Кольца маслосъемные компрессионные и: Поршневые кольца: виды, функции, типичные проблемы

Кольца компрессионные, маслосъемные, установка

Поршневые кольца

Поршневые кольца формируют уплотнение между стенкой цилиндра и поршнем. Должны обеспечивать хорошее уплотнение по всей плоскости цилиндра в широком диапазоне температур. В четырех тактных двигателях чаще применяется три кольца, из них два компрессионных и нижнее маслосъемное.

 

•  Компрессионные кольца обеспечивают надежное уплотнение между цилиндром и поршнем для герметизации камеры сгорания.
•  Отвод тепла от поршня к стенкам цилиндра.
• Маслосъемные кольца удаляют излишки масла со стенок цилиндра предотвращая его попадания в камеру сгорания. Однако удаляют не полностью, а регулируют, оставляя необходимое количество масла для компрессионных колец.

 

Первое компрессионное кольцо

Предназначено исключительно для предотвращения прорыва расширяющихся газов в камере сгорания. Во время цикла «рабочий ход» нарастающее давление в камере сгорания прижимает первое компрессионное кольцо ко дну канавки поршня и сильнее прижимает к стенкам цилиндра, тем самым обеспечивая достаточную изоляцию камеры сгорания. Давление в канавке кольца сохраняется на последующих тактах не

успевая снизиться. Зазор между кольцом и канавкой составляет 0.04-0.08 мм

Защищает второе кольцо от высокой температуры сгорания и уменьшает нагрузку. Имеет наибольший теплоотвод от поршня к цилиндру, примерно 50-60% отводимого тепла от поршня к цилиндру приходится на компрессионные кольца. Некоторая часть газов прорывается, второе кольцо приступает к выполнению своих функций, об этом чуть позже.

Первое компрессионное кольцо изготавливается из высокосортного чугуна или стали, способного выдерживать высокие температуры и нагрузку при этом имея не большой коэффициент теплового расширения. Во время работы двигателя температура кольца достигает 180-210°C, в верхней мертвой точке где практически нет смазки из-за трения, достигается еще большая температура. На внешней рабочей поверхности кольца часто присутствует специальное покрытие для снижения трения. Это может быть плазменная наплавка молибдена, металлокерамики, керамики. Чаще встречается хромовое покрытие, имеющее серый матовый цвет (наносится гальваническим метолом) и своеобразную пористую структуру, позволяющую задерживать масло для большего снижения трения. Остальные поверхности имеют черный цвет в результате фосфатирования. Покрытие обеспечивает антифрикционные и антикоррозийные свойства.

Компрессионные кольца производятся не совсем круглыми, а имеют сложную форму дуги в свободном состоянии и достаточно большой концевой зазор. Когда кольцо займет свое место в поршне и будет вставлено в цилиндр, оно будет обеспечивать равномерную прижимную силу в любой точке окружности.

Второе компрессионное кольцо

Работает в более благоприятных условиях и выполняет функцию дополнительного уплотнения так же из-за специальной формы помогает маслосъемному снять излишки масла, оставляя только масленую пленку на поверхности цилиндра. Средняя температура кольца 150 — 170 °C в режиме работы. Зазор между кольцом и канавкой поршня немного ниже чем у первого

0.03-0.06 мм. Выполненно из чугуна и очень хрупкое. Разнообразие форм колец обуславливает выполнение определенных функций. Таких как распределение нагрузки в канавке, уменьшение трения юбки поршня методом аквопланирования по маслу, удаление излишек масла.

Фаска на внутренней стороне кольца определяет в какую сторону будет изгибаться кольцо. Если фаска снизу, то кольцо после нагрева будет выворачиваться наружной поверхностью вниз, как показано на картинке. И соответственно если фаска сверху, то и выворачиваться рабочая поверхность кольца будет вверх.

Маслосъемное кольцо

Под компрессионными кольцами располагается маслосъемное кольцо, выполняющее функцию удаления излишек масла со стенок цилиндра.

Большое количество масла, проникающее через компрессионные кольца в камеру сгорания, плохо сказывается на работе двигателя. В процессе работы сгорающее масло откладывается на стенках клапанов, камере сгорания, свечах, дне поршня. Большой нагар сильно разогревается, повышается вероятность детонации. Выпускные клапана подвергаются увеличенной температурной нагрузке.

Тонкий слой масленой пленки, оставляемый маслосъемными кольцами, снижает силу трения компрессионных колец, увеличивая их долговечность. В отличии от компрессионных маслосъемные не прижимаются рабочим давлением газа к плоскости канавки в поршне и стенкам цилиндра, поэтому имеют специальные осевые и радиальные расширители.

 

По конструкции можно выделить два типа колец: коробчатые и наборные те и другие могут иметь различные расширители.

При движении поршня вниз маслосъемные кольца соскребают со стенок цилиндра излишки масла направляя их по дренажным отверстиям в поршне обратно в картер. Масляный клин перед кольцом помогает эффективно смазывать скользящую юбку поршня. Стенки цилиндра имеют шероховатость, так называемый хон, который позволяет задерживать тончайший слой масла, для компрессионных колец.

Большее распространение получили наборные кольца, состоящие из двух тонких стальных пластин, (часто имеющих различные покрытия для снижения терния) и тангенциального расширителя, выполняющего одновременно осевое и радиальное расширение. Используются в современных двигателях.

Особенности установки маслосъемных колец

Хочу обратить ваше внимание на установку именно маслосъемных колец. С компрессионными не должно возникнуть проблем если соблюдать простые правила, устанавливать надписями вверх (надписи, точка) и пользоваться специальным инструментом.

 

При установки маслосъемных могут возникнуть трудности при отсутствии надписей, или правильность установки замка расширителя. Разберемся в этом подробнее. Если надписи отсутствуют, то не имеет значения какой стороной вы поставите кольцо и какое из них будет сверху, а какое снизу (наборные).

Часто ошибки возникают при установке поршня в цилиндр, даже если используется специальных хомут для стяжки колец на поршне. Особенность состоит в следующем. При сборке маслосъемного кольца стоит обратить внимание на замок расширителя и правильность его стыковки. Для наглядности смотрим изображение ниже.

Во время сжатия колец на поршне замок расширителя маслосъемного кольца может соскочить с правильного положения и лечь в нахлест собираясь по спирали, таким образом пластины проваливаются через расширитель и это приведет к задиру стенок цилиндра, и канавок поршня. Чтобы этого избежать стягивающий хомут следует располагать таким образок как показано на изображении.

Соблюдая простые правила, вы правильно установите кольца в цилиндре.

 

 

Кольца компрессионные – как представить их принцип работы? + видео » АвтоНоватор

Для начинающих автолюбителей это просто какой-то набор слов: компрессионные кольца поршневые. Чтобы было понятнее разберемся сначала, что собой представляет этот механизм.

Назначение компрессионного кольца в поршневом узле авто

Данное незамысловатое изделие представляет собой незамкнутую окружность, которая имеет небольшой зазор (по размерам он может достигать нескольких сотых миллиметра). Кольцо посажено в поршневом двигателе, будь он внутреннего сгорания или паровой. Вне зависимости от того, где используется, оно выполняет три главные функции. Во-первых, оно отлично уплотняет камеры сгорания. Во-вторых, является передатчиком тепла через стенки цилиндра – фильтрует тепло от поршня и не допускает перегрева. В-третьих, казалось бы, такой простой элемент, а он также отлично уменьшает расход моторного масла, если, конечно же, таковое используется.

Как видно, функции важные, поэтому в данный момент времени нельзя представить двигатель без поршневого кольца. Подробнее разберем устройство нашего элемента. Вне зависимости от типа, у всех имеется замок, он представляет собой стык между концом нашего кольца, которое сжимается до нескольких сотых миллиметров, когда поршень попадает в цилиндр. Компрессионные кольца служат для герметизации камеры, чтобы создавать нужный уровень компрессии. Чаще всего их поперечное сечение имеет прямоугольную форму, а на самом краю имеет цилиндрический профиль. Во время работы может незначительно скручиваться, тем самым облегая приработку.

Кольца компрессионные и маслосъемные – в чем разница?

Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные. Маслосъемные кольца используются далеко не везде. К примеру, в бензиновых двухтактных двигателях данная деталь не имеет смысла, так как масло выгорает вместе с топливом. Ведь главная функция маслосъемного кольца, это снятие лишнего моторного масла. Эти небольшие детали выпускаются двух разных видов: чугунные (литые с прорезом) и стальные (составные с использованием пружин-расширителей).

Компрессионное кольцо должно не допустить пропускания лишних жидкости и воздуха в камеру сгорания.

Плавно переходим к принципу работы компрессионных типов колец. При создании надежного поршня, который будет отличаться высоким качеством и эффективной работой, необходимо использовать узкие поршневые кольца. Стоит отметить, что в свободном состоянии кольцо имеет больший диаметр и идет под наклоном от замка наружу. Именно такая конструкция позволяет после того, как кольцо будет установлено, плотнее прижиматься к стенкам. За счет этого повышается эффективность нашей детали.

