения зазора между поршнем и цилиндром от газов, проникших за первое кольцо; снятия масла, проникшего за маслосъемное кольцо (не полностью, а пропустив его в количестве, необходимом для смазки первого кольца, то есть деталь играет роль и компрессионного, и маслосъемного колец).

Важно

Это кольцо работает при более низких температурах и наличии достаточного количества масла на трущейся поверхности, поэтому в бензиновых двигателях, как правило, рабочая поверхность кольца не покрывается хромом — оно целиком фосфатируется или покрывается каким-либо другим противоизносным слоем, например, оловом. Материал кольца практически у всех производителей — специальный чугун.

Для выполнения маслосъемной функции рабочая поверхность кольца имеет проточку с острой кромкой или делается в форме конуса с очень малым углом (так называемое «минутное» кольцо, которое также может иметь проточку на рабочей поверхности или на внутренней — вызывающую искривление кольца и образование на рабочей поверхности острой кромки). Cпецифическая форма кольца требует его правильной установки на поршень. «Минутные» кольца для бензиновых двигателей, более сложные и дорогие, наша промышленность не выпускает. За рубежом делают кольца всех типов.

Сравнивая особенности конструкции второго компрессионного кольца, т.е.

способы образования маслосъемной кромки, можно отметить положительный момент у колец с наружной проточкой и «минутных»: у них, по сравнению с кольцами, имеющими проточку на внутренней поверхности, не искажаются плоскости прилегания кольца к сопрягаемым поверхностям канавок поршня. Благодаря этому канавка не деформируется, улучшается теплоотвод от поршня и повышается ресурс цилиндропоршневой группы.

Окончательно конструкцию кольца можно подобрать только опытным путем, проводя ресурсные испытания. Обращаясь к опыту ведущих мировых производителей, можно сказать, что они чаще применяют «минутные» кольца с проточкой или без нее.

У нас для «Волг» продаются кольца фирмы Goetze «минутного» типа. Для ВАЗов применяется второе компрессионное кольцо прямоугольной формы с проточкой по рабочей поверхности.

При выборе комплекта колец нужно обратить особое внимание на стык и покрытие, как было указано выше.

Перейдем к маслосъемному кольцу. Из всего комплекта колец оно работает в наиболее легких условиях — как по температуре, так и по условиям смазки. Его задача — регулировать количество масла, поступающего к компрессионным кольцам, обеспечивая смазку первого компрессионного кольца, но не допуская при этом излишнего поступления масла в камеру сгорания.

Чаще всего используются два конструктивных исполнения кольца — коробчатого типа и сборной конструкции.

Совет

Коробчатое кольцо изготавливают из чугуна. Оно имеет на рабочей поверхности два пояска, снимающих масло с поверхности цилиндра. Пояски бывают различной формы, например, прямоугольные (двигатель типа 412) или трапециевидные с разным направлением уклона.

Для увеличения жесткости кольца, повышающей степень съема масла, внутри устанавливают пружинный расширитель.

Кольцо сборной конструкции состоит из двух стальных колец, которые удерживаются в канавке расширителями различной конструкции. Каждое из колец работает в какой-то степени независимо друг от друга, повышая тем самым маслосъемные свойства этого типа конструкции.

Однако при износе хромового покрытия на рабочей кромке происходит резкое увеличение коэффициента трения при контакте стального кольца с чугуном цилиндра в зоне остановки кольца в ВМТ и НМТ, и там появляется ступенька, приводящая к вибрации кольца и прогрессирующему износу кольца и цилиндра, а в зоне ВМТ — еще и компрессионных колец (на этот сложный процесс значительное влияние оказывают свойства масла и его температура).

Коробчатое кольцо такого дефекта не имеет, т. к. изготавливается из чугуна (коэффициент трения пары «чугун-чугун» равен 0,15, а пары «сталь-чугун» — 0,18). При износе хромового покрытия это кольцо меньше изнашивает цилиндр и не создает уступа, как стальное.

Вне зон ВМТ и НМТ, когда увеличивается скорость поршня, происходит всплытие колец на масляной пленке, пропадает контакт колец с поверхностью цилиндра. Износ исчезает, что хорошо видно при осмотре поверхности цилиндра.

Для двигателей, имеющих небольшую наработку (как правило, у машин, находящихся в личном пользовании), конструкция маслосъемного кольца безразлична, здесь решающим фактором является качество хромового покрытия. А вот для двигателей с большой наработкой (у автомобилей, используемых в коммерческих целях) более предпочтительно использование маслосъемных колец коробчатого типа.

Остальные поверхности маслосъемного кольца, как правило, фосфатируются.

General Motors, Volkswagen, Mercedes-Benz, Fiat, BMW, Chrysler, Porsche чаще применяют в двигателях легковых машин коробчатые кольца, Ford и Renault — сборные. В зависимости от задач применяются как коробчатые, так и сборные и другие виды маслосъемных колец.

Обратите внимание

Для дизелей применяются только коробчатые маслосъемные кольца. В связи с повышенной теплонапряженностью дизельной цилиндропоршневой группы необходимо еще более тщательно контролировать качество используемых деталей. Здесь доверие «левшам» стоит значительно дороже.

После замены колец наступает важный момент — обкатка двигателя. В это время пара трения «кольцо-цилиндр» требует особого внимания, т.к. поверхность кольца, покрытая хромом (особенно хромом низкого качества), усиленно снимает поверхностный слой цилиндра, где при окончательной обработке нанесены риски для создания маслоудерживающей сетки.

В нашей стране и за рубежом давно применяются различные обкаточные масла или добавки в рабочие масла, способствующие ускоренному созданию микрорельефа со сглаженными вершинами (за счет физико-химических реакций в наиболее нагруженных зонах). Конечно, необходимо тщательно соблюдать требования производителей масел и добавок.

Оптимальная поверхность, без выступающих элементов, испытывает меньшие контактные нагрузки. По ней более равномерно распределяется масляная пленка, выдерживающая большие давления, которые возникают во время работы. Таким образом, ускоренная приработка колец и поверхности цилиндра — залог увеличенного ресурса двигателя.

Мы рассмотрели лишь основные моменты работы колец. Многофакторность функционирования системы «поршень-кольца-масло-температура двигателя-тип рабочего процесса» требует анализа работы каждого элемента в различных условиях эксплуатации.

Источник: http://5koleso.ru/articles/garazh/remont-dvigatelya-kolcevaya-dorozhka

Какие поршневые кольца лучше поставить на ваз – АвтоТоп

Как не ошибиться при выборе поршневых колец для автомобилей ВАЗ?

На рынке автозапчастей сегодня есть все — от самой мелкой детали до двигателя и кузова. Казалось бы, проблема, которая лет десять-пятнадцать назад стояла очень остро, наконец-то решена. Но не тут-то было. Подобрать качественные детали для замены непросто, особенно это касается вкладышей шатунных и коренных подшипников, элементов цилиндропоршневой группы —
поршней, колец. Именно качество и надежность этих деталей кардинально влияют на срок работы двигателя после «лечения».

Самые первые поршневые кольца для ВАЗ изготавливались на специализированном заводе в Мичуринске, но устаревшие технологии 50-х годов не
соответствовали требованиям ВАЗ к качеству продукции. Выбраковка мичуринских колец достигала порой 75-80%, поэтому руководство ВАЗ приняло решение об организации данного производства в собственном «доме». С этой целью заключили договор между ВАЗ и японской фирмой «Рикен», которая поставила в Тольятти оборудование для производства поршневых колец, что
позволило снизить количество брака до 25%. Казалось бы, и эта цифра велика, однако по сравнению с другим импортным оборудованием преимущество японского в качестве было неоспоримым.

В настоящее время на ВАЗ выпускают поршневые кольца трех номинальных размеров (76, 79, 82 мм), на каждый из которых приходится по два ремонтных (0,4 и 0,8 мм). Материалом для изготовления колец является специальный высокопрочный или серый чугун марки РИК-40 и РИК-20, который имеет высокие противоизносные свойства, превосходящие по качеству материалы колец других заводов (в Мичуринске, Ставрополе). Контроль качества осуществляется после каждого технологического перехода в течение всего процесса производства.

Особенности маслосъемных колец

В основной массе маслосъемные кольца выпускаются двух типов — хромированные и нехромированные, однако не так давно появились и стальные кольца с пружинным элементом, предназначенные пока лишь для установки при ремонте двигателя. Стальные маслосъемные кольца изготавливают только номинального размера.