На кольцо также в процессе работы двигателя активно давят сила рабочего газа и жидкости. Они проникают в канавки поршня постепенно с давлением, которое в свою очередь во много раз превышает по силе натяжку кольца. Они выталкивают его из канавки наружу и тем самым, соответственно, сводят к минимуму всякого рода попытки рабочих газов заполнить кривошипную камеру.

Как может выйти из строя компрессионное кольцо поршня?

Для стабильной работы двигателя вполне хватает и одного кольца. Например, на скутерах или мотоциклах со слабым двигателем установлен поршень с одним кольцом. Но если не брать во внимание именно двигатель скутера, то на некоторых аппаратах установлены поршни с нагруженной рабочей частью, где могут использоваться на поршне 5 колец или даже больше.

Как и любая деталь автомобиля, поршневые кольца могу сломаться или каким-то образом повредиться во время аварии или другого физического воздействия на автомобиль. Чаще всего поршни ломаются от большого количества высоких нагрузок во время работы.

Во время проверки на излом вы сможете наблюдать на поверхности места воздействия растровые линии, которые могут позволить выявить повреждение и дать оценку общему состоянию поршня. При износе поршня можно также наблюдать трещины от термического напряжения. Как правило, они находятся на дне поршня и, конечно же, увидеть их, будет в разы сложнее.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Поршневые кольца — что это, зачем они нужны и как работают?

Простой ответ: Поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра, что предотвращает попадание газообразных продуктов сгорания в масляный поддон. Они регулируют потребление масла, предотвращая попадание избыточного моторного масла в камеру сгорания и как следствие его горения. Правильно функционирующие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективной работы двигателя.

Подробный ответ: Большинство серийных автомобилей используют три типа поршневых колец:

Верхнее и второе кольца отвечают за плотное нажатие на стенку цилиндра и герметизацию камеры сгорания, удерживая картерные Газы и масло. Маслосъемное кольцо собирает масло со стенок цилиндра по пути вниз по цилиндру, возвращая его обратно в масляный поддон. Поскольку чрезвычайно тонкая пленка масла смазывает поверхность кольца и стенки цилиндра, это нормально, когда какое-то масло горит во время работы двигателя. Однако, что собой представляет «нормальный» расход масла, зависит от типа и состояния износа двигателя.

Когда поршневые кольца становятся изношенными.

Изношенные кольца могут образовывать промежуток между поверхностью кольца и стенкой цилиндра. В процессе горения отработанные газы, которые приводят поршень в движение вниз по цилиндру и поворачивают коленчатый вал, могут пропускаться через поршень и перемещаться вниз по стенке цилиндра и попадать в масляный картер, отбирая с собой лошадиные силы и уменьшая эффективность работы двигателя. Такого рода пропуски также загрязняют моторное масло, снижая его производительность и срок службы.

Залегшие кольца могут привести к такому же сценарию. Чрезвычайно горячие газы из камеры сгорания могут разрушать масло, образуя отложения углерода в кольцевых каналах. Также могут образовываться побочные продукты бензина. Тяжелые отложения заставляют кольца залегать в масло отводящих каналах, и не разжиматься от поршня, образуя тем самым промежуток между кольцом и стенкой цилиндра, что приводит прорыву картерных газов и повышенному расходу моторного масла.

Синий дым из выхлопной труб, затрудненный запуск и потеря мощности.

Последствия изношенных колец часто легко заметить. Чрезмерное потребление масла может привести к выгоранию синего дыма из вашей выхлопной трубы, особенно при запуске до прогрева двигателя, и до того, как кольца расширились в цилиндре. Горение масла также означает, что вам также нужно чаще доливать масло.

Изношенные или залегшие кольца также могут привести к затрудненным запускам и снижению мощности. Когда двигатель останавливается, поршень все еще сжимает топливно-воздушную смесь перед сгоранием. Изношенные кольца, однако, позволяют части топливно-воздушной смеси проходить мимо камеры сгорания, что приводит к снижению компрессии и затрудненному запуску двигателя. Когда он работает, потеря компрессии лишает ваш двигатель мощности.

Предотвращение – лучшая практика

Предотвращение изношенных и застрявших колец жизненно важно для поддержания мощности на максимальном уровне, эффективности и срока службы вашего двигателя. Это начинается с использования высококачественного синтетического масла, которое борется с износом и выдерживает высокие температуры, сохраняя поршни в чистоте. Например, синтетическое моторное масло серии  BG 737 обеспечивает:

• На 75% больше защиты двигателя от износа и потери мощности, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *, продлевая срок службы жизненно важных компонентов, таких как поршни и коленно-шатунный механизм.
• На 93% чистых поршней, чем требуется в соответствии с ведущим отраслевым стандартом *

Если вы подозреваете, что ваши кольца изношены или залегли, подумайте о том, чтобы использовать масло с большей вязкостью, рекомендованное заводом изготовителем (OEM). Некоторые OEM-производители рекомендуют диапазон вязкости, в зависимости от вашего климата (например, 5W-20, когда он холодный, 10W-30, когда он выше 0ºС). Использование наивысшей рекомендуемой вязкости может помочь сократить зазор между кольцами и стенкой цилиндра.

Вы также можете раскоксовать залегшие кольца, используя качественные очистители BG109 и BG211 или топливные присадки, предназначенную для очистки отложений, таких как очиститель топливной системы бензиновых двигателей BG 208 (044k) и очиститель топливной системы дизельных двигателей BG 244.

 

Компрессионные и маслосъемные кольца: конструкции, неисправности, технология установки

Точку первого капремонта мотора во многом определяет ресурс «поршневой». В свою очередь слабым местом даже конструктивно совершенной ЦПГ является пара трения «кольца-цилиндр». По мере пробега диаметр цилиндра увеличивается, меняется и его геометрия. Колечки также не стоят на месте: рабочие кромки истираются по ходу пьесы. Впрочем, случаются и исключения из правил… В фокусе сегодняшнего разговора – основа мотористского дела: виды и конструкции колец, их ресурс и надежность, истоки склонностей современных двигателей к потреблению масла и суть подбора ремонтных комплектующих.

Поршневые кольца: что это и сколько их

 

Для термостабильной работы и эффективной мощностной отдачи камера сгорания должна быть изолирована от картера и, в некоторых циклах, от воздухозаборника, словно вакуум. Добавим сюда еще то, что поршень нуждается в охлаждении. Ну и, разумеется, как в любой другой паре трения, между пакетом колец и цилиндром необходима смазка.

Совокупно с поставленными требованиями справляются два вида поршневых колец: компрессионные и маслосъемные. На каждое из них возлагаются свои задачи, отчего конструкции в корне отличны друг от друга. Но есть одна особенность, объединяющая двигатели внутреннего сгорания всех семейств – схема и количество используемых колечек.

Схема «стандарт» — это три уплотнителя: компрессионное кольцо №1, комбинированное компрессинно-скребковое кольцо №2 и маслосъемное колечко. Отсчет идет от днища поршня (самой верхней его точки).

1. Компрессионное кольцо №1. Препятствует прорыву отработанных газов в картер двигателя и отводит до 55% тепла от поршня в стенки цилиндра.

1. Компрессионно-скребковое кольцо №2. Оказывает помощь первому компрессионному кольцу, отводя около 30% тепла и блокируя доступ горячим газам в картер, и маслосъемному колечку, соскребая часть слоя масла со стенок цилиндров.
2. Маслосъёмные кольцо. Выполняет исключительно роль удаления лишнего масла со стенок цилиндра. Конфигурация, как правило, двухрядная, а разновидностей конструкций не счесть.

Компрессионные кольца: конструкции и проблемы

Шагая вглубь эволюции колечек можно насчитать не один десяток различных конфигураций, имеющих свои положительные и отрицательные стороны. Впрочем, в отличие от маслосъемных собратьев, оптимальная геометрия, решающая максимум поставленных задач, найдена и успешно освоена в серийном производстве:

• Цилиндрическая форма. Простой контур эффективно противостоит перегреву поршня и прорыву отработанных газов в картер, но неважно справляется с отложениями при склонности двигателя к масложору и образованию сажи. Кольцо подобной формы устанавливается в основном на бензиновые моторы и может иметь фаски и канавки с внутренней стороны, решающие проблему их скручивания.

• Коническое сечение. Форма заочно получила статус универсальной ввиду того, что выполняет две функции: регулировка толщины масляной пленки + барьер для отработанных газов. Изначально, на новом необкатанном двигателе нижняя кромка острая и оказывает сильное давление на цилиндр. По окончанию обкатки кромка закругляется, обеспечивая идеальное уплотнение и минимальное трение. Кроме того, за счет смещенной верхней части при движении поршня вверх кольцо немного отходит от стенок цилиндра, скользя по маслу (масляный клин). При движении же вниз заостренная кромка глубже проникает в масляную пленку, удаляя остатки после прохода масляного кольца. Контур отлично зарекомендовал себя при проектировании компрессионных колечек второго ряда для любых двигателей.

• Трапециевидная форма. Проблема с нагарообразованием и скоплением отложений в канавках под цилиндрические кольца особенно обострена у дизельных моторов с их склонностью к образованию сажи в ходе горения топлива. Трапециевидная форма канавки и колечка, установленного в нее с зазором, способствует измельчению нагара при движении поршня вверх-вниз. При этом все преимущества цилиндрического контура сохраняются. Кольца-трапеции встречаются практически на всех современных дизельных двигателях.

При эксплуатации компрессионных колец со временем возникает одна проблема глобального характера – износ. В первую очередь на это указывает пониженная компрессия, которая восстанавливается до заводских значений при введении в цилиндр 2-4 кубиков масла. Еще один признак износа поршневых колец – специфический сизый дым из выхлопной трубы.

Всяческая раскоксовочная химия здесь, как правило, бессильна. Единственный верный путь – капитальный ремонт.

 

Маслосъемные колечки: конструктивные особенности и причины отказа

Отличительной особенностью МСК является двухпоясковая конструкция, оставляющая после себя минимальную толщину масляного слоя в области компрессионных колец, читай предохраняет их от закоксовывания. Из необъятного ассортимента маслосъемных уплотнений ныне используются два:

• Коробчатое колечко с пружинным расширителем. Пружина эспандерного типа придает изначально жесткому коробчатому кольцу немного гибкости, отчего оно более плотно прилегает к цилиндру. Однако в момент «перекладки» гребни способны травить масло и этот факт нельзя расценивать как отрицательный. Просочившаяся в область компрессионных уплотнений смазка особенно полезна в высоконагруженных бензиновых двигателях с непосредственным впрыском и турбодизелях, где эти МСК активно используются. Также необходимо понимать, что даже при грамотно спроектированной поршневой группе, легкий масложор продлит срок службы компрессионных колец и цилиндров.

• Наборное колечко (два диска + распорная пружина-расширитель). Некогда востребованный минимальный расход масла на угар достигался как раз за счет использования наборных колец, состоящих из двух дисков толщиной 0,5…0,63 мм и пружины. За счет отсутствия жесткой связи между поясками они идеально прилегают к цилиндру, не пропуская масло в любом положении поршня. Чтобы избежать масляного голодания в зоне работы компрессионных колечек, форма второго компрессионного кольца здесь позволяет пропускать часть смазки. Такие кольца «ходят» дольше, но конструктивно склонны к закоксовыванию.

Продолжая короткий экскурс в основы строения маслосъемных колец, уместно поговорить о методах отвода масла, собранного между двумя поясками:

• Отвод на внутреннюю поверхность поршня. Отверстия в поршневой канавке и в корпусе колечка (в случае коробчатого типа) открывают доступ маслу, скопившемуся между маслосъемными дисками, вглубь поршня.

• Отвод на наружную поверхность поршня. Наличие поверхностных пазов снаружи поршня позволяет организовать слив по наружи.
• Комбинированный вариант. Одновременное использование первого и второго методов.

Заботиться об отводе масла, скопившегося между дисками, необходимо в обязательном порядке. Отсутствие дренажа в этой области приведет к эффекту, подобному масляному клину, как в случае с вторым коническим компрессионным кольцом: колечки не снимают лишнее масло, а скользят по толстому слою смазки. Что же касается выбора схемы дренажа, то тут большую роль играют результаты реальных испытаний силовой установки.

Уместно отметить, что неоригинальные поршни порой не имеют отверстий для отвода масла. Если такие детали не доработать в домашних условиях, то появление масложора на откапиталенном двигателе неизбежно.

 

Основной бич маслосъемных колец – это склонность к закоксовыванию, читай залеганию, что ведет к масложору. Причинами этого принято считать:

• Регулярный перегрев поршня, как результат интенсивной езды.
• Склонность масла к нагарообразованию, как подтверждение поддельного происхождения или окончания срока службы.
• Сочетания различных качеств, проявляющихся при езде на короткие расстояния и простаивании в пробках.

Необходимо отметить, что всякого рода раскоксовки, заливаемые в цилиндры, здесь практически бессильны… по разным причинам. Во-первых, кокс забивает поршневую канавку до стекловидного состояния. Во-вторых, маслосъемное кольцо – третье сверху, до которого едкая химия добирается не в том количестве, которое требуется для эффективного растворения. Казалось бы, здесь уместно поговорить о промывке двигателя димексидом, но неизведанные последствия дают мощный отпор этой идее. Итого, лучше достать поршни и промыть их в том же димексиде.

Что же до симптомов, то сопоставлять залегание МСК с потерей компрессии не стоит. Компрессионные кольца вполне могут сохранять натяг, в то время, как маслосъемные прекратят напрочь выполнять свои функции.

Как подбирать поршневые кольца?

Замена поршневых колечек – это одна из операций капитального ремонта. Купить лицензионную оригинальную деталь безусловно важно, но это не единственный вопрос, на котором стоит фокусироваться. Основа капремонта – грамотная дефектовка с использованием поверенного измерительного инструмента высокой точности.

Не нужно быть экспертом, чтобы понимать, что одно дело заменить кольца на малом пробеге (60-80 тыс. км) по причине закоксовки, а совсем другое – замена колечек по причине физического износа, наступающего на пробеге, близком к проведению капремонта. Так вот, в первом случае, достаточно просто заменить комплект уплотнений, а во втором – необходимо детально осматривать всю «поршневую».

Предмет осмотра – это весьма обширная тема, излагать которую – удел отдельной статьи. Поэтому, остановимся на паре поршень-цилиндр. К моменту капремонта наступает такой износ цилиндров, при котором заводские кольца не в состоянии обеспечивать надежное уплотнение. Тогда говорят о том, что цилиндры необходимо расточить, а кольца и поршни – заменить на аналоги с ремонтными размерами.

Подробности о ремонтных размерах обычно указываются в книге по эксплуатации. Для покупки поршневых колец важно знать точную марку двигателя и размеры поршня/цилиндра. Фирма выбирается на свой вкус, но лучше оригинала обычно не отыскать. При этом важно овладеть навыками отличия подделки от оригинала. В их числе – осмотр кромок колечек (все должны быть одинаковыми), замка (цвета побежалости и грубой обработки не допускаются) и пр.

Как устанавливать поршневые уплотнения?

Монтаж поршневых колец не рекомендуется осуществлять вручную, без каких-либо приспособлений. Колечки – детали ажурные, могут и погнуться, а деформированное кольцо, как известно, ставить нельзя. В общем-то по этой причине не рекомендуется проверять кольца на упругость при изгибе, особенно при отсутствии соответствующих навыков.

Если уж и решились опробовать колечки на изгиб, то помните следующее:

• Первое компрессионное кольцо должно возвращаться в исходное состояние даже после сильного изгиба в 4-5 см.
• Второе компрессионное колечко не такое упругое, как первое. Изгиб допускается до 1,5-2 см, далее оно гнется безвозвратно.

Правильная установка поршневых колец ведется с использованием щипцов. Первым ставится маслосъемный набор:

• Коробчатая конструкция: сперва ставится пружина, затем кольцо с тем прицелом, что замок колечка должен быть на противоположной стороне от замка пружины.
• Наборная конструкция: ставится в последовательности пружина-диск-диск. После установки и перед монтажом поршня в цилиндр проверяется совпадение цветных меток на пружинном расширителе и относительное расположение деталей в маслосъемном пакете: замки должны быть под 120 градусов друг к другу.

Что же до компрессионных колечек, то их установка ведется по принципу: второй ряд-первый ряд с ориентацией по метке «ВВЕРХ», «TOP» или цветным указателям. Верх кольца должен быть ориентирован в сторону камеры сгорания, противоположную от картера. Перед монтажом поршня в цилиндр необходимо сориентировать замки компрессионного первого и второго и маслосъемного колец под 120 градусов с тем условием, что не один из замков не должен быть напротив пальца поршня.
 

 

Ремонт двигателя. Кольцевая дорожка

При ремонте и модернизации двигателя возникает вопрос, какие поршневые кольца установить. Чтобы не ошибиться, нужно хотя бы в общих чертах представлять себе условия работы колец и требования, которые к ним предъявляются

Алексей Березин

При ремонте и модернизации двигателя возникает вопрос, какие поршневые кольца установить. Чтобы не ошибиться, нужно хотя бы в общих чертах представлять себе условия работы колец и требования, которые к ним предъявляются.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Редакция рекомендует:

---

---

---

Хочу получать самые интересные статьи

Уникальность поршневых колец KS Kolbenschmidt

31 січня 2017

                                                    

Комплекты поршневых колец KS Kolbenschmidt являются важным конструктивным элементом при ремонте двигателей. При выполнении текущего ремонта двигателей с гильзами мы рекомендуем проверить возможность дальнейшего использования поршней и заменить поршневые кольца и гильзы цилиндров. Этим обеспечивается приработка поршневых колец к рабочей поверхности гильзы цилиндра.