Хромированные кольца имеют сечение с двумя симметричными выступами и предназначены для установки в двигателях ВАЗ-2106, 2108, 21083, 2121, 1111. А появились они после рождения ВАЗовских двигателей для «восьмерок» и » девяток». Эти двигатели имеют повышенную степень сжатия и более нагруженные режимы работы, поэтому в процессе эксплуатации обычные маслосъемные кольца изнашивались намного быстрее, чем верхнее компрессионное, покрытое хромом. Чтобы уравнять их пробег, начали покрывать хромом и маслосъемные кольца вышеперечисленных двигателей, что позволило
продлить жизнь кольцам почти в два раза.

Что касается нехромированных колец, то их выступы несимметричны, и устанавливаются они на двигатели ВАЗ-2101, 21011, 2103, 2105 и на 2106 для АЗЛК 2141. Это, пожалуй, единственная деталь, позволяющая отличить хромированное кольцо от обычного, так как по цвету они почти одинаковы. Будьте внимательны, чтобы вам «по ошибке» не продали «мичуринские» кольца,
имеющие «подкошенные» выступы.

Расширительные пружины также имеют свои отличительные особенности: переменный шаг навивки витков, отшлифованная поверхность по наружному диаметру и торцам. Возможности подделки маловероятны. Такие отличительные черты можно получить, только имея специальное дорогостоящее оборудование, которое есть пока лишь на ВАЗ.

Но бывают случаи, когда пытаются продать уже закончившие свой «жизненный путь» кольца, которые перед этим тщательно чистят и вымывают. Обнаружить
это нетрудно, стоит лишь взглянуть на профиль и высоту выступов. Как правило, они либо отсутствуют, либо проявляются едва заметно. Да и пружинное кольцо практически невозможно полностью очистить от масла и
грязи.

Стальные маслосъемные кольца за рубежом получили широкое распространение. Их большой срок службы, меньшая масса и стоимость, надежность и качество
выполняемой работы говорят о необходимости их внедрения и на всех ВАЗовских моделях. Однако из-за отсутствия необходимого количества материала для их
серийного производства (нержавеющая сталь для пружинного элемента и углеродистая лента для колец) их применение пока ограничено и распространяется лишь на ремкомплекты. Моторесурс стальных колец — 150-200 тыс. км, что, бесспорно, подтверждает их преимущество над чугунными.

Самая главная отличительная черта ВАЗовских стальных маслосъемных колец — хромовое покрытие самих колец и расширительных пружин, у мичуринских и других оно отсутствует. На поверхности колец хром создает специфический матовый оттенок, заметный, если только хорошо присмотреться.

Компрессионные кольца, как и маслосъемные, имеют свой профиль. Верхнее компрессионное кольцо является наиболее нагруженным, изготавливается оно из
высокопрочного серого чугуна, а поверхность по наружному диаметру хромируется. Нижнее компрессионное кольцо менее нагружено, поэтому его не хромируют, а для того, чтобы оно частично выполняло маслосъемную функцию, нижнюю часть делают в виде клина для снятия остатков масла.

Как и маслосъемные, ВАЗовские компрессионные кольца также имеют свои отличительные черты. Эти кольца с одной стороны (а иногда и с двух) по наружному диаметру имеют фаску, у колец другого происхождения этой фаски нет. При первом взгляде ее трудно заметить, однако на ощупь можно определить (контроль, аналогичный проверке доллара).

Еще одной отличительной особенностью являются торцы, которые в ходе технологического процесса на ВАЗ зачищаются шкуркой, и даже фосфатирование
не может скрыть следов данной обработки. После обработки шкуркой торцы получаются осветленными и закругленными, у других же эта особенность отсутствует.

Хромовое покрытие создает матовый цвет, поэтому его нетрудно отличить от стального блеска нехромированных колец. Как уже отмечалось, в настоящее время на ВАЗ выпускаются кольца трех номинальных размеров — 76, 79, 82 мм и только двух ремонтных размеров — 0,4 и 0,8 мм. Если при покупке вам
предлагают 0,7 или 0,6 мм, — это первый признак подделки.

Фирменные метки и упаковки

На каждом кольце обязательно имеется маркировка. Справа от замка ставится слово «ВАЗ», а если это ремонтный размер, то слева от замка ставится цифра
40 или 80, что соответствует ремонтным размерам 0,4 и 0,8 мм. Обнаружить подделку иногда очень тяжело, так как в современных условиях сделать » фирменную» метку не так уж и сложно. Однако и здесь, если постараться,
можно выявить «фальшь». Заводскую метку ставит автомат, а значит место ее установки всегда строго фиксировано. В случае, когда этим занимается
» рукодельщик», всегда имеются отклонения от заводского «места». Это несложно заметить при тщательном осмотре даже одного комплекта колец.
Упаковки также имеют свои фирменные секреты. Все кольца, которые идут на запчасти, упаковываются в пакетики по 3 штуки (два компрессионные и одно
маслосъемное — цилиндрокомплект). На пакетиках устанавливается кодовый номер комплекта, модель двигателя и размер колец. В дальнейшем такие
комплекты расфасовываются по типоразмерам и упаковываются в фирменные коробочки по четыре цилиндрокомплекта. На пакетах и коробках надписи всегда имеют один шрифт, и запомнить его не составит труда, к тому же, на коробке должен быть штамп ОТК, а все точки склеивания коробки тоже располагаются в
строго определенных местах.

Чтобы было проще ориентироваться в номенклатуре поршневых колец, выпускаемых на ВАЗ, предлагаем перечень, представленный в таблицах 1 и 2.

Споры вокруг выбора колец

Любой автомобилист мечтает, чтобы каждая деталь двигателя его машины служила как можно дольше. Однако в случае с поршневыми кольцами это мнение
разделилось. Одни утверждают, что лучше устанавливать кольца, имеющие небольшую долговечность (30-40 тыс. км — в случае мичуринских колец). Этим вы сможете оградить от износа стенки цилиндров и тем самым продлите жизнь двигателю. Другие же настаивают на том, что лучше устанавливать ВАЗовские кольца — более долговечные (пробег до замены 150-200 тыс. км), так как все равно после такого пробега придется заниматься шлифовкой коленчатого вала и заменой его вкладышей, а заодно можно заняться и мелким ремонтом цилиндропоршневой группы. Наличие двух ремонтных размеров позволит еще
дважды избежать расточки цилиндров, что в сумме даст пробег 450-600 тыс. км. А теперь посчитайте, во сколько обойдется вам разборка и сборка двигателя через каждые 30-40 тыс. на протяжении 600 тыс. км пробега.

Таблица 1. Чугунные поршневые кольца
Модель двигателя Размер колец на упаковке Обозначение комплекта
ВАЗ-2101 76 мм нормальный 2101-1000100-10
ВАЗ-2103 76,4 мм ремонтный 2101-1000100-31
76,8 мм ремонтный 2101-1000100-32
ВАЗ-2108 76 мм нормальный 2108-1000100-10
ВАЗ-21081 76,4 мм ремонтный 2108-1000100-31
76,8 мм ремонтный 2108-1000100-32
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 21011-1000100-10
ВАЗ-2105 79,4 мм ремонтный 21011-1000100-31
79,8 мм ремонтный 21011-1000100-32
ВАЗ-2106 79 мм нормальный 2106-1000100-10
ВАЗ-2121 79,4 мм ремонтный 2106-1000100-31
79,8 мм ремонтный 2106-1000100-32
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1000100-10
ВАЗ-21213 82,4 мм ремонтный 1083-10001200-31
ВАЗ-2110 82,8 мм ремонтный 21083-1000100-32
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029
76,4 мм ремонтный 1111-1004031
76,8 мм ремонтный 1111-1004032
ВАЗ-11113 82 мм нормальный 11113-1004029
82,4 мм ремонтный 11113-1004031
82,8 мм ремонтный 11113-1004032

Таблица 2. Ремкомплекты со стальными маслосъемными кольцами
Двигатель Размер колец Обозначение автокомплекта
ВАЗ-2101 76 мм
нормальный 2108-10040029

ВАЗ-2103 — —
ВАЗ-2108 — —
ВАЗ-21081 — —
ВАЗ-21011 79 мм нормальный 2106-1004029
ВАЗ-2106 — —
ВАЗ-2121 — —
ВАЗ-21083 82 мм нормальный 21083-1004029
ВАЗ-21213 — —
ВАЗ-21073 — —
ВАЗ-1111 76 мм нормальный 1111-1004029-01

Всегда автолюбителей всего мира интересовал вопрос: Какие поршневые кольца лучше? Начать стоит с того, что вообще они из себя представляют. Поршневые кольца – это незамкнутые кольца, которые насаживаются в специальные канавки на внешней поверхности поршня автомобиля.