Как правило, различают компрессионные, счищающие и маслосъемные поршневые кольца. Основная функция всех этих колец состоит в герметизации камеры сгорания и кривошипной камеры относительно друг друга. Компрессионные поршневые кольца должны препятствовать попаданию отработавших газов из камеры сгорания в кривошипную камеру. Счищающие поршневые кольца объединяют в себе функции компрессионных и маслосъемных поршневых колец; по сути, они не допускают проникновения отработавших газов в кривошипную камеру и снимают избыточное масло со стенки цилиндра.

Задача маслосъемных поршневых колец – снимать лишнее масло, находящееся на стенке цилиндра и, насколько это возможно, сдерживать проникновение смазочного масла в камеру сгорания. Должен обеспечиваться минимальный расход масла при достаточном смазывании скользящих деталей, одновременно должно сводиться к минимуму проникновение газа.

Еще одной важной функцией колец является отвод части тепла поршня на охлажденную стенку цилиндра. Первое кольцо берет на себя при этом основную часть, следующие за ним кольца – соответственно меньшую часть. 
Силы инерции и действия газов, а также высокие температуры обуславливают высокие технические требования к поршневым кольцам. Только благодаря точному согласованию с соответствующим двигателем достигается оптимальный срок службы и выполнение норм содержания токсичных веществ в отработавших газах.

                                            Нанесение покрытия на рабочую поверхность

                                                        

Хромированные рабочие поверхности поршневых колец сокращают износ сопряженных скользящих частей и увеличивают срок службы.

                                                     

Кольца с молибденовым покрытием обеспечивают максимальную термостойкость и отличные свойства при аварийном ходе.

                                                       

Поршневые кольца с хромокерамическими покрытиями сокращают износ цилиндров и обеспечивают максимальный срок службы.

                                                      

Выпуклые рабочие поверхности колец сокращают время приработки и с самого начала гарантируют наиболее оптимальное скольжение.

                                                        

Компрессионные поршневые кольца в форме трапеции предотвращают спекание в кольцевых канавках и обеспечивают
бесперебойную работу.

                                                         

Каждый тип поршневого кольца отличается индивидуальной формой с передней и обратной стороны в зависимости от конкретной области применения.

Как правильно установить поршневые кольца

Рано или поздно ваш мотор износится и потребует либо смены поршневых колец, либо поршневой в целом.

Вроде поменять поршневые кольца – это рядовая задача, доступная каждому, кто мало-мальски знаком с устройством и принципом работы примитивного четырехтактного мотора. Но, к сожалению, люди страшатся потратить 15 минут своего невероятно драгоценного времени на прочтение литературы и запихивают все в мотор по принципу (а так и стояло… наверное, работать будет). Ну, флаг вам в руки и скорейшего обращения в сервис.

Ну, а для тех, кому не все равно, как их мотор будет работать после переборки, следует прочитать данную статью.

Итак, берем поршень и видим 3 проточки под установку поршневых колец. Никаких ограничительных стопоров на 4-тактных моторах нет, как на 2-тактных двигателях, например.

На 4-тактных моторах есть два вида поршневых колец. Первые два, которые устанавливаются в две верхние проточки, являются компрессионными. Исходя даже из названия понятно, что они отвечают за наличие компрессии в вашем моторе и должный удерживать собой газы, образовывающиеся в момент вспышки за счет горения топлива в камере сгорания.

Следующие три кольца являются маслосъемными. Тут тоже сразу ясно их предназначение. Они отвечают за снятие масла, которое покрывает стенки цилиндра в тот момент, когда поршень возвращается вниз. Если эти кольца будут пропускать, то масло будет оставаться на стенках цилиндра, а это чревато тем, что мотор начнет поджирать масло, и, естественно, появится дым.

Как устанавливать первично? Да, в принципе, как и стояли с завода, в том же порядке, но во избежание ошибок показываем еще раз.

Первоначально ставим главное маслосъемное кольцо: то, которое имеет волнообразную структуру. Установить его проще некуда, так как оно самое эластичное из всех.

Дальше ставим верхнее и нижнее ТОНКИЕ маслосъемные кольца. Они немного тверже, но с их установкой тоже не должно возникнуть проблем.

Теперь ставим поршневые компрессионные кольца: те, которые более толстые и «твердые». Первоначально устанавливаем нижнее, затем верхнее. Поставить их немного сложнее, так как они менее эластичны и более твердые. Сломать вам их вряд ли удастся, но вот при совершенно кривых руках погнуть их проще некуда.

Думаете, на этом все? Нет!

Дело в том, что кольца еще нужно правильно расположить на поршне, чтобы замки колец (место пропила) не попадали друг на друга. Проще говоря, нужно, чтобы пропил нижнего кольца не был расположен прямо над пропилом верхнего кольца.

Начинаем с верхних поршневых колец.

Замок нижнего кольца располагаем посередине над полостью клапана, например, впускного (можно и выпускного, тут разницы нет).

Замок же верхнего кольца располагаем строго в противоположной стороне от нижнего кольца. Соответственно, если замок нижнего кольца над полостью под впускной клапан, то замок верхнего над полостью под выпускной клапан.

Теперь переходим к маслосъемным кольцам. Эти кольца точно так же нужно расположить, чтобы ни один замок не совпал. Поэтому верхнее кольцо располагаем над отверстием под поршневой палец, с правой стороны.

Второе же (то, которое нижнее) располагаем с противоположной стороны, также примерно посередине отверстия под поршневой палец.

Последнее же волнообразное маслосъемное кольцо ставим в любую из четырех получившихся секций между отверстием под палец и полостью под клапан.

А теперь к вашему вопросу: что за ерунду нам тут втирает автор? И зачем так кропотливо выставлять положение всех 5 колец?

Объясняем. Все это мы делали, чтобы не получилось так, что когда один замок располагался над другим, через эти замки не проходят газы (в случае с поршневыми кольцами) и не оставалось на стенках масло (в случае с маслосъемными кольцами).

Чем это грозит?

Если брать во внимание поршневые кольца, то это потеря компрессии и пропуск раскаленных рабочих газов до маслосъемных колец, которые не рассчитаны на такие внезапно появившиеся высокие рабочие температуры. Как итог, кольца после определенного времени могут сгореть.

Если же обратиться к маслосъемным кольцам и совпадению замков на них, то у нас не будет полностью сниматься масло: оно будет доходить до поршневых колец, что приведет к закоксовыванию канавок колец, и как итог они залягут, а потом сгорят.

Как результат, вы получите сгоревшие кольца и износ поршневой.

Итог: выставить замки колец перед установкой – это дело 2 минут, а срок службы мотора данная операция может продлить на десятки часов.

Типы поршневых колец — скребковое кольцо

Расширяемые разрезные кольца прикреплены к внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания и используются для обеспечения уплотнения для поддержания сжатия газа между поршнем и стенкой цилиндра.

Два верхних кольца, известные как компрессионные кольца, предназначены для уплотнения камеры сгорания. Нижнее кольцо, известное как маслоуправляемое или скребковое кольцо, регулирует количество смазочного масла, проходящего вверх или вниз по стенкам цилиндра.Масляные контрольные кольца имеют ступеньку, углубленную в нижнюю поверхность, и соскабливают масло со стенок цилиндра, предотвращают его попадание в камеру сгорания и отправляют обратно в картер.

Маслосъемные кольца имеют ступеньку, углубленную в нижнюю внешнюю поверхность для облегчения соскабливания масла. Этап позволяет хранить масло и может варьироваться по размеру. Из-за ступени поднутрения, когда кольцо скручивается, очищающая кромка соскабливает масло с внешнего края в резервуар, предотвращая засорение очищающей кромки.

Типы скребковых колец

Кольцо Napier:

Кольцо Напье (или «крюк») устанавливается во второй канавке и используется в компрессорах пневматических тормозных систем. Однако кольцо Napier было заменено кольцом Napier с конической гранью.

Кольцо Napier с конической гранью:

Чаще используется — кольцо Napier Ring с конической гранью обеспечивает более эффективную кромку для улучшения приработки, что помогает контролировать масло.

Скребковое кольцо с закрытым зазором с конической поверхностью:

Это кольцо разработано без поднутрения — ступенька заканчивается в зазоре и уплотняется лучше, чем кольца Napier и Taper Faced Napier.

МАГАЗИН ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА ТИПЫ КОМПРЕССИОННОГО КОЛЬЦА ТИПЫ РЕГУЛИРУЮЩЕГО КОЛЬЦА

Условия лицензии

Вы можете: Делиться, копировать и распространять материал в исходном формате для любых целей при соблюдении условий лицензии Условия ниже:

• Указание авторства — вы должны указать соответствующую ссылку и предоставить ссылку на исходную статью в разумной и видимой форме.
• Вы никоим образом не можете предлагать лицензиару одобрить вас или ваше использование.
• Без производных — Материал должен распространяться полностью, включая отказ от ответственности, вы не можете распространять или передавать измененный материал.
• Никаких дополнительных ограничений — Вы не можете применять юридические положения, которые юридически ограничивают других делать все, что разрешено лицензией.
• Никаких гарантий не дается. Лицензия может не давать вам всех разрешений, необходимых для предполагаемого использования. Например, другие права, такие как публичность, неприкосновенность частной жизни или неимущественные права, могут ограничивать использование вами материала.

Заявление об ограничении ответственности

Anglo Agriparts, ни какие-либо из таких рецензентов или авторов контента не предоставляют никаких гарантий в отношении точности любой информации на этом веб-сайте и не могут нести ответственность за любые ошибки или упущения. Информация в этой статье предназначена только для общих информационных целей. Он не является юридическим, техническим и / или коммерческим советом, и на него нельзя полагаться как таковой. Конкретный совет всегда следует запрашивать отдельно. Несмотря на все усилия авторов, информация, представленная в этой статье, может быть неточной, актуальной или применимой к обстоятельствам любого конкретного случая.Ни Anglo Agriparts, ни автор этой статьи не делают никаких заявлений и не дают никаких гарантий относительно полноты или точности информации, содержащейся в настоящем документе, и не принимают на себя никакой ответственности за убытки или ущерб, возникшие в результате их использования, независимо от того, исходит ли такая информация от Anglo Agriparts или наши участники. Anglo Agriparts не контролирует содержимое любого другого веб-сайта, доступ к которому осуществляется через этот веб-сайт, и не несет ответственности за какие-либо убытки или ущерб, возникшие в результате использования содержимого таких веб-сайтов.Ни Anglo Agriparts, ни какие-либо рецензенты или разработчики контента на веб-сайте не несут ответственности перед каким-либо лицом за любые убытки или ущерб, которые могут возникнуть в результате использования информации, содержащейся в этой статье или на этом веб-сайте. Эти исключения ответственности не распространяются на ущерб, возникший в результате смерти или телесных повреждений, вызванных халатностью компании Anglo Agriparts или любого из ее сотрудников или агентов, а также рецензента или автора контента.

Поршневые кольца

Поршневые кольца предотвращают утечку давления газа из камеры сгорания и сводят к минимуму просачивание масла в камеру сгорания.[Рис. 1-15] Кольца входят в канавки поршня, но выпрямляются и прижимаются к стенкам цилиндра; при правильной смазке кольца образуют эффективное газовое уплотнение.

Конструкция поршневого кольца

Большинство поршневых колец изготовлено из высококачественного чугуна. [Рисунок 1-14] После изготовления колец их шлифуют до желаемого поперечного сечения. Затем они разделяются так, чтобы их можно было надеть на внешнюю сторону поршня и в кольцевые канавки, выполненные на стенке поршня.Поскольку их цель — герметизировать зазор между поршнем и стенкой цилиндра, они должны прилегать к стенке цилиндра достаточно плотно, чтобы обеспечить газонепроницаемую посадку. Они должны оказывать одинаковое давление во всех точках на стенке цилиндра и должны герметично прилегать к боковым сторонам кольцевых канавок.

Рисунок 1-14. Поршень в сборе и типы поршней.

Серый чугун чаще всего используется для изготовления поршневых колец. В некоторых двигателях поршневые кольца из низкоуглеродистой стали с хромированным покрытием используются в верхней канавке под компрессионное кольцо, поскольку эти кольца могут лучше выдерживать высокие температуры, присутствующие в этой точке.Хромированные кольца необходимо использовать со стальными стенками цилиндров. Никогда не используйте хромированные кольца на хромированных цилиндрах.

Компрессионное кольцо

Назначение компрессионных колец — предотвратить утечку продуктов сгорания через поршень во время работы двигателя. Они помещаются в кольцевые канавки непосредственно под головкой поршня. Количество компрессионных колец, используемых на каждом поршне, определяется типом двигателя и его конструкцией, хотя в большинстве авиационных двигателей используются два компрессионных кольца плюс одно или несколько маслосъемных колец.

Поперечное сечение кольца прямоугольное или клиновидное с конической поверхностью. Коническая поверхность представляет собой узкую опорную кромку к стенке цилиндра, что помогает уменьшить трение и обеспечить лучшее уплотнение.

Маслосъемные кольца

Маслосъемные кольца помещаются в канавки непосредственно под компрессионными кольцами и над отверстиями для поршневых пальцев. На поршень может быть одно или несколько маслосъемных колец; два кольца могут быть установлены в одну и ту же канавку, или они могут быть установлены в разные канавки.Маслосъемные кольца регулируют толщину масляной пленки на стенке цилиндра. Если слишком много масла попадает в камеру сгорания, оно сгорает и оставляет толстый слой нагара на стенках камеры сгорания, головке поршня, свечах зажигания и головках клапанов. Этот углерод может вызвать заедание клапанов и поршневых колец, если он попадет в кольцевые канавки или направляющие клапана. Кроме того, уголь может вызвать пропуски зажигания в свече, а также детонацию, преждевременное зажигание или чрезмерный расход масла. Чтобы излишки масла могли вернуться в картер, просверливаются отверстия в нижней части канавок под поршневые кольца, регулирующие подачу масла, или в площадках рядом с этими канавками.

Маслосъемное кольцо

Маслосъемное кольцо обычно имеет скошенную поверхность и устанавливается в канавку в нижней части юбки поршня. Кольцо устанавливается так, чтобы чистящая кромка находилась в стороне от головки поршня или в обратном положении, в зависимости от положения цилиндра и серии двигателя. В обратном положении скребковое кольцо удерживает излишки масла над кольцом при движении поршня вверх, и это масло возвращается в картер с помощью маслосъемных колец при ходе вниз.