Они нужны для выполнения трех основных функций:

  • Для изоляции камеры сгорания от других деталей и узлов машины;
  • Для удаления лишнего текла с поверхности поршня;
  • Для экономии моторного масла.

Выбор поршневых колец

Ответить на вопрос: Какие поршневые кольца лучше? Поможет краткий экскурс в историю развития данной детали. Поршни высокого качества требуют использовать кольца не стандартной ширины. Узкие кольца нужны для уменьшения силы трения и вибрации в рабочем состоянии при больших оборотах двигателя.

Данный вид колец показывает высокую эффективность работы, но в силу того, что они работают в жестких условиях (высокая температура, большие обороты) их срок работы весьма мал. Лучше использовать обычные широкие кольца, которые показывают более высокую надежность.

После того как подобран диаметр колец необходимо выбрать металл из которого оно произведено. Первым материалом для производства колец был ковкий чугун, который показывал хорошие рабочие характеристики и позволил снизить силу трения внутри двигателя.

Вторым материалом являлся пластичный чугун. Его основным преимуществом было то, что он имеет свойство деформироваться, что облегчает посадку кольца на внешнюю поверхность поршня. Эта деталь, выполненная из этих двух материалов весьма хороша, но если автомобиль обладает двигателем, приближенный по характеристикам к спортивному, то необходимо использовать кольца из других материалов.

Чугун, покрытый хромом, является еще один материалом для производства данной детали. Причем в разработке используется не обычный хром, а более твердый. Это покрытие показывает высокую износостойкость даже в условиях больших температур и высокого давления.

Однако стоит заметить, что при использовании колец с покрытием из твердого хрома нужно знать, что он имеет малую пластичность. Необходимо весьма тщательно подбирать деталь, чтобы добиться эффективной работы всего механизма.

Еще одним видом материала является нержавеющая сталь, которая по свойствам и характеристикам очень схожа с хромом, но в свою очередь, показывает еще более высокие износостойкие показатели.

Помимо материала, из которого изготавливается кольцо нужно обратить свое внимание на его расположение. Помимо обычного положения, деталь может слегка перекручиваться. Другими словами на поршне она лежит, слегка наклонившись в какую-либо сторону.

Другим особым случаем является L-образный участок. Он имеет способность приспосабливаться к условиям работы двигателя. Если в данный момент в двигателе большое давление, то деталь плотно прилегает к поршню. Если давление спадает то, деталь ослабляет свое соприкосновение с поршнем, тем самым уменьшая износ и трение.

Компрессионные и маслосъемные кольца

Эффективность работы без зазорного кольца в полной мере зависит, от того как хорошо работают другие детали механизма. Например, если случится так, что компрессионное кольцо обеспечивает хороший уровень соприкосновения с поршнем, то работа без зазорного кольца вообще сводится к нулю. Но это не так. Оно позволяет экономить энергию, которая попросту могла бы вылететь в выхлопную трубу.

Если говорить о маслосъемном кольце, то оно позволяет экономить само моторное масло, предотвращает загрязнение камеры сгорания. Особенно важной эта деталь является именно для спортивных двигателей.

Подводя итог по вопросу: Как выбрать поршневое кольцо? Назовем два основных параметра, по которым нужно выбирать поршневые кольца:

  • Ширина детали;
  • Материал, из которого она изготовлена.

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. Поверхность компрессионного кольца изготавливается ровной, без каких-либо выемок. Маслосъемные кольца, в отличие от них, имеют сквозные прорези, предназначенные для отвода масла.

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.

Какие материалы применяются для изготовления поршневых колец

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:

  1. обеспечивает дополнительное уплотнение, задерживая газы, прорвавшиеся через первое;
  2. 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.

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)
нормальный1-й ремонтный2-й ремонтный
2101, 2103, 2108, 21081, 11117676,476,8
21011, 2105, 2106, 21217979,479,8
21082, 21213, 2110, 111138282,482,8

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.

На двух кольцах — журнал За рулем

ПОИСК

Деталей в автомобиле великое множество. Неважных нет, но и среди них есть такие, совершенствование которых не прекращается ни на день. Одна из таких деталей — маслосъемное кольцо. Технологию его производства постоянно улучшают и за рубежом, и у нас. Появляются новые предприятия. Специалисты одного из них — компании «Стирлинг Инжиниринг» (Московская область) поделились с нами своим видением ситуации.

У ВСЕХ НА СЛУХУ

Экологические проблемы, порождаемые тепловыми двигателями, должны сегодня беспокоить каждого здравомыслящего человека, а для самих двигателистов это и подавно головная боль. Основных путей решения проблем два — совершенствование рабочего процесса и доработка цилиндро-поршневой группы. Причем работы эти необходимо вести параллельно: от «процесса» зависит выход окислов азота, концентрация СО, а конструкция колец и поршня определяет во многом содержание углеводородов СН.

Работа маслосъемного и компрессионных колец тесно взаимосвязана. Установка, например, чугунного маслосъемного кольца коробчатого типа, как правило, подразумевает, что верхнее компрессионное будет «минутным» (с наклоном рабочей поверхности на одну угловую минуту) или, как еще говорят, скребкового типа. Оно помогает собрать остатки масла, с которыми маслосъемное не справилось.

Ныне все больше производителей отдают предпочтение составным маслосъемным кольцам. Они лучше коробчатых прилегают к цилиндру, особенно при перекладках поршня, и обеспечивают более равномерное давление на стенки (см. рис. 1а, б, в и комментарии). Правда, и с ними есть сложности — это форма расширительного пружинного элемента. Очень непросто обеспечить податливость верхнего и нижнего колец и одновременно необходимое удельное давление на стенку цилиндра (см. рис. 2а, б и комментарии). Иными словами, составное маслосъемное кольцо, по идее, лучше коробчатого, но наличие «вторичных» проблем не позволяет эти преимущества в полной мере реализовать. Замкнутый круг?

ВЫХОД ЕСТЬ

Чтобы не возникало сомнений, почему малоизвестная российская фирма набралась смелости взяться за проблемы, которыми заняты лучшие мировые производители колец, специалисты «Стирлинг Инжиниринг» напомнили: корни их предприятия и основные наработки уходят в начало шестидесятых, в НИИтракторсельхозмаш. В семидесятые уже были достигнуты серьезные по тем временам успехи, хотя сегодня тот уровень может вызвать лишь добрую улыбку. Но дело не остановилось. В 90-х годах были международные патенты Великобритании, ФРГ, Японии, Франции и небольшое производство колец для ремонта эксплуатируемой у нас импортной техники. А вот основным, самым свежим наработкам три-пять лет от роду. Теперь к сути.

Усилия российских специалистов были направлены на то, чтобы, опираясь на наиболее перспективную схему работы маслосъемного кольца, показанную на рис. 2б, заставить деталь работать продолжительно, обеспечивая нормальное, а главное, стабильное во времени давление на стенку. И самое главное (что в конце концов удалось) — изготовить расширитель не методом вырубки металла, как делают сегодня все, а последовательными процедурами гибки и плющения.

В результате крипостойкость (способность пружинного элемента сохранять свои свойства) в два с половиной раза превысила требования международного стандарта ISO 6627. За пять часов нагретые до 250°С пружинные элементы теряют лишь 10% «упругости» при допустимых по стандарту 25%. На таком расширителе нет острых кромок, снижающих подвижность кольца. И, что примечательно, технология позволяет делать на 30% больше изгибов (см. фото).

Знакомясь с результатами множества испытаний, проведенных на ВАЗе, ЗМЗ, в НИЦИАМТ и других организациях, мы выделили в первую очередь две темы.

Первая: всерьез рассматривается вопрос о возможности работы одного из отечественных автомобильных двигателей всего на двух кольцах — одном компрессионном и одном маслосъемном, о котором идет речь (пока испытания не завершены и решение не принято, нас просили героев не называть).

Вторая: при установке нового маслосъемного кольца на карбюраторный двигатель VAZ 21083 (без использования нейтрализатора) содержание СН в его выхлопе приблизилось к норме Евро III (рис. 3). А это уже прорыв!

Рис. 1. Один из недостатков маслосъемного кольца коробчатого типа (а): при перекладке поршня или под действием иных факторов оно начинает работать лишь частью своей поверхности (б), что ухудшает снятие масла с зеркала цилиндра и приводит к повышенному износу. Подобное наиболее заметно в двигателях со значительным износом деталей цилиндро-поршневой группы. Составное кольцо при этом продолжает нормально работать, поскольку его нижняя и верхняя части независимы друг от друга (в).