Flight Mechanic рекомендует

Компрессионные и маслосъемные кольца 10D100 дизельного двигателя до …

Контекст 1

… поршневая группа цилиндров (CPG) является решающим компонентом усовершенствования двигателя внутреннего сгорания. срок службы и эффективность по-прежнему актуальны. Проблема часто решается применением хромового гальванического покрытия компонентов ЦПГ [1]. В силу определенных конструктивных особенностей маслосъемных колец гальваническое хромирование их рабочих кромок представляет собой сложную проблему.Кроме того, гальваническое хромирование имеет определенные недостатки, такие как сложное полирование, низкая термостойкость, плохая адгезия масла к его поверхности, высокое внутреннее напряжение, которое приводит к растрескиванию и скалыванию, а также большое количество водных отходов, содержащих высокотоксичный Cr (VI) в ход хромового гальванического покрытия [2,3,4,5]. Дальнейшее улучшение может быть достигнуто путем нанесения многослойного покрытия, сочетающего полезные свойства углерода и металла, например, усовершенствованные покрытия из карбида хрома (CCC) на компонентах CPG [6,7,8].Такая оптимизация структуры покрытия может повысить стойкость к истиранию, снизить трение и улучшить качество коррозии [9,10,11,12]. Проведенные авторами исследования позволяют выявить, что нанесение CCC на поршневые кольца с использованием более технологически приемлемого метода химического осаждения из паровой фазы (CVD) может значительно снизить энергозатратность процесса. В нашем случае процедура CVD адаптирована для получения хромового покрытия из газовой фазы. В данной статье описаны результаты обширного исследования техники нанесения покрытия CVD и обнаруженные свойства многослойного CCC на компонентах CPG.Способ получения хромового покрытия из газовой фазы основан на термическом (пиролитическом) разложении соответствующего хромоорганического соединения (ОКМ), такого как хромоорганическая жидкость БАРХОС (см. ТУ 6-01-1149-78). Техническая спецификация — официальный документ, определяющий технические характеристики данного коммерческого продукта. Рассмотрена возможность использования пиролитического CCC (PCCC) для повышения износостойкости поршневой группы (в первую очередь маслосъемника и компрессионных колец) при трении.Для достижения этой цели была спроектирована специальная пилотная установка для покрытия колец хромом, были выбраны и оптимизированы условия нанесения PCCC-покрытия компонентов CPG, а также изготовлены и испытаны опытные партии компонентов CPG с применением специальных процедур [13]. Процесс осуществляется в герметичной системе, продукты термического разложения BARCHOS собираются и затем используются для приготовления новой порции ОМС, что исключает образование опасных отходов. Для экспериментов были выбраны поршневые кольца скребкового типа диаметром 121 мм, используемые в дизельном двигателе Raba-Man автобуса Ikarus, а также компрессионные и маслосъемные кольца диаметром 215 мм, используемые в дизельном двигателе 10D100.В ходе исследований определены оптимальные параметры, обеспечивающие формирование на кольцах равномерного глянцевого покрытия. Перед нанесением покрытия образцы обезжиривали в ультразвуковой ванне, ополаскивали и сушили. Условия проведения экспериментов: температура подложки в зоне нагрева 440 ± 5 ° C, предельная температура подложки в зоне напыления 400 ± 5 ° C, рабочее давление 15 ± 5 Па, время напыления 20 — 30 мин. Используя указанные выше параметры эксперимента, были приготовлены образцы с толщиной ПКСС 10-20 мкм.Средняя скорость роста покрытия не превышала 0,50-0,65 мкм / мин. Поверхность была гладкой. Покрытия имели непрозрачный зеркальный вид с отдельными светлыми золотистыми участками на лицевой поверхности колец. Фотографии покрытых колец представлены на рис. 1. Химический состав и микроструктура покрытий исследованы методами электронно-оптической микроскопии и электронно-зондового микроанализа. Покрытия, полученные в выбранных условиях, были мелкокристаллическими, а их металлографические срезы (без травления) имели горизонтально-слоистую структуру, параллельную подложке.Типичная микроструктура и морфология поверхности покрытий PCCC показаны на рис. 2. Визуально наблюдаются два типа слоев: белый и серый / темный (рис. 2). Светлые слои имеют максимальную толщину, а темные намного тоньше. Послойный анализ показал, что содержание хрома составляло 95-96% и 92-94% в белом и темном слоях соответственно. Содержание углерода в одних и тех же слоях колебалось от 5 до 6-8%. ПКСС представляют собой дисперсно-кристаллические композиции, содержащие частицы карбида хрома размером 10 — 80 нм и металлического хрома, которые стабилизированы углеродистыми примесями.Результаты испытаний на травление показали, что приготовленные ПКСС (толщиной более 10 мкм) непористые. Микротвердость ПКСС на чугунных подложках составила 16,5 ± 2 ГПа; Сравнение ПКСС с другими типами покрытий показано в таблице 1. Как видно, твердость ПКСС почти самая высокая в серии проанализированных покрытий. Сопоставимая или более высокая микротвердость имеет только нитрид хрома и магнетронное покрытие C-Cr. Но процесс нанесения этого покрытия сложен и дорог для массового производства, поэтому покрытие из нитрида хрома и магнетронное покрытие C-Cr в настоящее время используются исключительно для мелкосерийного производства двигателей для соревнований и некоторых серийных двигателей [5, 10, 11, 12].Усредненные результаты трибометрии показали, что при одинаковых условиях износ образцов с ПКСС в 3,5 — 4,0 раза меньше, чем с гальваническим хромовым покрытием. При этом износостойкость блока, соединенного с роликом с покрытием PCCC, увеличивается в 8-10 раз по сравнению с роликом с гальваническим хромом. Аналогичные результаты были получены ранее для подшипниковых поверхностей. Интенсивность износа пар сталей с покрытием PCCC была в 5-10 раз меньше, чем у гальванических хромовых покрытий [15].Испытания, моделирующие условия эксплуатации, механизм износа и характер взаимодействия трущихся частей двигателей автомобилей, проводились на машине трения возвратно-поступательного движения МТВ-0 с использованием в качестве смазки дизельного топлива М14В2. Образцы для испытаний были изготовлены из материалов для гильз цилиндров, поршней и поршневых колец модели 10D100. Также использовались стандартные поршневые кольца из чугуна (поверхность класса чистоты Ra = 1,5 — 1,25 мкм). Кольца с покрытием PCCC испытывались в паре с гильзами цилиндров (поверхность класса чистоты 0.5 — 0,75 мкм). Механические и эксплуатационные свойства маслосъемных колец после упрочнения их поверхности карбидом хрома были испытаны в сравнении со стандартными маслосъемными кольцами с фосфатным и гальваническим хромовым покрытием. Установлено, что ПКСС повышают износостойкость поршневых колец маслосъемного скребка по сравнению с кольцами, покрытыми гальваническим хромом в 3 раза. Коэффициент трения скольжения ПКСС в паре с чугуном (подготовка — шлифование) составлял 0,04 — 0,06. , что значительно меньше, чем у пары чугун-чугун (коэффициент трения скольжения 0.095) и чугун-чугун с гальваническим хромовым покрытием (коэффициент трения скольжения ∼ 0,07) [16]. Таким образом, как видно из результатов экспериментов, ПКСС показали более высокую (в несколько раз) износостойкость, чем обычные гальванические покрытия из хрома, в условиях, близких к условиям эксплуатации поршневых колец. Натурные испытания двигателей автобусов Икарус показали, что в случае колец с покрытием PCCC расход смазочного масла снижается почти в 3 раза, несмотря на их меньшую толщину (20 мкм и 100 мкм для покрытий PCCC и гальванического хрома соответственно) Высокая Триботехнические свойства покрытий, вероятно, обусловлены их слоистой структурой (рис.2). Эта структурная особенность сферической морфологии поверхности обеспечивает достаточную масляную адгезию при относительно небольшой высоте сферических выступов на поверхности покрытия. Данная слоистая структура покрытия характеризуется чередованием слоев хрома и карбида хрома с высокоуглеродистой прослойкой. Предполагается, что после ношения одного слоя ПКСС (покрытие толщиной 20 мкм состоит из 10-15 таких слоев) поверхность насыщается углеродом, находящимся в прослойке, что дает смазывающий эффект.Верхний слой покрытия при выглаживании интенсивно изнашивается, обеспечивая раскрытие графитового слоя, что предотвращает расширение процесса заклинивания. Способность ПКСС предотвращать заклинивание и схватывание, а также устойчивость к тепловому удару могут быть успешно использованы при строительстве гидромеханических трансмиссий [17]. ПКСС по ряду эксплуатационных свойств не уступает магнетрону …

Кольца маслосъемные щелевые | Euroring BV

Маслосъемные кольца с прорезями | Euroring BV

Подробнее Перейти к продукту Подробнее Продукты class = «post-150 тип работы-статус-публикация-пост-миниатюра hentry Categories-products»

разовая работа.php

Наиболее известным применением маслосъемных колец с прорезями является нижнее кольцо из трех типов на поршне двигателя внутреннего сгорания. Поршневое кольцо этого типа обеспечивает одинаковое распределение масла по стенке цилиндра и отвод излишков масла в картер через выемки в кольце. Поршень также имеет каналы, по которым это масло может стекать обратно в картер. Другая часть масла соскабливается через стенку цилиндра. Классический вариант — однопоршневое кольцо с натяжным кольцом или без него.

В настоящее время часто используются трехкомпонентные поршневые кольца, в которых центральное внутреннее кольцо прижимает два более узких поршневых кольца на месте и с натяжением к стенке цилиндра. Мы также называем этот тип кольцами Niflex. Узкие рабочие кольца в этой системе изготовлены из стали и после обработки имеют твердое хромовое или нитридное покрытие.

Используемые материалы включают:
— Пластинчатый чугун и чугун с шаровидным графитом
— Различные марки стали

Стандарты:
— NEN ISO 6627: 2000
— NEN ISO 6625: 1986

Поршневое кольцо Niflex

Специальные поверхностные слои:
— Твердый хром
— Азотирование в ванне и плазме
— Слои PVD
— Слои DLC

Тип E301

Маслосъемное кольцо с прорезями и узкими канавками.

Тип E302

Маслосъемное кольцо с прорезями и широкими канавками.

Тип E303

Маслосъемное кольцо с прорезями, широкими канавками для масла и закругленными прорезями.

Тип E304

Маслосъемное кольцо со шлицами и коническими маслосъемными канавками.

Тип E305

Маслосъемное кольцо с широкой ступенчатой ​​прорезью.

Тип E306

Маслосъемное кольцо с двойным скосом.

Тип E307

Маслосъемное кольцо с двойным скосом и канавками.

Тип E308

Маслосъемное кольцо со скосом и прорезями на крыше.

Тип E309

Маслосъемное кольцо со скосом и расширительной пружиной.

Тип E310

Маслосъемное кольцо с прорезями и смещенной рабочей поверхностью.

Тип E311

Маслосъемное кольцо с двумя прорезями.

Тип E312

Маслосъемное кольцо со смещением и широкой канавкой для масла.

Тип E313

Маслосъемное кольцо с прорезями, широкими канавками для масла и пружиной расширителя.

Маслосъемное кольцо — High Power Media

Если верхнее компрессионное кольцо выполняет наиболее сложную задачу в двигателе, то на другом конце пакета поршневых колец регулировочное кольцо для масла не намного проще.При движении со средней скоростью, приближающейся к 4000 футов в секунду или около того, компонент должен удалить излишки масла из отверстия цилиндра при движении вниз и обеспечить достаточное количество проходов для смазки верхних колец. Затем излишки масла проталкиваются через кольцо и стекают обратно в картер через ряд прорезей или отверстий в поршне.

В отличие от компрессионного кольца / колец, описанных выше, давление газов сгорания мало или отсутствует, чтобы проникнуть в пустоту за кольцом и прижать его к стенке цилиндра, поэтому для этих колец приходится использовать совершенно другой метод поддержания некоторого вида тюлень.Цельное масляное кольцо, например, с двумя параллельными друг другу внешними площадками, полностью зависит от внутреннего напряжения самого кольца. Эти кольца могут иметь скошенные кромки либо на внешних краях площадок — для увеличения контактного давления, либо скошенные кромки на той части площадки, которая обращена к камере сгорания, что также будет способствовать расходу масла за счет улучшенного соскабливания масла из отверстия. Благодаря прорезям, позволяющим маслу течь обратно через поршень, независимо от конструкции детали, они имеют несколько квадратную форму, и их трудно искривлять и соответствовать форме канала ствола, который часто бывает далеко не круглым во время срабатывания цилиндра.Кольца этой конструкции очень редко используются сегодня, поскольку их по большей части вытесняют конструкции из двух и трех частей.