Рис. 2. Самая сложная деталь составного маслосъемного кольца — расширитель. Ему нужно одновременно обеспечить податливость полуколец и необходимое удельное давление на стенку цилиндра. В варианте, показанном на рис. а, обеспечивается изгибная податливость полуколец, здесь расширитель имеет мощную внутреннюю часть (обращенную к цилиндру). Недостаток — подгибание полуколец при работе, истирание их углов и в перспективе — потеря эффективности. В варианте на рис. б полукольца свободны в радиальном направлении, так что отмеченных только что недостатков здесь нет. И все же податливая внутренняя часть расширителя с трудом обеспечивает хорошее прилегание, что со временем тоже приводит к потере эффективности.

Рис. 3. Содержание углеводородов СН в выхлопе двигателя VAZ 21083 (850 об/мин).

Внизу — расширитель обычного кольца, вверху — цельногнутый с более частыми «сгибами».

А это дальняя перспектива — четыре «полукольца» вместо двух.

Что нужно знать о поршневых кольцах перед сборкой следующего двигателя

Если вас спросят, что вам нужно для поршневых колец в сборке вашего двигателя, вы бы знали, что ответить? Поршневые кольца — самая важная функция в вашем двигателе. Мы получим аргументы по этому поводу, потому что в вашем двигателе действительно нет неважных деталей. Однако то, что делает поршневые кольца настолько важными, — это то, что они делают.

Скромное, трудолюбивое поршневое кольцо появилось в 1854 году, когда человек по имени Джон Рэмсботтом продемонстрировал снижение трения поршневых колец наряду с преимуществами уплотнения и охлаждения.Поршневые кольца повышенного КПД. В те дни речь шла больше о паровых двигателях, а не о внутреннем сгорании.

Поршневые кольца обеспечивают уплотнение цилиндра и камеры сгорания, которое удерживает тепловую энергию там, где она принадлежит, над поршнем. Любая тепловая энергия, выходящая за поршневые кольца, теряется — и точка. Тепловая энергия, содержащаяся над поршнем, переходит на работу, создавая мощность на коленчатом валу. Поршневые кольца также переносят разрушительное тепло в водяную рубашку через стенку цилиндра, чтобы контролировать тепло и предотвращать расплавление поршня.

Больше всего люди хотят от поршневых колец уплотнения цилиндра с низким натяжением для достижения меньшего трения и повышения эффективности. Сложно получить и то, и другое. Мы живем в эпоху тонких компрессионных колец низкого напряжения — иногда всего 0,023 дюйма или 0,6 мм. Это работает, если у вас идеально отточенные стенки цилиндра. Если вы этого не сделаете, кольца будут деформироваться, и вы не получите оптимального уплотнения цилиндра.

Правильный выбор кольца означает понимание функции кольца, материала, конструкции поршня и динамики отверстия.Для правильной работы поршни, кольца и отверстия цилиндров должны иметь идеальный брак. Правильная обкатка двигателя имеет решающее значение для долговечности и надежной работы кольца. Тип поршневого кольца, который вы выбираете, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой двигатель. Двигатели с умеренными уличными характеристиками требуют более «ванильного» кольцевого пакета, чем двигатели с наддувом, турбонаддувом или закись азота. Гоночные двигатели требуют гораздо более жестких колец по сравнению с двигателями с наддувом, турбонаддувом или азотными двигателями.

Выбор кольца зависит от того, сколько тепла и силы вы собираетесь на них воздействовать.Если ваш двигатель — это костяк, поставленный с завода, вы, вероятно, не захотите это слышать. Коробчатый двигатель комплектуется поршневыми кольцами из высокопрочного чугуна и чугуна. Это означает, что вашим кольцам не понравится нагнетатель или этот случайный выброс азота, потому что стандартные ковкие и чугунные кольца не всегда могут выдерживать тепло и давление, связанные с принудительной индукцией или сжатием.

Если вы выбираете закись азота или принудительную индукцию, вам понадобится верхнее компрессионное кольцо, способное выдерживать тепло и давление, связанные с этими элементами.Согласно Эду Лоу из Total Seal, для этого требуются высококачественные материалы. Эд предлагает верхнее кольцо AP из нержавеющей стали с PVD (физическим осаждением из паровой фазы) для принудительной индукции и закиси азота.

Комплекты поршневых колец Total Seal с высокими эксплуатационными характеристиками включают верхнее кольцо из стали AP Steel с нанесенным PVD антифрикционным покрытием из нитрида хрома C-33 для большей эффективности. Покрытие C-33 легко наносится на стенки цилиндра, в то время как верхнее стальное кольцо способно выдерживать экстремальные давления.Вторичные кольца Napier и трехкомпонентные регулировочные кольца из нержавеющей стали входят в стандартную комплектацию набора колец из нержавеющей стали AP.

Как правило, поршни и кольца обычно продаются в наборах, если вы не используете старые поршни или не выбираете другой тип кольца, чем предоставляет производитель. Такие производители, как Federal-Mogul Speed ​​Pro от Summit Racing Equipment, продают поршни и кольца в виде комплектов для вашего удобства. Это делает выбор поршня и кольца легкой задачей для среднего энтузиаста.Просто посмотрите, что предлагает производитель для того типа вождения, который вы собираетесь делать, и оттуда уточнить свое решение.

Важно учитывать, насколько хорошо уплотнение поршневых колец соответствует точку блока цилиндров. В вашем механическом цехе должен быть датчик PAT для точного измерения шероховатости поверхности окончательного хонингования. Total Seal сообщает, что типичные значения (измеренные в микродюймах) для приложений с общей производительностью должны быть около RPK 8-12, RK 20-30 и RVK 30-50. Способен ли ваш местный механический цех на такой уровень работы? Не все из них.Если механический цех сможет закончить складские машины Ford или GM последних моделей с их тонкими кольцами, чтобы сохранить исходные требования к выбросам и заводские допуски, ответ, скорее всего, будет утвердительным. Подтвердите это, когда уроните блок и поршни. CHP