В некотором смысле похож на цельное кольцо, двухкомпонентная версия оказывает давление на отверстие цилиндра с помощью винтовой пружины при сжатии. Цилиндрическая и часто изготавливаемая из термообработанной пружинной стали, эта спираль располагается в полукруглой канавке или V-образной форме на задней части кольца и действует равномерно по всей окружности. Это не только помогает правильно расположить пружину, но и уменьшает ее поперечное сечение, позволяя ей скручиваться и больше соответствовать форме отверстия.Когда-то просверленные отверстия были популярны, но теперь просверленные отверстия взяли верх из-за их более однородной прочности и ровного контура. Эти кольца, изготовленные из азотированных сталей с высоким содержанием хрома, с различными фасками или более выраженными скошенными краями, чаще всего используются в дизельных двигателях.

В двигателях с высокими рабочими характеристиками, особенно с гильзами цилиндров с более тонкими стенками, популярным решением являются трехкомпонентные маслосъемные кольца. Состоящие из двух тонких стальных колец (направляющих), разделенных расширяющейся прокладкой, которая также прижимает их к стенке цилиндра, эти три системы колец спроектированы так, чтобы быть полностью гибкими и «обнимать» стенку цилиндра как можно ближе.Имея низкую инерцию вокруг своего поперечного сечения, эти отдельные элементы могут также скручиваться и изгибаться в ответ на динамическую форму отверстия, обеспечивая минимальную утечку масла в компрессионные кольца выше и в то же время помогая стабилизировать поршень в отверстии. Эту приспосабливаемость рельсов можно улучшить, увеличив тангенциальную нагрузку или уменьшив ее момент инерции. Однако это не всегда желательно, поскольку более высокие тангенциальные нагрузки увеличивают трение двигателя, а уменьшение сечения может, в свою очередь, вызвать другие проблемы с долговечностью.

В гоночных двигателях, где контроль масла не так важен, трение — враг. Таким образом, компромисс между контролем масла и трением неизбежно уступит место кольцам низкого натяжения и высокому расходу масла.

Некоторые вещи никогда не меняются.

Автор Джон Коксон.

Остановите дым: лекарства от сжигания масла

Мы часто слышим о голубоватом дыме из выхлопной трубы как об индикаторе горящего масла.Вы можете увидеть это при запуске или при ускорении — или чаще, в зависимости от серьезности проблемы.

Горящее масло, вообще говоря, описывает масло, которое попадает в камеры сгорания вашего двигателя и сжигается вместе с топливно-воздушной смесью. Чаще всего это ассоциируется с автомобилями с большим пробегом, а также с теми, кто страдает от небрежного технического обслуживания. Ожог масла в значительной степени можно предотвратить, и если в вашем автомобиле горит масло, вы сможете легко решить проблему до того, как потребуется более дорогостоящий ремонт.

Технический директор

Sea Foam Джим Дэвис рассказывает о наиболее распространенных виновниках ожогов маслом, о том, как их предотвратить и что вы можете сделать для решения проблем, если они уже существуют.

Застрявшие или забитые кольца

Автомобильные поршни обычно имеют три кольца, которые свободно располагаются в небольших канавках, называемых площадками, на внешнем диаметре поршня.

Два верхних кольца представляют собой компрессионные кольца, которые, как следует из их названия, поддерживают сжатие за счет уплотняющих газов в камере сгорания, а верхнее кольцо выполняет большую часть работы.Второе кольцо обеспечивает меньший контроль компрессии, а также помогает с регулированием масла.

Нижнее кольцо представляет собой масляное регулировочное кольцо, которое соскабливает большую часть масла со стенок цилиндра. Маслосъемное кольцо состоит из трех частей — верхнего и нижнего скребковых колец и расширительного кольца с отверстиями, которое перераспределяет масло обратно в картер через крошечные отверстия в юбке поршня.

На фото — чистый поршень от двигателя Шеви 5,3 л. Обратите внимание на то, чтобы поршневые кольца и привод были чистыми и не имели следов лака или нагара.

Со временем накопление сильного лака и нагаренных отложений может вызвать проблемы для любого из этих колец.

«Все кольца натянуты и хотят вытолкнуться наружу», — говорит Джим. «Но если они застревают в кольцевых площадках, они больше не могут расширяться и поддерживать давление вокруг цилиндра».

Заедание компрессионных колец может привести к плохому сжатию, пропускам зажигания, загрязнению масла и повышению давления в картере, которое может вызвать попадание масла в камеры сгорания. Этот «прорыв» также может произойти, если маслосъемное кольцо забито липким лаком и не может эффективно управлять маслом.Синий дым при ускорении — хороший признак проблемы с ограниченным кольцом. Помимо дыма, еще одним сильным признаком неисправности колец является более высокий, чем обычно, расход масла без каких-либо признаков внешней утечки.

Накопление более тяжелого лака и углеродистых отложений, вызывающих прилипание колец, можно предотвратить, обработав моторное масло средством Sea Foam HIGH MILEAGE Motor Treatment за 100–300 миль перед каждой заменой масла и фильтра. Специально разработанная для легковых и грузовых автомобилей с пробегом более 75 000 миль, HIGH MILEAGE надежно предотвратит образование отложений лака или разжижение существующих отложений.Это означает, что кольца не будут ограничены, а другие важные компоненты двигателя, такие как приводы, останутся чистыми и свободными.

Проблемы PCV

Клапан принудительной вентиляции картера (PCV) вашего двигателя также может быть причиной сжигания масла.

Клапан (хотя и отсутствует в некоторых новых автомобилях) направляет небольшое количество воздуха и топлива, которые выходят в картер, обратно через впуск в цилиндры. Забитый клапан может вызвать повышение давления в картере, что снова вызовет прорыв масла.Проблемы, связанные с заклиниванием колец (например, загрязнение масла газами сгорания), могут привести к проблемам с PCV.

В некоторых случаях клапан PCV можно заменить, но лучше понять причины загрязнения и в первую очередь предотвратить его. Использование высокопробега двигателя в картере — верный способ предотвратить вредные ограничения, которые могут привести к проблемам с PCV.

Изношенные уплотнения и направляющие клапана

Голубоватый дым при запуске — верный признак износа уплотнений или направляющих клапанов, — говорит Джим.

«Допустим, вы припарковали машину, заводите ее на следующее утро, а из трубы идет дым. Это всегда — и я имею в виду всегда — клапанные уплотнения или направляющие клапана », — говорит он. «Либо направляющая изношена, либо печать повреждена».

Если уплотнение или направляющая неисправны, масло, оставшееся на штоке клапана, стечет вниз и осядет на головке клапана, или оно будет капать в цилиндр. Затем, когда вы заводите машину, это масло загорается, вызывая клуб дыма, который затем утихает.

Если проблема заключается в уплотнениях, их необходимо заменить.Если направляющие неисправны, вам потребуется ремонт клапана, который включает в себя ремонт и / или замену направляющих клапана и связанных с ними компонентов по мере необходимости.

Очистить от верхнего края

В дополнение к использованию БОЛЬШОГО ПРОБЕГА вы можете запустить Sea Foam Spray через впускное отверстие двигателя или распылить его прямо в полости цилиндра, чтобы поршни пропитались, очищая кольца с верхнего конца. Он также очистит впускные клапаны, что особенно важно для бензиновых двигателей с прямым впрыском.

Короче говоря, говорит Джим, предпримите простые шаги, чтобы содержать ключевые компоненты двигателя в чистоте и надлежащим образом обслуживать, и вы не только предотвратите сжигание масла, но также продлите срок службы вашего автомобиля и сохраните его в дороге на долгие годы.

Диагностика проблем, связанных с расходом масла — знайте свои детали

Номера Ballpark

Расход масла стал проблемой, потому что интервалы замены масла теперь увеличиваются до 10 000 и более миль, а также потому, что современные двигатели потребляют так мало масла, что многие владельцы автомобилей забывают регулярно проверять уровень масла в двигателе.Что еще хуже, многие владельцы часто запускают двигатели без масла, потому что не знают, как проверить уровень масла. По этой причине системы предупреждения об уровне масла становятся стандартным оборудованием для многих автомобилей.

Тем не менее, я не знаю какого-либо конкретного числа, которое указывало бы на чрезмерный расход масла для какого-либо конкретного автомобиля. Примерным показателем расхода масла на новом двигателе может быть литр масла во время первоначальной обкатки. После обкатки расход масла должен стабилизироваться на уровне примерно одной кварты на 2000 или 3000 миль.Для двигателей с пробегом 150000 или более миль потребление одной кварты масла каждые 2000 миль не должно быть проблемой. По мере износа двигателей общие потери от внешних и внутренних утечек масла могут увеличить расход масла до одной кварты на 1000 миль, что не должно быть проблемой, если свечи зажигания не загрязняются масляной золой или выхлопные газы не выделяются видимым образом. масляный дым.