Посмотреть все 28 фото Когда дело доходит до выбора кольца, вы также должны учитывать выбор поршня при планировании. В идеале вы будете использовать подходящие поршни и кольца из одного и того же источника. Например, Total Seal занимается исключительно производством поршневых колец. Как только они поймут, что у вас есть для поршней, они могут настроить вас с правильным пакетом колец, который включает в себя индивидуальные наборы колец.Посмотреть все 28 фото Это типичный коробчатый колец для уличного двигателя, слева направо: ковкий чугун, чугун и гибкий нелегированный чугун для маслосъемных колец. Верхнее компрессионное кольцо изготовлено из ковкого чугуна, поскольку оно более гибкое и устойчивое к нагреванию. Чугун используется для вторичного компрессионного кольца, которое также контролирует масляную пленку и не так сильно нагревается, как верхнее кольцо. Пакет маслосъемных колец состоит из расширителя и двух направляющих, которые предназначены для вытирания масла со стенок цилиндра.Посмотреть все 28 фото Верхнее компрессионное кольцо обычно изготавливается из высокопрочного чугуна с молибденовой поверхностью. Молибден лучше переносит тепло в большинстве случаев, но он достаточно пористый, чтобы удерживать масло для улучшения смазки. Поскольку верхнее кольцо имеет цилиндрическую облицовку, оно вращается под действием поршня, чтобы поддерживать плотный контакт со стенкой цилиндра, но с меньшим трением. См. Все 28 фотографий Вторичное компрессионное кольцо с обратным скосом, конической поверхностью, гладким чугунным вторым кольцом. уже давно подход к этой локации.На самом деле нагрев второй канавки не является проблемой, а это означает, что необходимость в экзотических материалах или покрытиях была небольшой. Сегодня большинство вторичных колец по-прежнему изготавливают из чугуна или даже из высокопрочного чугуна в некоторых областях применения. Это кольцо обеспечивает контроль масла на 85-90 процентов и контроль компрессии только на 5-10 процентов, поэтому для лучшего управления маслом существует определенная тенденция к использованию кольца Напье, особенно с двигателями LS. расширитель и две направляющие предназначены исключительно для контроля масла.На натяжение масляного кольца приходится около 40 процентов общего трения двигателя, при этом только на масляные кольца приходится 50 процентов трения пакета колец. Ключом к снижению натяжения кольца является радиальная глубина кольца в кольцевой канавке. Если вы сохраните традиционный стандарт SAE на глубину 0,190 дюйма, вам все равно потребуются маслосъемные кольца с более высоким натяжением. Однако за счет уменьшения радиальной глубины примерно до 0,140–0,150 дюйма с соответствующей обработкой кольцевой канавки можно уменьшить натяжение, поскольку общий узел масляного кольца более гибкий и соответствует диаметру отверстия.Посмотреть все 28 фото Эд Лоу из Total Seal говорит, что все дело в форме и звуке. Верхние кольца из ковкого чугуна имеют цилиндрическую поверхность и не имеют углублений. При осторожном падении на твердую поверхность кольцо из ковкого чугуна издает «звенящий» звук. См. Все 28 фото. Вторичное компрессионное кольцо имеет коническую поверхность и изготовлено из чугуна. При осторожном падении на твердую поверхность чугунное кольцо издает глухой стук вместо звенящего звука. См. Все 28 фото. Другим средством идентификации вторичного компрессионного кольца является ямочка или лазерная метка, которая всегда обращена вверх, согласно Эд Лоу.См. Все 28 фото: Ковкое железо (слева) и чугун (справа). Идентификация во флексе. Кольца из ковкого чугуна гибкие и могут выдерживать очень высокие температуры. Кольца из чугуна, напротив, хрупкие, и они ломаются, если вы пытаетесь их согнуть. См. Все 28 фото. Для более экстремальных применений с наддувом, турбонаддувом или закисью более жесткий пакет колец. Наверху вверху (слева) обычно находится нержавеющая сталь AP с PVD-покрытием. По словам Скотта Габриельсона из Speed ​​Pro, вторичное кольцо (оба справа) контролирует масло примерно на 85-90 процентов и обеспечивает сжатие всего на 5-10 процентов.Скотт добавляет, что если вы подрезаете нижнюю часть кольца, оно открывает большую часть концевого зазора обратно в кольцевую канавку, которая открывает проходное сечение, обеспечивая резервуар для масла, возвращаемого обратно в поддон. См. Все 28 фотографий. как показано здесь, существует определенная тенденция к использованию второго кольца Napier (с крючком или в форме когтя). Фактически, большинство двигателей GM LS поставляется с завода с кольцами Napier. Кольцо Napier создает резервуар для прохождения очищенного масла. См. Все 28 фотографий. Вот увеличенный вид кольца AP из нержавеющей стали и его сверхтвердой и прочной поверхности, предназначенной для экстремальных условий эксплуатации.Посмотреть все 28 фотографий Центробежно отлитые компрессионные кольца TNT компании Total Seal проходят термообработку, чтобы обеспечить наиболее однородную структуру зерна среди всех колец из мартенситного ковкого чугуна. Они спроектированы для экстремальных условий эксплуатации, таких как закись азота, турбонаддув, наддув и высокое давление в цилиндрах. См. Все 28 фото. Вот более подробный взгляд на компрессионное кольцо TNT от Total Seal. См. Все 28 фотографий. Компрессионное кольцо Total Seal с алмазной отделкой обеспечивает осевые допуски до +/- 0,000050 дюйма; улучшенное уплотнение между поршнем и поршневым кольцом; дополнительные покрытия PVD, разработанные для соответствия материалу цилиндра и минимизации потерь на трение; нестандартная осевая толщина до 0.6мм; и доступны в беззазорном, традиционном или стиле Napier. См. все 28 фото Беззазорное верхнее компрессионное кольцо Total Seal является отраслевым эталоном, потому что оно так хорошо работает. Оно просто обеспечивает лучшее уплотнение, чем обычное поршневое кольцо, благодаря своей двухкомпонентной конструкции. В результате он обеспечивает повышенную мощность и крутящий момент, более длительный срок службы двигателя, улучшенную стабильность, более длительный срок службы колец, улучшенный контроль масла, снижение внутреннего трения, более высокий сигнал разрежения на впуске, более широкую кривую крутящего момента и повышенный вакуум в коллекторе.См. Все 28 фото Кольцо Total Seal без зазоров состоит из двух частей, в которых два стопорных кольца работают вместе для достижения идеального прилегания к стенке цилиндра. См. Все 28 фотографий. как правильно установить поршневые кольца. JGM Performance Engineering предпочитает использовать расширитель колец для аккуратной установки колец. Они говорят нам, что расширитель вызывает меньшую деформацию колец. См. Все 28 фото Расширитель масляного кольца проходит между двумя направляющими, которые вытирают масло по стенке цилиндра.См. Все 28 фотографий После установки расширителя направляющие маслосъемного кольца наматываются на поршень и в канавку, как показано на рисунке. См. Все 28 фотографий Другой подход к установке компрессионного кольца показан здесь Марком Джеффри из Trans Am Racing в Лос-Анджелесе, где сжатие кольца аккуратно вкатываются в кольцевую канавку. Джеффри уверяет нас, что он не вызывает искажения колец. Смотрите все 28 фото. Нам нравятся компрессоры с поршневыми кольцами нестандартного размера, которые доступны в Summit Racing, в самых разных размерах.Если вы производитель двигателей в домашнем гараже, мы предлагаем приобрести компрессор с регулируемым кольцом. Если вы строите много двигателей, кольцевой компрессор нестандартного размера — отличное вложение. См. Все 28 фото. Отделка стенок цилиндров должна была соответствовать технологической кривой, как и конструкция поршней и колец на протяжении многих лет. Готовое отверстие цилиндра должно быть круглым, прямым и не иметь конуса. Кольца используются для износа, чтобы компенсировать любые незначительные неровности отверстия. Современные высокотехнологичные поршневые кольца настолько прочные, что они не изнашиваются, как старые.Сегодняшние блоки двигателя также более твердые, поэтому окончательная отделка должна быть на высоте. Ваш машинист также должен использовать динамометрическую пластину для хонингования. Никаких исключений. См. Все 28 фотографий. Хотя производители делают кольца с зазорами, настоятельно рекомендуется проверять концевые зазоры колец и при необходимости отрегулировать зазор. См. Все 28 фотографий. Поршни, кольца и канавки должны получать большие дозы моторного масла веса SAE 30. смазывать во время установки. Пропитайте канавки маслом и смажьте стенки цилиндра соответствующим образом. См. Все 28 фото. Размер отверстия цилиндра следует проверять с помощью измерителя внутреннего диаметра.Любые другие средства обещают неточное чтение. Циферблатный манометр обещает вам точные показания. См. Все 28 фото. В конце концов, выбор и установка поршня и кольца — это все, что касается уплотнения цилиндра и контроля уровня масла. Речь также идет о правильной отделке стенок цилиндра для дальнейшего улучшения герметичности и контроля масла.

Hastings Рекомендации по составу комплекта поршневых колец — Производитель поршневых колец | Сделано в США

Когда его спрашивают, хочет ли он поршневых колец с верхними компрессионными кольцами с молибденовой, хромовой или чугунной облицовкой, механик часто отвечает на вопрос продавцу-спекулянту, говоря: «Что мне использовать?»

В торговле существует некоторая путаница относительно того, какой тип набора колец следует использовать.Гастингс хотел бы предложить несколько предложений, которые помогут потребителю принять правильное решение для его конкретного применения.

Единственный наиболее важный фактор, который следует учитывать при выборе подходящего материала для покрытия поверхности верхнего компрессионного кольца, — это требования к обслуживанию, при которых будет эксплуатироваться двигатель. Будет ли двигатель подвергаться работе с необычной скоростью или нагрузкой, остановкам и троганиям — короткое путешествие или работа в условиях высокой запыленности или грязи? если, например, это легковой автомобиль, которым управляют члены семьи, которых можно было бы назвать среднестатистическим водителем, на самом деле 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, несомненно, один тип покрытия торца кольца будет более подходящим, чем другие.

Три популярных типа торцевых покрытий верхнего компрессионного кольца: хром, молибден и чугун, каждый имеет свои преимущества в отношении условий эксплуатации. Moly обладает очень высокой устойчивостью к истиранию. Хром обладает хорошей устойчивостью к истиранию, но не обладает способностью удерживать масло из молибдена. Обычный чугун — это прочная износостойкая поверхность в нормальных условиях эксплуатации и менее дорогостоящая, чем кольцо с молибденовым или хромовым покрытием.

Для типичных легких условий эксплуатации, когда автомобиль не подвергается длительным периодам работы на высокой скорости или под нагрузкой и эксплуатируется в основном по улицам с твердым покрытием, простой чугун является хорошим выбором, поскольку чугун с поршневыми кольцами очень прочен, когда он не подвергается необычным загрязнениям. или тепловые условия.