Внутренний расход масла

Предполагая, что двигатель не имеет очевидных внешних утечек через уплотнения коленчатого вала, масляный поддон, крышку привода ГРМ или прокладки крышки головки цилиндров и распределительного вала, давайте рассмотрим, как моторное масло может попасть в камеру сгорания через внутренние утечки.Примером внутренней утечки является утечка масла через уплотнения вала турбокомпрессора во впуск двигателя, на что указывает покрытие моторным маслом внутри канала между турбонагнетателем и двигателем. Если впускной коллектор некоторых двигателей с V-образным блоком уплотняет верхний картер, масло может попасть через одну или несколько прокладок впускного канала. Точно так же изношенные или потрескавшиеся уплотнения штока впускного клапана могут вызывать утечку масла через направляющие клапана, особенно во время замедления и работы на длительных холостых оборотах.

В любом случае свечи зажигания могут содержать скопление масляной золы на стороне электрода, обращенной к впускным клапанам.Утечка масла через направляющие выпускного клапана встречается не так часто, поскольку нормальный поток выхлопных газов создает положительное давление. С другой стороны, большая часть расхода масла приходится на поршни и поршневые кольца, о которых мы поговорим дальше.

Уплотнение цилиндра

Промывка маслом указывает на то, что моторное масло проходит через поршневые кольца (см. Фото 1). Чтобы лучше понять расход масла, связанный с кольцами, давайте рассмотрим конструкцию поршня и поршневого кольца. Например, многие верхние кольца плоские с выпуклой или бочкообразной внешней кромкой, содержащей молибденовую вставку.Вкладыш из молибдена удерживает масло и устойчив к высоким температурам горения.

Фото 1: Промывка маслом по краям купола поршня в этом примере является индикатором прохождения масла через поршневые кольца.

Второе компрессионное кольцо не только помогает снизить давление сгорания, но и соскребает излишки масла в картер двигателя (см. Фото 2). В отличие от верхнего кольца, второе кольцо имеет форму блюдца, при этом только нижний край кольца контактирует со стенкой цилиндра. Когда давление сгорания увеличивается, второе кольцо уплощается относительно контактной площадки поршневого кольца, что прижимает всю внешнюю ширину кольца к цилиндру, чтобы изолировать газообразные продукты сгорания внутри цилиндра.Когда оно не находится под нагрузкой, кольцо возвращается к своей форме блюдца, в результате чего нижний край кольца соскабливает излишки масла обратно в картер.

Фото 2: Второе компрессионное кольцо выполняет двойную функцию: герметизирует давление сгорания и помогает не допустить попадания моторного масла в камеру сгорания.
Единственная задача нижнего или третьего поршневого кольца — соскребать излишки моторного масла в картер. В большинстве случаев третье кольцо представляет собой конструкцию из трех частей, состоящую из расширителя с вентилируемым кольцом и двух стальных направляющих, которые устанавливаются поверх расширителя.Вентилируемый расширитель и канавка под поршневое кольцо позволяют избыточному маслу стекать внутрь поршня и в картер (см. Фото 3).

Фото 3: Как видно на этой фотографии, смятый расширитель маслосъемного кольца и изношенные маслосъемные кольца видны, когда узел маслосъемного кольца находится заподлицо с контактной площадкой поршневого кольца.
Чтобы соответствовать стандартам выбросов, производители уменьшили зазоры между поршнем и цилиндром. На примере 2,5-литрового 16-клапанного двигателя Skyactiv 2013 года выпуска: 0.Минимум 0010 дюймов и максимум 0,0017 дюйма — это стандартный указанный зазор между поршнями и цилиндрами для новых двигателей.

Для сравнения, зазоры были почти вдвое больше, чем в более старых двигателях, чтобы учесть тепловое расширение. Поскольку современные алюминиевые поршни с высоким содержанием кремния испытывают гораздо меньшее тепловое расширение, 0,001 дюйма обеспечивает достаточный масляный зазор между поршнем и цилиндром, подвергнутым прецизионной механической обработке. Эти узкие зазоры в юбке поршня и цилиндры с прецизионной обработкой также удерживают поршневые кольца перпендикулярно стенке цилиндра для лучшего сжатия и уплотнения масляного кольца (см. Фото 4).

Фото 4: Изрезанная упорная сторона поршня в нашем примере свидетельствует о том, что в какой-то момент в двигателе закончилось масло.
Между тем, в большинстве двигателей малой мощности снижается трение при вращении за счет использования узких поршневых колец с низким натяжением. Поршневые кольца с низким натяжением также имеют тенденцию служить дольше из-за меньшего окружного давления на цилиндр. Наконец, улучшенные методы расточки цилиндров и «плато» хонингования цилиндров позволяют поршневым кольцам быстро прилегать к стенке цилиндра. После обкатки в цилиндре остается более грубая нижележащая перекрестная штриховка, обеспечивающая хорошую смазку поршневых колец и верхних частей цилиндра.

Масло двигателя

Зазор в подшипнике шатуна влияет на расход масла, поскольку поршень и цилиндр смазываются разбрызгиванием за счет прохождения масла через подшипник шатуна на стенку цилиндра. В нашем двигателе Mazda SkyActiv масло должно пройти через зазор в шатунном подшипнике от 0,0011 до 0,0020 дюйма, прежде чем достигнет стенки цилиндра. Помните, что увеличение зазора в шатунном подшипнике вдвое увеличит поток масла к поршневым кольцам в четыре раза, что может значительно увеличить расход масла.

Моторное масло должно затем пройти через масляный зазор размером 0,0001 дюйма между юбкой поршня и цилиндром, прежде чем достигнет поршневых колец. Использование высоковязкого масла в новом двигателе снижает смазку и охлаждение поршневых колец низкого напряжения, что может стать серьезной проблемой для современных высокопроизводительных двигателей с турбонаддувом.

Другая проблема, связанная с использованием высоковязкого масла, заключается в том, что оно может предотвратить контакт поршневых колец низкого напряжения со стенкой цилиндра, что может увеличить расход масла.

Как упоминалось выше, масло, стекающее с коленчатого вала, не только смазывает кольца, но и охлаждает их. Поскольку высоковязкое масло снижает поток масла через шатунный подшипник, это отрицательно сказывается на смазке и охлаждении цилиндра.

Хотя, с одной стороны, мы пытаемся уменьшить поток масла к поршневым кольцам, с другой стороны, масляная пленка должна достигать самой верхней части стенки цилиндра. Универсальные масла с высокой вязкостью могут недостаточно смазывать верхнее и второе поршневые кольца, особенно при холодном пуске.Температура вспышки масла также должна быть достаточно высокой, чтобы противостоять испарению при высоких температурах стенок цилиндра. Использование несинтетических базовых масел в синтетических материалах позволяет этой масляной пленке выгорать во время сгорания, тогда как синтетические масла имеют тенденцию оставаться на месте в верхнем цилиндре.

Практически во всех случаях синтетические масла не только защищают верхний цилиндр, но также защищают верхнее и второе поршневые кольца от кратковременного приваривания к стенке цилиндра в условиях высоких нагрузок.По мере накопления миль синтетические масла также защищают поршни от отложений лака, которые могут вызвать застревание поршневых колец низкого напряжения в их канавках.

Таким образом, соблюдение рекомендуемых интервалов технического обслуживания и использование указанных моторных масел имеет большое значение для предотвращения чрезмерного расхода масла в современных двигателях.

Решения для диагностики: мы должны знать, когда видим

1. Все двигатели потребляют масло, поэтому проверяйте уровень масла перед его сливом. Сравните пробег на одометре с пробегом на наклейке со смазкой, чтобы оценить уровень расхода масла двигателем, который должен быть отмечен в отчете о смазке и осмотре владельца транспортного средства.
2. Бесплатная проверка моторного масла и уровня жидкости под капотом для ваших клиентов создаст положительный имидж для вашего магазина.
3. Масло течет под уклон. Когда автомобиль находится на подъемнике, используйте яркий фонарик для осмотра двигателя, начиная с крышек распределительного вала или коромысел.
4. Если масло капает из области колокола, помните, что масло для автоматической коробки передач обычно красного цвета, а моторное масло — черного или коричневого цвета. Проверьте уровень каждого, чтобы определить источник утечки.
5. Большой клубок синего масляного дыма из выхлопа после продолжительного периода холостого хода обычно указывает на внутренний расход моторного масла, вызванный изношенными поршневыми кольцами, уплотнениями клапанов, прокладками впускного коллектора или засорением слива масла в головке блока цилиндров.
6. Расход масла без видимого масляного дыма часто свидетельствует о разрушении расширителей маслосъемных колец или изношенных маслосъемных колец.
7. Плохая смазка может привести к перегреву современных поршневых колец и потере их натяжения. В сочетании с излишним лаком поршневые кольца могут застрять в сложенном положении.
8. Чрезмерный прорыв компрессионного кольца приведет к попаданию моторного масла во впускной воздуховод или впускной коллектор.

   No related posts.