В условиях продолжительной работы на высоких оборотах или в условиях большой нагрузки двигатель будет подвергаться длительным периодам воздействия высоких температур. В таком случае Moly является хорошим выбором из-за его устойчивости к истиранию.Молибден, который является аббревиатурой от молибдена, по своей природе довольно пористый в своем нанесенном состоянии, что приводит к отличному удержанию масла на лицевой стороне кольца. Moly также имеет самую высокую температуру плавления из трех популярных покрытий для лица, что позволяет ему лучше жить в более жестких условиях эксплуатации или, более конкретно, противостоять истиранию и царапинам.

В пыльной среде, такой как гравийные карьеры, песчаные или каменные шахты, или при работе на грязных или грунтовых дорогах, хром — лучший выбор.Как упоминалось ранее, молибден из-за своей пористости удерживает масло на внешнем диаметре. лицевая сторона кольца, препятствующая истиранию. Однако поры на материале также могут служить ловушкой для посторонних материалов. Поскольку поступающая топливно-воздушная смесь, вероятно, будет содержать некоторые абразивные загрязнения в пыльной среде, хром с более гладким внешним диаметром. поверхность — это логичный выбор. Чрезвычайная плотность и твердость хрома противостоят попаданию грязи на поверхность кольца, что ускоряет износ цилиндра и фактически способствует тому, что выхлопные газы уносят часть загрязняющих веществ в атмосферу через выхлопную систему.Хром более устойчив к истиранию и задирам, чем чугун, но несколько уступает молибдену.

В целом, когда двигатель находится в нормальных условиях движения и содержится в надлежащем состоянии с учетом замены масла и воздушного фильтра, любое из трех покрытий работает одинаково хорошо. Экспертное суждение установщика при анализе основного использования двигателя должно привести его к тому, какой набор колец будет наилучшим выбором для двигателя конкретного клиента.

Объяснение материалов поршневых колец

Кольца — это кольца, верно? Неправильно! Помимо толщины и диаметра, существует несколько различных материалов колец, стилей и покрытий, обеспечивающих максимальную производительность в различных средах двигателя.

Не так давно все поршневые кольца были такими же. Они были тяжелыми, толстыми, и вы могли получить любой материал, какой захотите, — главное, чтобы это был чугун. Сегодня производитель двигателей с высокими рабочими характеристиками имеет широкий выбор материалов, когда речь идет о материалах и отделке поршневых колец.Это прямой результат стремления к более прочным материалам колец, которые должны выдерживать суровые условия эксплуатации цилиндров при более высоких температурах и давлениях.

JE предлагает поршневые кольца из различных материалов, стилей и покрытий для различных областей применения. Если стандартное кольцо не режет его, также доступны услуги по изготовлению колец на заказ, такие как шлифовка, притирка и резка дамб.

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. Хотя многие энтузиасты думают, что основная задача второго кольца — резервное копирование давления в цилиндре, на самом деле 80 процентов его предполагаемой функции — это контроль масла, чтобы выметать оставшееся масло со стенок цилиндра, не удаленное масляным кольцом.

Для высокопроизводительного двигателя покупатель поршня сталкивается не только с выбором правильной конфигурации поршня и степени сжатия, но и с выбором оптимизированного пакета колец. Во многом этот процесс выбора продиктован тем, как будет использоваться двигатель. Это должно начинаться с выбора подходящего материала кольца. Ширину кольца и дизайн можно выбрать после того, как материал будет готов.

Шлифование и притирка колец помогает создать кольцо нестандартной высоты и позволяет точно регулировать радиальное натяжение колец (силу, которую оно оказывает на стенку цилиндра).Это также может помочь создать чрезвычайно гладкую плоскую поверхность, которая способствует уплотнению колец.

Текущий каталог поршней JE перечисляет множество материалов колец, которые на первый взгляд могут показаться сложной задачей. Во-первых, углеродистая сталь, которая является гораздо более пластичным материалом, чем чугун, способна выдерживать более высокие температуры, не теряя самообладания, и лучше выдерживает приступы детонации. Чугун по своей природе очень хрупкий и поэтому не такой прочный, как кованая сталь, закаленная газом.Верхние кольца из газового нитрида так хорошо работают в таком большом количестве различных применений, что даже производители оригинального оборудования теперь тратят дополнительные деньги на этот материал колец для серийных двигателей.

Хотя это звучит как универсальный материал, углеродистая сталь также является отличным выбором для применений с высоким давлением в цилиндрах, таких как закись азота, турбонаддув, двигатели с наддувом и высокие обороты.

Верхние кольца из азотированной стали являются отличными кольцами 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.

Хромированные кольца с облицовкой были популярным вариантом несколько лет назад, но теперь они также уступили место прогрессу и редко используются в современных двигателях. Проблема со многими хромированными покрытиями заключалась в том, что они были чрезвычайно твердыми и их трудно было сломать должным образом, и они часто отслаивались или трескались при взрыве. Большинство применений для грунтовых дорожек теперь преобразовано в пакеты колец из нитрида стали. Некоторые кольца из нитрида стали предлагаются с плазменным покрытием из молибдена в дополнение к газовому нитриду.

Верхние кольца из нитрида стали — отличный выбор для уличных применений, но они могут не понадобиться с точки зрения стоимости для каждого двигателя. JE предлагает другие варианты для экономичного производителя двигателей. Закаленный ковкий чугун — отличный выбор для серьезных уличных двигателей, которые не требуют высокой термостойкости гоночных двигателей. Ковкий чугун — это шаг вперед по сравнению с обычным чугуном с добавлением магния в серый чугун для повышения пластичности, что делает этот материал более склонным к изгибу, а не разрушению.

Кольца из серого чугуна были основным продуктом на протяжении многих лет. Хотя их более чем достаточно для второго звонка в уличных условиях, их хрупкая природа делает их неадекватными для полной производительности в условиях верхнего кольца.

Некоторые производители двигателей предпочитают более старую технологию, с которой они добились успеха в прошлом, включая кольца из углеродистой стали с более твердой хромированной поверхностью (указанные в каталоге как кольца серий JC и JXC). Этот процесс совместим со всеми материалами отверстий цилиндров, кроме Nikasil.

Ковкий чугун примерно в два раза превышает предел прочности на разрыв, чем серый чугун, и под воздействием напряжения склонен к изгибу, а не разрушению. Это делает его отличным выбором для верхнего кольца, когда важна цена. Чаще всего кольца из ковкого чугуна предлагаются с лицевым покрытием из плазменного молибдена (молибдена), чтобы сделать их более совместимыми с железными цилиндрами.

Серия Premium Race от JE — отличный пример верхнего кольца из высокопрочного чугуна, в котором используется более современная технология вставки молибдена и плазмы. Применение плазменного молибдена дает 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 лицевой стороне кольца. Под воздействием сильного нагрева этот металлический порошок превращается в расплавленную аэрозоль, обладающую превосходными адгезионными характеристиками, снижающими вероятность отслаивания. Эта дополнительная пористость также улучшает начальную приработку кольца, сокращая время, необходимое кольцам для оптимизации уплотнения.

Во времена маслкаров толщина кольца 5/64 дюйма была настоящим произведением искусства.Благодаря современным материалам, покрытиям и профилированию более тонкие кольца стали новым продуктом. На рисунке показано верхнее кольцо диаметром 1 мм рядом с поношенной десятицентовой монетой.

Обсуждение до сих пор было сосредоточено на верхнем кольце. Второе кольцо подвергается гораздо меньшему нагреву и давлению, чем его старший собрат, и поэтому не требует такого дорогого материала. Например, пакет колец Plasma Moly, указанный в таблице колец JE, представляет собой превосходный комплект колец, в котором указано верхнее кольцо из нитрида углеродистой стали и второе кольцо из ковкого чугуна.Менее дорогой версией этой комбинации будет комплект колец Sportsman Series, 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, и в большинстве вариантов для двух уплотнительных колец предлагается углеродистая сталь. Конструкция расширителя может измениться, но наиболее важным вопросом для маслосъемных колец является определение общего натяжения в зависимости от того, как двигатель будет разворачиваться.

После того, как вы выбрали материал кольца, вы можете перейти на следующий уровень принятия решений с точки зрения дизайна верхнего и второго кольца, стилей поверхностей, радиальной толщины и, возможно, любых специальных обработок, таких как притирка и / или ультра или критические финишные этапы.Весь этот процесс направлен на оптимизацию кольцевого уплотнения и улавливание всего давления в цилиндре в пространстве сгорания, где это может принести наибольшую пользу.

Выбор поршневых колец с полным уплотнением поршневых колец

Поршневые кольца должны быть тщательно отобраны и точно подогнаны к диаметру поршня и цилиндра для высокопроизводительных и гоночных двигателей. В противном случае вы рискуете в лучшем случае снизить производительность, а в худшем — привести к катастрофическому отказу двигателя. Компания Total Seal Piston Rings построила свою компанию, чтобы помочь энтузиастам найти правильное поршневое кольцо для их комбинации двигателей и их применения.

Процесс выбора кольца имеет решающее значение. Строители собирают широкий спектр двигателей без наддува, с наддувом, на спирте и других двигателей специального назначения. Таким образом, одно кольцо не подходит для всех двигателей… даже близко. Фактически, модель поршня, комбинация блока цилиндров и головки цилиндров, а также выходная мощность должны быть четко определены, чтобы вы могли подобрать идеальный набор колец для двигателя.

Существуют кольца разных стилей для каждой кольцевой канавки на поршне, так же как и колец разных стилей для разных применений.Комбинации практически бесконечны.

Поршневые кольца изготовлены из лучших материалов, тщательно спроектированы и тщательно сконструированы. Эти тонкие круглые полоски металла перемещаются вверх и вниз по отверстию цилиндра несколько тысяч раз в минуту. Кроме того, они подвергаются воздействию температуры камеры сгорания 1100 градусов и более. Ожидается, что для серийного двигателя эти кольца прослужат более 150 000 миль. Действительно, немалый подвиг.

Кольца должны герметизировать отверстие цилиндра и поршень, чтобы поддерживать вакуум, максимальное давление в цилиндре, предотвращать прорыв масла, смазывать стенки цилиндра и контролировать расход масла.Как производители двигателей, так и владельцы двигателей требуют многого от поршневых колец, поэтому крайне важно выбирать с умом.

Когда дело доходит до выбора правильного пакета колец для сборки вашего двигателя, не существует простой и понятной формулы. Вам необходимо провести исследование, чтобы определить поршневые кольца, которые лучше всего подходят для вашего двигателя. Для этого необходимо взвесить несколько важных факторов, чтобы сделать лучший выбор. Выбранный набор колец должен иметь идеальное сочетание толщины кольца, натяжения кольца, типа конструкции кольца (напье или цилиндрическое), и наиболее важным фактором часто является конструкция из материала.

Поршневое кольцо

Total Seal Piston Ring уникальной конструкции верхних колец обеспечивает истинное «полное» уплотнение.

Ориентировочно, чем больше мощность двигателя, тем больше тепла он производит. Как следствие, двигатель обычно требует более толстого кольца из высококачественного материала и более высокого натяжения. Для сравнения: стандартный малоблок Chevy Gen I будет нормально работать на чугунных кольцах с умеренным натяжением, поскольку он обеспечивает более низкую внутреннюю температуру двигателя.

Большинство компаний, производящих поршни, продают кольца вместе со своими поршнями … они в основном предлагают вам самую дешевую вещь, которую они могут достать.- Кейт Джонс,

По словам Кейта Джонса, технического специалиста Total Seal: «Вероятно, самая большая ошибка, которую я вижу сегодня, — это то, что большинство производителей поршней продают кольца вместе со своими поршнями. Проблема в том, что они в основном дают вам самую дешевую вещь, которую могут достать. Не все из них, но многие из них. Кольцо, которое продается с поршнем, просто продается по размеру отверстия для конкретного двигателя. Я вижу из-за этого огромное количество неудач. Кольца, поставляемые с поршнем, просто не подходят для конкретного случая применения заказчиком.Он может работать с безнаддувным двигателем, но когда это двигатель с двойным турбонаддувом и 40 фунтами наддува, у вас немедленный отказ ».

Тип конструкции кольца, Napier или цилиндрический, является одним из наиболее важных факторов в конструкции кольца помимо используемого материала.

Чтобы прийти к правильному выбору кольца, вам необходимо определить весь пакет двигателя, потому что все части в двигателе взаимозависимы, и один компонент влияет на другой. Как говорит Джонс: «Поршни, кольца и цилиндры должны работать вместе.Все это звенья цепи, и если вы сделаете что-то с одним из них, это повлияет на другое. На хорошее кольцевое уплотнение в высокопроизводительном двигателе влияет множество факторов. Это довольно сложная ситуация ».

Материалы кольца

Нержавеющая сталь с нитридом хрома и сталь находятся на вершине иерархии высокоэффективных колец. Эти кольца выдерживают высокие температуры камеры сгорания и обеспечивают лучшую теплопередачу, чем ковкий или чугунный. Кроме того, эти стальные сплавы SAE 9254, 440 и M2 обладают более высоким пределом прочности на разрыв, чем ковкий чугун.Это означает повышенную жесткость и меньшую изгибаемость для гоночных и сверхмощных двигателей. Но эти материалы не требуются для всех сборок двигателя и могут оказаться излишними. Углеродистая сталь с нитридным покрытием также является популярным вариантом для создания высокопроизводительных конструкций. Нитрид стали является обычным выбором для многих гоночных применений, а некоторые стальные кольца покрыты плазменным молибденом.

По словам Джонса, «большинство компаний обслуживают нитрид газа, который является способом изготовления недорогого стального кольца.Нитрид хрома лучше, но он дороже. У нас есть несколько марок стальных верхних колец от [SAE] 9254 до 440, до инструментальной стали M2. Мы используем нержавеющую сталь марки 440, а затем кольцо покрывается нитридом хрома, что, на наш взгляд, является лучшим способом сделать это ».

Комплекты колец из закаленного высокопрочного чугуна — популярный выбор для двигателей с умеренными высокими эксплуатационными характеристиками и вставляются между стальными и обычными кольцами из высокопрочного чугуна. Они обычно используются в приложениях с наддувом. Кроме того, ковкий чугун обеспечивает лучшую гибкость и термостойкость, чем чугунные кольца.Но имейте в виду, что существует огромная мозаика из комбинаций материалов и покрытий, и часто требуется некоторое исследование, чтобы найти правильный набор.

Дизайн кольца

Стальное кольцо с цилиндрической поверхностью часто выбирают для множества высокопроизводительных и гоночных конструкций из-за его улучшенного уплотнения. Более высокое давление в цилиндре и высокая температура камеры нагрева часто приводят к скручиванию кольца в канавке поршня. Конструкция с цилиндрической поверхностью обеспечивает меньшее трение, чем конструкция Napier. Конструкция поршня также играет важную роль, поскольку газовые порты выходят вертикально и горизонтально для улучшения кольцевого уплотнения.Дополнительное давление за верхним кольцом помогает прижать его наружу к стенке цилиндра для более плотного уплотнения.

Кольцо

типа Napier обеспечивает соскребание масла со стенок цилиндра для минимизации расхода масла.

Конструкция в стиле Napier часто используется для второго кольца, которое обеспечивает соскребание масла со стенок цилиндра и минимизирует расход масла. Если поршень сконструирован для конического второго кольца, J-образная канавка часто имеет выемку в нижней зоне контакта второй кольцевой канавки. Эта выемка обеспечивает место для сбора масла, а затем масляное кольцо может соскрести его со стенок цилиндра.

Второе кольцо типа Napier не подходит для двигателей с высоким наддувом, с принудительной индукцией, спиртовых или нитро-двигателей, поскольку в этих условиях оно должно выдерживать высокое давление в цилиндрах. Этот кольцевой тип часто больше скручивается и отклоняется, и в результате двигатель страдает от более сильного прорыва масла.

Толщина кольца

В течение нескольких лет преобладающей мудростью было выбирать самые тонкие кольца с наименьшим натяжением, чтобы трение о стенку цилиндра могло быть сведено к абсолютному минимуму, но при этом должен быть достигнут баланс.В настоящее время компрессионные кольца толщиной 0,6 мм и маслосъемные кольца 3 мм используются во многих различных конструкциях. Для большинства уличных двигателей лучше не использовать такую ​​тонкость, а лучше использовать более тяжелое и толстое кольцо, чтобы поддерживать уплотнение поршня.

По словам Джонса, «когда речь идет о действительно тонких кольцах, это не то кольцо, которое можно использовать для каждого приложения. Все возвращается в приложение. Что ты строишь? Насколько велико кольцо? Из чего сделано кольцо? Какой материал? Нет однозначного ответа.”

Он добавил: «Чем тоньше кольцо, тем меньше у него трение, что очень хорошо. Но когда вы попадаете в двигатели с турбонаддувом, нагнетателем или закись азота, вы имеете дело с большим количеством тепла. Чтобы получить больше лошадиных сил, вам нужно больше тепла ».

Кольцо натяжения

Вы можете выбрать более тонкий комплект колец, например верхнее и второе компрессионные кольца на 1,5 мм, в то время как маслосъемное кольцо составляет 3 мм. С кольцами более тонкого диапазона вы можете выбрать кольца с более высоким натяжением от 14 до 16 фунтов.Но, конечно, вы должны быть уверены, что эти кольца выдержат тепловую нагрузку двигателя, потому что жертвовать низким коэффициентом трения ради плохой герметичности не стоит.

Материал, толщина и натяжение поршневого кольца должны соответствовать стенке цилиндра или подходить для нее. Стандартные блоки GM, Ford и Mopar 1960-х и 1970-х годов, как правило, более мягкие, в то время как новые высокопроизводительные блоки от World Products, Dart, RHS имеют гораздо более высокую плотность и твердость, и существует широкий диапазон жесткости блока.

Материал поршневого кольца должен быть совместим с материалом блока, чтобы кольца быстро прилегали к стенке цилиндра и обеспечивали надежное уплотнение для поддержания давления в цилиндре. Таким образом, необходимо правильно подготовить стенки цилиндра для установки поршневых колец. Следовательно, точное и правильное хонингование цилиндра является обязательным условием для достижения максимального уплотнения колец и, следовательно, наилучшего давления в цилиндре. Профессиональные моторные мастерские оснащены датчиком PAT, который определяет шероховатость поверхности стенок цилиндра. Высокопроизводительные двигатели должны обеспечивать измерения шероховатости цилиндров примерно на уровне RPK 8-12, RK 20-30 и RVK 30-50.

Спросите у экспертов

В рамках этой краткой статьи я не смог дать исчерпывающего руководства по выбору поршневых колец для каждой мыслимой платформы двигателя и применения. При выборе колец вам следует проконсультироваться с квалифицированным поставщиком, чтобы тщательно и полностью учесть все соответствующие факторы.

Как утверждает Джонс: «Если они не уверены в том, что делают, обратитесь к нам. Мы здесь ради этого, мы гонщики, мы крутые редукторы.Что касается поршневых колец, обращайтесь к нам впервые, а не в последний. Во многих случаях мы говорили с покупателями о поршнях XZY, и они поставляются с кольцами марки XYZ. Это просто не подходит для приложения, и у них есть все эти проблемы. Все эти деньги владелец тратит на разборку двигателя. Просто с самого начала это был неправильный выбор «.

Послепродажный рынок MAHLE в Северной Америке | Поршневые кольца

Только MAHLE может сказать, что сегодня является крупнейшим производителем поршневых колец в мире.Эта стабильность ведет к огромной базе для исследований и разработок, которая гарантирует, что MAHLE является самым производительным кольцом как для легких транспортных средств, так и для высокопроизводительных приложений.

Поршневые кольца MAHLE® являются лидером в области технологии изготовления колец и инноваций на рынке запасных частей — в конце концов, MAHLE является крупнейшим производителем поршневых колец в мире. Поршневые кольца MAHLE находятся на переднем крае технологии поршневых колец для легковых автомобилей. Широкие соединения OE означают, что поршневые кольца MAHLE имеют технологическое преимущество.Такие вещи, как маслосъемное кольцо CP-20 ™, узкие компрессионные кольца, стальные компрессионные кольца для бензиновых двигателей, маслосъемные кольца низкого напряжения и компрессионные кольца с покрытием для дизелей, — все это было произведено на заводе-изготовителе. Линия производительности MAHLE снова и снова доказывает, что она должна быть предпочтительным выбором для любой вытяжки — независимо от области применения.

Серый чугун или высокопрочный чугун традиционно использовался в автомобилестроении — сегодня все больше и больше производителей двигателей предпочитают сталь, а не железо.Технология стальных компрессионных колец используется в тяжелых условиях эксплуатации более 30 лет. Это ноу-хау стало неотъемлемой частью конструкции современных автомобильных двигателей. Стальные поршневые кольца имеют более высокий предел прочности на разрыв, более высокий предел текучести, большую усталостную долговечность и большую твердость, при этом обеспечивая меньшую массу кольца. Эти факторы приводят к лучшему сопротивлению нагрузкам, уменьшению выбивания канавок, увеличению срока службы, лучшей приспосабливаемости, превосходной экономии масла и улучшенному контролю прорыва при одновременном снижении трения.

Комплекты поршневых колец MAHLE CP-20 ™ подняли планку качества поршневых колец, а простота установки делает их лучшим выбором для ремонтных мастерских во всем мире. Кольца CP-20 могут выдерживать суровые условия эксплуатации современных двигателей. CP-20 состоит из верхнего компрессионного кольца с торцевой поверхностью для лучшего уплотнения и более быстрой обкатки, второго кольца с обратным скручиванием для лучшего контроля масла и маслосъемного кольца новой конструкции CP-20, которое легче установить — химически отполировано. для лучшего отвода масла и угла ушка 20 ° для обеспечения бокового уплотнения вокруг кольца.

Если вы ремонтируете современный двигатель с компьютерным управлением или реконструируете старый двигатель, обязательно укажите поршневые кольца MAHLE, ранее называвшиеся Perfect Circle, которым профессиональные автомобильные техники доверяют более 100 лет.

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 его можно удалить с помощью воздушного или жидкостного охлаждения, и контролировать смазку для ограничения расхода масла. и нежелательные выбросы.

Обычный автомобильный обратный звонок должен работать в гармонии, чтобы герметизировать давление сгорания, контролировать масло и передавать тепло в блок цилиндров.

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 большую 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 в стиле 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 ».

Итак, 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 как можно более низкого давления в щели между ним и верхним кольцом, 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 большими зазорами второго кольца обеспечивает более плавный выход захваченного газа из этого пространства и уменьшает 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 предлагает прочность и долговечность, намного превосходящие более ранние, 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 небольшой контакт колец между поршнем и отверстием не может быть значительным путем для теплопроводности, но оказывается, что он является основным источником.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 имеют гораздо больше шансов повредить при установке, 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 заключается в непрерывном удалении излишков масла из отверстия — при вращении кривошипа масло, выходящее из находящихся под давлением подшипников на больших концах штока, постоянно выбрасывается за поршнем, покрывая стенки отверстия.

По мере того, как 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 масляное 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, чем другие, 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 различные выполняемые работы предъявляют более низкие требования к используемому материалу. 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, причем 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, Напье и ступеньки — все это разновидности формы внешнего диаметра», — продолжает он. Цель всех этих профилей состоит в том, чтобы 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 кольцевого зазора 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, это все относительно размера 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 / продувкой 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 нового в поршневых кольцах

[сумматор мощности] заставит двигатель взорваться », — говорит Скотт Габриельсон из Speed-Pro. «Просто сколько». Для этих целей рассмотрите усовершенствованные кольца из ковкого чугуна или стали, азотированные газом, такие как серия Speed-Pro Hellfire или Perfect Circle Firepower.

Современные тонкие метрические кольца также должны быть изготовлены из лучших материалов, чтобы сохранять необходимую прочность, предотвращать колебание и выдерживать большие температуры. Для них обычно предпочтительным исходным материалом является высокоуглеродистая сталь. Раньше сталь была значительно дороже железа, 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 стали тоньше 0.7 мм в некоторых двигателях NASCAR Cup. Настоящий титан —

Гусеничные автомобили имеют потенциал загрязнения впускной системы, и некоторые из этих ребят 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, таких 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, так что 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 стенку цилиндра. В конце концов, все меняется почти ежемесячно, но, как сказал 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. На самом деле нагрев второй канавки 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 применений) из высокопрочного чугуна.Однако 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 Napier (крючковидная или зубчатая). -образной) 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. Napier, если он доступен для вашего приложения, может только помочь, но не повредить общей производительности.

Маслосъемное кольцо
Хотя некоторые импортные и высокопроизводительные гонщики экспериментируют с интегрированной конструкцией маслосъемного кольца, состоящей из трех частей, конфигурация из трех частей, состоящая из расширителя, зажатого между верхней и нижней направляющими, остается стандартной.Однако натяжение и масса были уменьшены для улучшения контроля масла, экономии топлива и увеличения 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 маслосъемное 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

Наконец, существуют специальные масляные кольца, разработанные для двигателей с ходовым движением, когда поршень настолько короткий, что масляное кольцо ударяется о 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 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 при каждом применении, но при этом 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» и «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.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *