جدول مقاسات حلقة المكبس. اختيار حلقات المكبس: أبعاد ومواد التصنيع

المكابس لا قطر كبير(غطاسات المضخات الهيدروليكية والزيتية والوقود وما إلى ذلك) يتم غلقها بالطحن على أسطح الأسطوانات. تم تحسين الختم من خلال إدخال أخاديد المتاهة.

تعمل المكابس الكبيرة في درجات الحرارة المنخفضةوالضغوط المنخفضة (على سبيل المثال ، في الأسطوانات الهيدروليكية والهوائية والفراغية) ، يتم إغلاقها بأخاديد متاهة أو حلقات مطاطية.

عند الضغط العالي ، يتم استخدام أختام الشفة.

الختم الأكثر موثوقية وتنوعًا قادر على العمل في درجات حرارة عالية مع الاحتفاظ بأكبر قدر ضغوط عالية، هو ختم حلقة المكبس. يتم استخدامه لإغلاق السوائل والغازات.

حلقات المكبس.

حلقة المكبس عبارة عن حلقة معدنية منقسمة (عادة ما تكون مستطيلة) مثبتة في أخاديد المكبس. قطر الحلقة في الحالة الحرة أكبر من قطر الأسطوانة. عند دخول الأسطوانة ، تتقلص الحلقة ، وبسبب مرونتها الخاصة ، تتناسب بإحكام مع جدران الأسطوانة على طول محيطها ، باستثناء القناة الضيقة التي شكلها قطع (قفل) الحلقة.

أثناء التشغيل ، يتم ضغط حلقات المكبس على جدران الأسطوانة ليس فقط من خلال مرونتها الخاصة ، ولكن أيضًا عن طريق ضغط السائل العامل (أو الغاز) الذي يخترق أخاديد المكبس ويعمل على السطح الخلفي لحلقة المكبس.

يمكن أن يكون هذا الضغط أكبر بعدة مرات من الضغط الذي تسببه قوى المرونة الخاصة به ؛ إنه يلعب دورًا رئيسيًا في عمل الختم لحلقات المكبس. إن إحكام الحلقات عند إدخالها في الاسطوانة هو فقط شرط مسبق لتوليد هذا الضغط ، ومن حيث المبدأ ، فإن ختم حلقة المكبس على هذا الجانب قريب جدًا من سدادة الشفة. كما في السابق ، يتم ضغط عنصر الختم على جدران الأسطوانة بقوة تتناسب مع ضغط الختم.

من ناحية أخرى ، تشبه أختام حلقة المكبس أختام المتاهة. يتم تثبيت الحلقات في أخاديد المكبس مع خلوص طرفي وشعاعي. عند الضغط على جدران أخاديد المكبس ، تشكل الحلقات سلسلة من التجاويف الحلقيّة. سائل العمل(أو الغاز) الذي يخترق تجويف حلقة المكبس الأولى لا يمكن أن ينتقل إلى التجويف التالي إلا من خلال فجوة ضيقة في قفل الحلقة. عند المرور عبر الفجوة ، ينخفض ​​ضغط السائل ؛ تتكرر هذه العملية حيث يتدفق السائل في كل تجويف متتالي. نتيجة لذلك ، سيكون ضغط السائل في التجويف الأخير أقل بكثير مما كان عليه في التجويف الأول.

عادة ، يتقلب الضغط في تجويف الأسطوانة المختوم دوريًا من الحد الأقصى (أثناء شوط العمل للمكبس) إلى الصفر (أثناء الضربة العكسية للمكبس) ؛ موجة من السوائل تتدفق إلى مانع التسرب لديها كمية محدودة من الطاقة التي يمكن أن تتبدد بالكامل في السداد. في ظل هذه الظروف ، يمكن أن يكون ختم المتاهة محكمًا تمامًا.

لزيادة موثوقية الختم ، يتم تثبيت عدة حلقات في سلسلة (عادة ثلاثة). في الأختام المعرضة لضغوط عالية ، يتم تثبيت 5-10 حلقات ، وأحيانًا أكثر.

من أجل تقليل الأبعاد المحورية للختم ، يتم أحيانًا تثبيت حلقتين أو أكثر في أخدود مكبس واحد.

يتم تثبيت الحلقات في أخاديد مع دلتا خلوص نهائية بحوالي 5-10٪ من ارتفاع الحلقة.

يجب أن تكون الفجوة بين السطح الخلفي للحلقة وقاع أخدود المكبس ضمن S = (20-25٪) B من عرض الحلقة.

يتم اختيار الفجوة في قفل الحلقة من الحالة التي في حالة العمل (عندما تكون الحلقة في الأسطوانة) ستكون هناك فجوة في المفصل للتعويض عن تشوهات درجة الحرارة. من المستحسن جعل هذه الفجوة في حدها الأدنى لتقليل تدفق السوائل عبر القفل ، وكذلك مع مراعاة حقيقة أن الفجوة في القفل تزداد بسرعة وتآكل الحلقة وجدران الأسطوانة.

في الممارسة العملية ، تكون هذه الخلوص مساوية لـ 2-5 آلاف من قطر الأسطوانة. إذا كان الختم يعمل في درجات حرارة مرتفعة(على سبيل المثال ، في اسطوانات الضواغط والمحركات) ، يجب إضافة استطالة الحلقة أثناء التسخين إلى قيمة التخليص هذه.

حساب حلقات المكبس للقوة.

يتم اختيار قطر الحلقة في الحالة الحرة بطريقة للحصول على إحكام كافٍ عند إدخال الحلقة في الأسطوانة. في الوقت نفسه ، يجب ألا تحدث ضغوط عالية في مادة الحلقة في حالة العمل ، عندما يتم ضغط الحلقة بواسطة جدران الأسطوانة ، وعندما يتم تثبيت الحلقة في أخاديد المكبس ، عندما يتم فصل أطراف الحلقات للتركيب المكبس. الجزء الخطير يقع على محور تناظر الحلقة مقابل القفل. في حالة العمل ، تتعرض الألياف الخارجية للقسم للتوتر ، والألياف الداخلية للضغط ؛ عند وضع الحلقة ، يتم ضغط الألياف الخارجية ، ويتم شد الألياف الداخلية.

(لم يتم ذكر رياضيات حساب الموقع.)

عادة تلتزم القواعد التاليةتصميم حلقة المكبس:

1. يجب ألا يزيد عرض الحلقة B عن 1/20 من الأسطوانة

2. يجب ألا يزيد قطر الحلقة في الحالة الحرة عن 1.03-1.04 من قطر الأسطوانة.

يؤدي تجاوز هذه القيم إلى ضغوط عالية أثناء التشغيل ووضع الحلقة على المكبس. في كل حالة فردية ، يجب تبريرها بالحساب. ... الضغوط في الحلقة لا تعتمد والضغط الذي تمارسه على جدران الاسطوانة لا يعتمد على ارتفاع الحلقة h.

تؤدي زيادة ارتفاع الحلقة فقط إلى زيادة صلابة الحلقة ، مصحوبة بضعف تأثير الكفة وزيادة القوة المطلوبة لدفع الحلقة إلى المكبس.

عادة ما يكون ارتفاع الحلقة h يساوي (0.5-0.7) ب

حلقات المكبس ذات الضغط المنتظم.

لا توفر الحلقات O ضغطًا موحدًا حول المحيط. يظهر مخطط الضغط القطبي النموذجي (ارتفاع الضغط) لهذه الحلقات في الشكل.

يتم توفير الضغط المنتظم من خلال حلقات مكونة من دائرتين ، يتم إزاحة الدائرة الداخلية منها حتى تتلامس مع الدائرة الخارجية.

في الممارسة العملية ، هذه الحلقات غير عملية ؛ يمكن للمرء أن يتعامل مع مثل هذا النموذج بدرجة أكبر أو أقل. يُعطى هذا الشكل أحيانًا للحلقات لموازنة الضغط المحيطي وزيادة مرونة الحلقة لتسهيل التجميع.

هناك طريقة أخرى للحصول على ضغط موحد حول المحيط وهي أن الحلقة في الحالة الحرة تُعطى شكلًا يشبه إلى حد ما القطع الناقص (تسمى هذه الحلقات تقليديا بيضاوي الشكل). بعد إدخالها في الأسطوانة ، تتخذ الحلقة شكلًا دائريًا وتمارس ضغطًا موحدًا على جدران الأسطوانة.

(طريقة تحديد الإحداثيات التي تم حذفها)

تصميم الخاتم.

الحلقات الأكثر استخدامًا هي الحلقات المستطيلة. يتم عمل شطف (0.2-0.5) × 45 درجة على الزوايا الداخلية للحلقات لمنع الحلقات من الالتصاق بالزوايا الدائرية لأخاديد المكبس ، وكذلك لتسهيل وضع الحلقات على المكبس. بالنسبة للحلقات ذات القطر الكبير ، يتم عمل أخاديد المتاهة على السطح الخارجي.

لزيادة الضغط على جدران الاسطوانة بمقدار السطح الخارجيالحلقات تجعل التحديدات دائرية. ومع ذلك ، فإن هذا الإجراء يقلل من تأثير تكبيل الحلقة ، لأن ضغط السائل على السطح الخارجي للحلقة في منطقة أخذ العينات يوازن الضغط على السطح الخلفي للحلقة.

يستخدم هذا الظرف ل توزيع موحدالأحمال بين الحلقات. تقلل العينات في الحلقات الأولى التي تواجه مساحة عمل الأسطوانة من قوة الضغط للحلقات الأولى ضد جدران الأسطوانة وبالتالي تحميل الحلقات التالية. تستخدم هذه التقنية في الاسطوانات الهيدروليكية ، في الاسطوانات الضواغط التردديةإلخ. هذه التقنية مفيدة أيضًا في الأسطوانات المفرغة ، حيث يفرض الفراغ الحلقات بعيدًا عن جدران الأسطوانة ، وبالتالي يكون من المهم تقليل تأثير الكفة.

بالنسبة لمحركات الاحتراق الداخلي ، لا يتم أخذ العينات ، لأن هذا يزيد من خطر فحم الكوك الحلقي بسبب تغلغل منتجات الاحتراق في الفجوة بين الحلقة وجدار الأسطوانة. يتم عمل العينات فقط على الحلقات الأخيرة ، التي يتم الضغط عليها ، والتي تضعف بشكل ملحوظ بفعل الاختناق للحلقات السابقة ، وحيث يتعين على المرء الاعتماد على مرونة الحلقة الخاصة أكثر من الاعتماد على تأثير الكفة. عينات مثل تلك الموضحة في الشكل. لها تأثير ضئيل على تأثير الكفة.

لتسريع تشغيل الحلقات على جدران الأسطوانة ، يكون السطح الخارجي للحلقات مخروطي الشكل.

ترك شريط أسطواني ضيق (0.3-0.5 مم). تتطلب هذه الطريقة معالجة فردية للحلقات الموجودة على المخروط.

تم حذف طريقة المعالجة الجماعية للحلقات على مخروط في عبوة.

طريقة أخرى للتناقص التدريجي سطح العمل، على أساس خاصية المقاطع غير المتماثلة للالتواء تحت تأثير قوى الانحناء. يتم عمل عينات أو حواف على السطح الداخلي للحلقات ، مما يؤدي إلى إزاحة المحور الرئيسي لقصور القسم بالنسبة لاتجاه قوى الانحناء. عند إدخالها في الأسطوانة ، يتم لف هذه الحلقات تحت تأثير الضغط الذي تمارسه جدران الأسطوانة ، ونتيجة لذلك يكتسب السطح الخارجي للحلقات شكلًا مخروطيًا.

يختلف الاستدقاق على طول محيط الحلقات ويكون الحد الأقصى عند نهايات الحلقة. يساهم احتكاك حواف الحلقة بجدران الأسطوانة أثناء الضربة الهابطة للمكبس بدوره في التواء الحلقة. نظرًا لسهولة التنفيذ ، أصبحت الحلقات الملتوية منتشرة على نطاق واسع.

تُستخدم الحلقات شبه المنحرفة في الأسطوانات التي تعمل في درجات حرارة عالية (أسطوانات ICE ، ضواغط ترددية عالية الضغط) ، حيث يوجد خطر فحم حلقي بسبب تحلل الزيت في درجات حرارة عالية.

يساعد الشكل المخروطي للحلقات على دفع الرواسب خارج أخاديد المكبس مع كل تغيير في اتجاه المكبس ، وبالتالي تظل الحلقات قابلة للحركة في الأخاديد. حلقات شبه منحرف ، بالإضافة إلى تقديم ضغط دم مرتفععلى جدران الأسطوانة نتيجة لعمل إسفين للأسطح المخروطية للأخاديد أثناء حركة الحلقة. يوضح الشكل أيضًا حلقات شبه منحرفة ملتوية.

حلقات قطرة الزيت.

في الأسطوانات التي تعمل بالغازات ، من الضروري منع تغلغل زيت التشحيم في تجويف عمل الأسطوانة. يتم حل المشكلة باستخدام حلقات قطرة الزيت (أو الزيت) المثبتة أمام حلقات الختم التقليدية (في اتجاه ضربة المكبس) ، والتي تسمى في هذه الحالة حلقات الغاز. تقوم حلقات الزيت بكشط الزيت الزائد من جدران الأسطوانة ، مما يمنعه من اختراق حلقات الغاز وفي تجويف عمل الأسطوانة. تتميز جميع تصميمات حلقات الزيت بما يلي: 1) زيادة الضغط على جدران الأسطوانة ، ويتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل احتكاك أسطح الحلقات ؛ 2) وجود تجاويف يتم فيها جمع الزيت المقشر ؛ 3) إزالة الزيت المكشط من خلال الفتحات التي تربط أخاديد المكبس بالتجويف الداخلي للمكبس ؛ 4) زيادة الخلوص المحوري في الأخدود.

في التصميمات الموجودة في الشكل ، تتشكل الحلقات على شكل مكشطة. تتم إزالة الزيت المقشط من جدران الأسطوانة من خلال الفجوة النهائية في أخدود المكبس ومن خلال الفتحات الشعاعية في جدران المكبس.

في الحلبة على الطريق. في الشكل ، يتم عمل تجويف إضافي لإزالة الزيت ، والذي يتصل بالنوافذ (أو الثقوب الشعاعية) بالسطح الخلفي للحلقة.

في التصميم الموضح في الشكل ، تتم إزالة الزيت من تحت الكاشطة من خلال الأخاديد الموجودة على الوجه النهائي للحلقة.

يوضح الشكل حلقة قطرة الزيت شبه المنحرفة.

لظروف التشغيل القاسية ، يتم استخدام تثبيت مزدوج لحلقات الزيت.

أقفال حلقة المكبس.

أبسط قفل - بقطع مستقيم - له عيب يتمثل في أن أطراف الحلقة تمارس ضغطًا متزايدًا على جدران الأسطوانة وتعمل على سطح الجدران. التسرب من خلال هذا القفل كبير نسبيًا.

أقفال أفضل بقطع مائل ، حيث يكون الضغط على جدران الأسطوانة أكثر اتساقًا بسبب التخفيف التدريجي للنهايات. تكون قدرة الختم لهذه الأقفال أعلى بسبب إطالة مسار السائل في القفل. بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لفجوة معينة في مستوى إغلاق الحلقة (فجوة عرضية) ، فإن الفجوة الطبيعية عند المفصل ، والتي تحدد كمية تدفق السوائل ، تكون أصغر هنا وتساوي تقريبًا 0.7 من الفجوة المعتادة.

تكون قدرة الختم للأقفال المتدرجة أعلى ، حيث تكون الفجوة في المفصل نظريًا مساوية للصفر. ومع ذلك ، فإن تصنيع هذه الأقفال أكثر صعوبة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، مع ارتفاع صغير للحلقات ، يتضح أن شواربهم رفيعة جدًا ويمكن كسرها بسهولة. لزيادة القوة ، يُنصح بانتقال الشعيرات إلى جسم الحلقة بشرائح ناعمة.

يوضح الشكل التالي قفلًا "ضيقًا" من مرحلتين به درجات تقع في مستويات متعامدة بشكل متبادل. تسرب الغازات من خلال المفصل هنا أقل بكثير مما كان عليه في التصميمات السابقة. ومع ذلك ، فإن تصنيع هذه الأقفال أكثر صعوبة.

قفل الحلقة
نظرًا لأنه يتم تثبيت الحلقات بشكل متحرك في أخاديد المكبس ، فقد يحدث أثناء التشغيل أن تصبح مفاصل الحلقات المجاورة ضد بعضها البعض ، مما يؤدي إلى زيادة التسرب. لمنع هذه الظاهرة ، يتم قفل حلقات المكبس في الاتجاه الزاوي بمساعدة دبابيس شعاعية موجودة عند تقاطع الحلقات ومثبتة في جسم المكبس. يتم ضبط مفاصل الحلقات المجاورة تمامًا.

تظهر طرق القفل في الشكل.

عيب قفل الحلقات هو أن الحلقات (بسبب الضغط غير المتكافئ الموجود دائمًا على طول المحيط) تلبس جدران الأسطوانة بشكل غير متساو ، وتنتهك شكلها الدائري. بالنسبة للحلقات المتحركة غير المقفلة ، يتم تخفيف التفاوت بالحركة الزاوية (التجوال) للحلقات في أخاديد المكبس أثناء التشغيل. بالنسبة للحلقات ذات المفصل المائل ، فإن الحركة الزاوية لها طابع منتظم ، بسبب قوى القص التي تنشأ في المفصل أثناء الحركة الترددية للمكبس وتميل إلى تدوير الحلقة في الأخدود.

يعد قفل الحلقات إلزاميًا في حالة وجود فترات استراحة وقنوات ونوافذ (على سبيل المثال ، تنظيف النوافذ في محركات الاحتراق الداخلي ثنائية الشوط) على جدران الأسطوانة ، والتي يتم عبورها بواسطة الحلقات أثناء الحركة الترددية للمكبس. يمكن أن تتسبب المحاذاة العشوائية للمفصل مع النوافذ في كسر الحلقات.

المواد. تصنيع.

غالبًا ما تكون حلقات المكبس مصنوعة من الحديد الزهر اللؤلؤي عالي الجودة ، والذي يتميز بمقاومة التآكل والخصائص العالية المضادة للاحتكاك بسبب وجود الجرافيت الرقائقي في الهيكل.

.....

حلقات المكبس المصنوعة من الحديد الزهر بعد نزعها تتعرض للشيخوخة ، طبيعية أو اصطناعية (عند 500-550 درجة)

الحلقات التي تعمل في ظروف تزييت وفيرة مصنوعة من الفولاذ الزنبركي ، ومقسمة وتخضع لتقسية متوسطة (350-500 درجة). تتطلب الحلقات الفولاذية قوة سطح متزايدة لجدران الأسطوانة.

أحيانًا تكون حلقات المكبس مصنوعة من البرونز المطروق من العلامات التجارية BrANZH أو Bramzhts ، وفي الحالات الحرجة - من البرونز البريل للعلامة التجارية BrB2.

يتم الحصول على حلقات "بيضاوية الشكل" ذات ضغط موحد بواسطة أحد الطرق التالية: 1) صب (لحلقات الحديد الزهر) للفراغات التي لها شكل في الخطة يتوافق مع المظهر النظري ؛ 2) تجهيز الفراغات حسب آلة التصوير ؛ 3) تشوه الشغل مع التثبيت اللاحق للشكل بالمعالجة الحرارية (الطريقة الحرارية) ؛ 4) عن طريق لف السطح الداخلي للحلقات بقوة دحرجة متغيرة.

يتم تصنيع حلقات الحديد الزهر لأغراض مسؤولة عن طريق الصب في قوالب البرد. يتم الحصول على المسبوكات مع الحد الأدنى من البدلات للمعالجة اللاحقة.

عند المعالجة على آلة تصوير ، يتم إعطاء الحلقة الملف الشخصي الضروري عن طريق الدوران أو الطحن أو الدوران أو الطحن. ثم يتم إجراء القطع ، ويتم تجميع الأطراف معًا وفي هذه الحالة تتم معالجة الأسطح الخارجية والداخلية على آلات طحن أسطوانية.

في صناعة حلقات الحديد الزهر حسب الطريقة الحراريةيتم وضع الفراغات المستديرة ، المصنوعة من بدل صغير للتشغيل الآلي ، على مغزل ، يتوافق شكله مع المظهر النظري. يتم إصلاح الشكل الناتج عن طريق تسخين الفراغات إلى درجة حرارة 600-650 درجة ، وبعد ذلك يتم نقل الفراغات إليها عمليات التشطيب، والتي يتم إنتاجها بنهايات مسطحة.

عند التدحرج ، توضع الحلقات في الأخاديد الحلقيّة للتركيبات الدوّارة ؛ يتم لف السطح الخلفي للحلقات بأسطوانة مثبتة بشكل غريب الأطوار في التثبيت بحيث تمارس أقصى ضغط على جانب الحلقة المقابل للقفل. مع الاختيار الصحيح لقيمة الانحراف ، تأخذ الحلقة ، المستقيمة بعد التدحرج ، شكلاً قريبًا من الشكل النظري. بعد ذلك ، تكون النهايات مطحونة ، وفي الحالة المختصرة ، السطح الخارجي للحلقات.

أثناء التدحرج ، يحدث تصلب العمل: يتم إنشاء ضغوط انضغاطية في الألياف الداخلية للحلقة ، على عكس ضغوط الشد التي تحدث عند وضع الحلقة على المكبس ، مما يؤدي إلى إمكانية زيادة عرض الحلقة بأمان باستخدام زيادة الضغط.

بعد الانتهاء من العمليات ، يتم لف الحلقات في أسطوانة مرجعية. يتم التحقق من دقة ملاءمة الحلقات عن طريق شفافية الفجوة بين السطح الخارجي للحلقة وجدران الأسطوانة المرجعية. يتم تعيين معايير التخليص المسموح به اعتمادًا على الغرض من الحلقات. بالنسبة للحلقات الدقيقة ، يُسمح بخلوص لا يزيد عن 0.01 مم.

يتم فحص الحلقات للأغراض الحرجة للتأكد من انتظام الضغط الشعاعي باستخدام الأدوات الكهرومغناطيسية أو الكهرومغناطيسية مع إنشاء مخطط الضغط القطبي.

الطلاءات
لزيادة مقاومة التآكل وعمر الخدمة للحلقات ، فإن سطح العمل لحلقات المكبس مطلي بالكروم. يتميز طلاء الكروم بصلابة عالية جدًا (VH 900-1000) ، ومقاومة للحرارة ، واحتكاك منخفض وخصائص ضغط شديد.

أثناء الطلاء بالكروم الصلب الجلفاني ، يتم تطبيق الكروم في طبقة متصلة بسمك 0.15 -025 مم للحلقات الصغيرة وحتى 0.5 مم للحلقات الكبيرة.

بعد الطلاء بالكروم ، يتم تثبيت حلقات مطلية بشكل رفيع في الأسطوانة ؛ يتم طحن الحلقات المغلفة بشكل كثيف للتخلص من طلاء الكروم غير المستوي.

طلاء الكروم الصلب له أوجه القصور التالية: 1) نظرًا للصلابة العالية للكروم وقابلية ترطيب الزيت الضعيفة ، فإن عملية تشغيل الحلقات تتأخر جدًا ؛ 2) تتطلب الحلقات دقة متزايدة في تصنيع الأسطوانة والقضاء التام على الفجوات بين الحلقة ومرآة الأسطوانة.

يتم التخلص من أوجه القصور هذه إلى حد كبير عن طريق طلاء الكروم المسامي. يتم تطبيق الكروم أولاً في طبقة متصلة ، ثم يتم فك السطح الخارجي للطلاء (عن طريق تغيير اتجاه التيار في نهاية طلاء الكروم) إلى عمق يساوي حوالي 0.25 من سماكة الطلاء.

يحتفظ السطح المسامي بالزيت جيدًا. أثناء عملية التشغيل ، يبلى السطح المخفف بسرعة نسبيًا (خاصة في منطقة الضغط المتزايد) ، وبعد ذلك تنكشف الطبقة الأساسية من الكروم الصلب الصلب. يمنع وجود الزيت في الطبقة المسامية الاحتكاك أثناء عملية التشغيل.

تعتمد مقاومة التآكل في حلقات الكروم المسامية بشدة على بنية الطبقة المسامية ، والتي تحدد مسبقًا صحة عملية التشغيل. أفضل النتائجيعطي مسامية للشبكة بحجم مسام يتراوح من 0.05 إلى 0.1 مم 2. مع عملية التشغيل الصحيحة ، تكون مقاومة التآكل للحلقات المطلية بالكروم أعلى بـ 15-25 مرة من مقاومة التآكل للحلقات العادية المصنوعة من الحديد الزهر.

مادة حلقات الكروم لا تحتوي على مثل هذا ذو اهمية قصوى، كمادة من حلقات غير الكروم. يسمح ذلك باستخدام الحديد الزهر العقدي المعدل عالي القوة والصلب لتصنيع حلقات الكروم.

كما يتم استخدام طلاء الكروم لمرآة الأسطوانة. هذه العملية أغلى من حلقات الطلاء بالكروم ، لأن. يجب معالجة سطح الأسطوانات المطلي بالكروم بعناية. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة تفتح إمكانية تصنيع أسطوانات من سبائك الألومنيوم ، والتي تتميز بموصلية حرارية عالية ، والتي لها أهمية خاصة بالنسبة للأسطوانات التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة.

طرق أخرى لزيادة مقاومة التآكل من حلقات المكبس مذكورة أدناه.

الأكسدة (التبييض). تكوين طبقة رقيقة (0.01 مم) من أكسيد الحديد المغناطيسي Fe3O4 على سطح الحلقات عن طريق تثبيت الحلقات عند 500-550 في جو من المؤكسدات الغازية وبخار الماء.

الفوسفات - تعرض الحلقات في محلول مائي ساخن من حامض الفوسفوريك المشبع بفوسفات الحديد والمنغنيز والزنك. تتشكل طبقة بلورية مسامية من الفوسفات على سطح الحلقات ، والتي تمتص الشحوم جيدًا.

سليكون الانتشار - تعرض الحلقات في كربيد السيليكون المسحوق SiC عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية. في هذه الحالة ، تكون الطبقة السطحية مشبعة بالسيليكون ، مما يزيد من مقاومة التآكل للحلقات.

طلاء الكروم المنتشر - تشبع الطبقة السطحية بالكروم عن طريق تثبيت الحلقات في كلوريد الكروم المصهور CrCl2 أو في جو من كلوريد الكروم الغازي عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة.

Aluminizing عبارة عن عقد حلقات في خليط من مسحوق الألمنيوم وأكسيد الألومنيوم Al2O3 عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة ، ونتيجة لذلك تتشكل بلورات من محلول صلب من الألومنيوم في حديد ألفا في الطبقة السطحية ، وتآكل رقيق يتكون فيلم مقاوم لأكسيد الألومنيوم على السطح.

الكبريتات - عقد الحلقات في محلول ساخن من الصوديوم الكاوية NaOH مع خليط من الكبريت أو في ذوبان سيانيد الصوديوم وكبريتات الصوديوم Na2SO4 تتميز الطبقة الكبريتيدية بمقاومة تآكل استثنائية ومقاومة ثابتة.

لتسريع التشغيل ، تخضع الحلقات للتعليب الجلفاني أو طلاء الكادميوم أو طلاء النحاس. التعليب يعطي أفضل النتائج. يتم التعليب الكلفاني في حمام بملح قصدير الصوديوم عند 75 درجة. سمك طبقة القصدير 0.005-0.010 مم.

الحلقات التي تعمل في درجات حرارة معتدلة مغطاة بطبقة رقيقة من الراتينج الصناعي (الإيبوكسيدات) ، والبلاستيك الفلوري ، إلخ. بمزيج من الجرافيت أو مسحوق المعدن.

يحتوي سوق قطع غيار السيارات اليوم على كل شيء - من أكثرها تفاصيل صغيرةقبل
المحرك والجسم. يبدو أن المشكلة التي استمرت لمدة عشر أو خمسة عشر عامًا
كان الظهر حادًا جدًا ، وتم حله أخيرًا. لكنها لم تكن هناك. يلتقط
قطع الغيار عالية الجودة ليست سهلة ، خاصة بالنسبة للبطانات
ربط قضيب والمحامل الرئيسية ، عناصر من مجموعة مكبس الاسطوانة -
مكابس وخواتم. إنها جودة وموثوقية هذه الأجزاء بشكل أساسي
تؤثر على عمر المحرك بعد "العلاج".

القليل من التاريخ

تم صنع حلقات المكبس الأولى لـ VAZ في متخصص
مصنع في ميتشورينسك ، لكن التقنيات التي عفا عليها الزمن في الخمسينيات لم تفعل ذلك
استيفاء متطلبات VAZ لجودة المنتج. الاعدام
وصلت حلقات Michurin في بعض الأحيان إلى 75-80 ٪ ، لذلك تولى قيادة VAZ
قرار تنظيم هذا الإنتاج في "منزل" خاص بهم. مع هذا
الغرض أبرم اتفاق بين VAZ وشركة "Riken" اليابانية ، والتي
زودت شركة Tolyatti بمعدات لانتاج حلقات المكبس التي
يسمح بتقليل عدد الزيجات بنسبة تصل إلى 25٪. يبدو أن هذا الرقم كبير ،
ومع ذلك ، بالمقارنة مع المعدات المستوردة الأخرى ، الميزة
كانت الجودة اليابانية لا يمكن إنكارها.

حاليًا ، تنتج VAZ حلقات مكبس من ثلاث حلقات اسمية
مقاسات (76 ، 79 ، 82 مم) ، كل منها مرمم مرتين
(0.4 و 0.8 ملم). المواد المستخدمة في صناعة الحلقات هي مادة خاصة
الحديد الزهر المطيل أو الرمادي RIK-40 و RIK-20 ، والذي يحتوي على نسبة عالية
خصائص مقاومة التآكل تتفوق على المواد الحلقية الأخرى
المصانع (في ميتشورينسك ، ستافروبول). يتم إجراء مراقبة الجودة بعد
كل تحول تكنولوجي خلال عملية الإنتاج بأكملها.

ملامح حلقات مكشطة الزيت

في السائبة ، يتم إنتاج حلقات مكشطة الزيت في نوعين - مطلي بالكروم
وغير مطلي بالكروم ، ولكن ليس ببعيد ، حلقات فولاذية بها
عنصر الربيع ، مخصص حتى الآن فقط للتثبيت أثناء الإصلاحات
محرك. حلقات مكشطة الزيت الفولاذية مصنوعة بشكل رمزي فقط
بحجم.

حلقات مطلية بالكروم لها قسم به نتوءان متماثلان و
مصمم للتركيب في محركات VAZ-2106 و 2108 و 21083 و 2121 و 1111.
وظهروا بعد ولادة محركات VAZ لـ "الثمانيات" و
"تسعة". هذه المحركات لديها نسبة ضغط أعلى وأكثر
أوضاع التشغيل المحملة ، لذلك ، أثناء التشغيل ، المعتاد
حلقات مكشطة الزيت تبلى أسرع بكثير من القمة
ضغط ، مطلي بالكروم. لمعادلة الأميال الخاصة بهم ، بدأت في التغطية
حلقات مكشطة الكروم والزيت للمحركات المذكورة أعلاه ، والتي سمحت
إطالة عمر الحلقات مرتين تقريبًا.

أما بالنسبة للحلقات غير المطلية بالكروم ، فإن نتوءاتها غير متناظرة ، و
يتم تثبيتها على محركات VAZ-2101 و 21011 و 2103 و 2105 و 2106 لـ
AZLK 2141. ربما يكون هذا هو التفصيل الوحيد الذي يسمح لك بالتمييز
تختلف حلقة الكروم عن الحلقة المعتادة ، نظرًا لأنها من نفس اللون تقريبًا.
احرص على عدم بيع خواتم "ميشورين" "بالخطأ" ،
وجود نتوءات "غير ظاهرة".

تتميز ينابيع التمدد أيضًا بسماتها المميزة:
خطوة متعرجة متغيرة ، سطح الأرض على السطح الخارجي
قطرها ونهاياتها. احتمال التزوير غير محتمل. هذه مميزة
لا يمكن الحصول على السمات إلا باستخدام معدات خاصة باهظة الثمن ،
وهو حتى الآن فقط على جمعية الصحة العالمية.

ولكن هناك أوقات يحاولون فيها بيع أولئك الذين أكملوا بالفعل "حياتهم"
طريقة "الخواتم التي يتم تنظيفها جيدا وغسلها قبل ذلك. كشف
هذا ليس بالأمر الصعب ، عليك فقط إلقاء نظرة على ملف التعريف وارتفاع النتوءات. كيف
كقاعدة عامة ، هم إما غائبون أو يظهرون بالكاد. نعم و
يكاد يكون من المستحيل تنظيف حلقة الربيع تمامًا من الزيت و
طين.

حلقات مكشطة الزيت الفولاذية تستخدم على نطاق واسع في الخارج.
عمر الخدمة الطويل ، انخفاض الوزن والتكلفة ، الموثوقية والجودة
من العمل المنجز يتحدث عن الحاجة إلى تنفيذها على الإطلاق VAZ
عارضات ازياء. ومع ذلك ، بسبب عدم وجود الكمية اللازمة من المواد الخاصة بهم
الإنتاج التسلسلي (الفولاذ المقاوم للصدأ لعنصر الربيع و
شريط الكربون للحلقات) لا يزال استخدامها محدودًا و
ينطبق فقط على مجموعات الإصلاح. المورد الحركي للحلقات الفولاذية - 150-200
ألف كم ، مما يؤكد بلا شك ميزتها على الحديد الزهر.

أهم ميزة مميزة لحلقات مكشطة الزيت الفولاذية VAZ هي
طلاء الكروم للحلقات نفسها ونوابض التمدد ، لميشورين و
البعض الآخر مفقود. على سطح الحلقات ، يخلق الكروم عنصرًا محددًا
ظل غير لامع ، يمكن ملاحظته إذا نظرت عن كثب.

حلقات الضغط

حلقات الضغط ، مثل حلقات مكشطة الزيت ، لها جوانبها الخاصة. العلوي
حلقة الضغط هي الأكثر تحميلًا ، فهي مصنوعة من
الحديد الزهر الرمادي المطيل ، وسطح القطر الخارجي
الكروم مطلي. حلقة الضغط السفلية أقل تحميلًا ، لذا فهي ليست كذلك
مطلي بالكروم ، ولكي يؤدي جزئيًا وظيفة مكشطة الزيت ،
الجزء السفلي مصنوع على شكل إسفين لإزالة الزيت المتبقي.

مثل مكشطة الزيت ، فإن حلقات ضغط VAZ لها أيضًا حلقات خاصة بها
السمات المميزة. هذه الحلقات على جانب واحد (وأحيانًا على كلا الجانبين)
القطر الخارجي له شطب ، للحلقات من أصل آخر هذا الشطب
لا. للوهلة الأولى ، من الصعب ملاحظة ذلك ، ولكن يمكنك اللمس
حدد (تحكم مشابه لشيك الدولار).

سمة مميزة أخرى هي النهايات التي خلال
العملية التكنولوجية في VAZ غطى بالرمل ، وحتى الفوسفات
لا يمكن إخفاء آثار هذه المعالجة. بعد صنفرة النهايات
يتم توضيحها وتقريبها ، بينما يمتلك الآخرون هذه الميزة
غائب.

تخلق اللمسة النهائية المصنوعة من الكروم لمسة نهائية غير لامعة لذلك يسهل التمييز بينها
بريق الصلب من حلقات غير الكروم. كما لوحظ بالفعل ، في الوقت الحاضر
تنتج VAZ حلقات من ثلاثة أحجام اسمية - 76 ، 79 ، 82 ملم و
حجمان فقط للإصلاح - 0.4 و 0.8 مم. إذا كنت عند الشراء
عرض 0.7 أو 0.6 مم - هذه هي أول علامة على وجود مزيف.

العلامات التجارية والتغليف

يجب أن يكون لكل حلقة علامة. يقع على يمين القلعة
كلمة "VAZ" ، وإذا كان هذا حجم إصلاح ، فسيتم وضع رقم على يسار القفل
40 أو 80 ، وهو ما يتوافق مع أحجام الإصلاح 0.4 و 0.8 ملم. يكتشف
في بعض الأحيان يكون المزيف صعبًا للغاية ، لأنه في الظروف الحديثة
التسمية "ذات العلامات التجارية" ليست صعبة للغاية. ومع ذلك ، حتى هنا ، إذا حاولت ،
يمكن الكشف عن "خطأ". يتم وضع علامة المصنع بواسطة الآلة ، مما يعني مكانها
يتم دائمًا إصلاح الإعدادات بدقة. في حالة عندما يحدث ذلك
"التطريز" ، هناك دائمًا انحرافات عن "مكان" المصنع. هذا هو
من السهل ملاحظة ذلك عند فحص مجموعة واحدة من الحلقات بعناية.
تحتوي الحزم أيضًا على أسرار علامتها التجارية الخاصة. كل الحلقات التي تستمر
تعبأ قطع الغيار في أكياس من 3 قطع (قطعتان مضغوطة وواحدة
مكشطة الزيت - مجموعة الأسطوانات). الأكياس مشفرة.
رقم الطقم ونموذج المحرك وحجم الخاتم. في المستقبل ، مثل
يتم تعبئة المجموعات وفقًا للأحجام القياسية ومعبأة في العلامات التجارية
صناديق من أربع مجموعات اسطوانات. على العبوات والصناديق ، النقوش دائمًا
لديك خط واحد ، ولن يكون من الصعب تذكره ، علاوة على ذلك ، في المربع
يجب أن يكون هناك ختم OTK ، كما توجد جميع نقاط اللصق في الصندوق
أماكن محددة بدقة.

لتسهيل التنقل في تسميات حلقات المكبس ،
المصنعة في VAZ ، نحن نقدم قائمة معروضة في الجدولين 1 و 2.

الجدل الدائر حول اختيار الحلقات

أي سائق يحلم بكل تفاصيل محرك سيارته
خدم لأطول فترة ممكنة. ومع ذلك ، في حالة حلقات المكبس ، هذا الرأي
منقسم. يجادل البعض أنه من الأفضل تثبيت الحلقات التي لها
متانة منخفضة (30-40 ألف كم - في حالة حلقات ميشورين). هذه
يمكنك الحماية من تآكل جدران الأسطوانة وبالتالي إطالة العمر الافتراضي
محرك. يصر آخرون على أنه من الأفضل تثبيت VAZ
الحلقات أكثر دواما (المسافة المقطوعة قبل الاستبدال 150-200 ألف كيلومتر) ، منذ ذلك الحين
على أي حال ، بعد هذا الجري ، سوف تضطر إلى طحن العمود المرفقي و
استبدال بطاناته ، وفي نفس الوقت يمكنك إجراء إصلاحات طفيفة
مجموعة مكبس الاسطوانة. سيسمح وجود حجمين للإصلاح بأكثر من ذلك
تجنب مملة الأسطوانة مرتين ، والتي ستعطي في المجموع مسافة 450-600 ألف كيلومتر.
كم. احسب الآن كم سيكلفك التفكيك والتجميع
محرك كل 30-40 ألف لمسافة 600 ألف كيلومتر.

الجدول 1. حلقات مكبس من الحديد الزهر

نموذج المحرك التعبئة حجم الحلقة تعيين كيت
VAZ-2101 76 ملم عادي 2101-1000100-10
إصلاح VAZ-2103 76.4 مم 2101-1000100-31
- إصلاح 76.8 مم 2101-1000100-32
VAZ-2108 76 ملم عادي 2108-1000100-10
إصلاح VAZ-21081 76.4 مم 2108-1000100-31
- إصلاح 76.8 مم 2108-1000100-32
VAZ-21011 79 ملم عادي 21011-1000100-10
إصلاح VAZ-2105 79.4 مم 21011-1000100-31
- إصلاح 79.8 مم 21011-1000100-32
VAZ-2106 79 ملم عادي 2106-1000100-10
إصلاح VAZ-2121 79.4 مم 2106-1000100-31
- إصلاح 79.8 مم 2106-1000100-32
VAZ-21083 82 ملم عادي 21083-1000100-10
إصلاح VAZ-21213 82.4 مم 1083-10001200-31
إصلاح VAZ-2110 82.8 مم 21083-1000100-32
VAZ-1111 76 ملم عادي 1111-1004029
- إصلاح 76.4 مم 1111-1004031
- إصلاح 76.8 مم 1111-1004032
VAZ-11113 82 ملم عادي 11113-1004029
- إصلاح 82.4 مم 11113-1004031
- إصلاح 82.8 مم 11113-1004032

الجدول 2. مجموعات إصلاح بحلقات مكشطة الزيت الفولاذية

حجم حلقة المحرك تعيين طقم السيارة
VAZ-2101 76 ملم عادي 2108-10040029
VAZ-2103 - -
VAZ-2108 - -
VAZ-21081 - -
VAZ-21011 79 ملم عادي 2106-1004029
VAZ-2106 - -
VAZ-2121 - -
VAZ-21083 82 ملم عادي 21083-1004029
VAZ-21213 - -
VAZ-21073 - -
VAZ-1111 76 ملم عادي 1111-1004029-01

ينتجون مكبس خواتمعدة أحجام اسمية ، كل منها يمثل 1-2 إصلاح. واحد من أفضل الخاماتهو نوع خاص من الحديد الزهر عالي القوة بخصائص عالية في مقاومة التآكل. لا تستخدم جميع المصانع المحلية هذه المواد ، لذا انتبه إليها أولاً.

مكشطة الزيت خواتممتوفر بالكروم وغير الكروم. النوع الثالث صلب خواتممع عنصر زنبركي - اختر فقط للتثبيت عند إصلاح المحرك. هم فقط الحجم الاسمي. مطلي بالكروم خواتمأكثر ملاءمة للمحركات ذات نسبة ضغط أعلى ومع ظروف تشغيل أكثر تحميلًا. لتمييز الحلقة غير المطلية بالكروم عن الحلقة المطلية بالكروم ، انتبه إلى النتوءات. في تلك غير الكروم ، فهي غير متناظرة. والألوان هي نفسها.

انتبه إلى نوابض التمدد. يجب أن يكون لديهم خطوة متعرجة متغيرة وسطح مصقول بطول القطر الخارجي والنهايات. يمكن أن تكون الإصدارات الأخرى من الحلقات إما مزيفة أو مصنوعة بمعدات رخيصة ولها موارد منخفضة. تحقق من ملف التعريف وارتفاع النتوءات. إذا كانوا غائبين أو بالكاد يمكن ملاحظتهم خواتمبوو.

في السيارات الأجنبية ، تنتشر كاشطات زيت الفولاذ على نطاق واسع خواتمنظرًا لعمر الخدمة الطويل ، وانخفاض الوزن والتكلفة. إذا كان ذلك ممكنًا (استخدامها محدود) ، احصل عليها لسيارتك المحلية.

عند اختيار حلقات الضغط ، ابحث عن شطب على أحد جانبي القطر الخارجي أو كلاهما. خواتم. لا تحتوي الأجزاء منخفضة الجودة على مثل هذا الشطب. ميزة أخرى لقطع الغيار عالية الجودة موضحة ونهايات مستديرة. حلقات الضغط المطلية بالكروم تخلق لمسة نهائية غير لامعة. من خلال ذلك ، تميزهم عن الحلقات غير المصنوعة من الكروم التي لها لمعان فولاذي. تحقق من الحجم الاسمي والإصلاح باستخدام ميكرومتر خواتمللتأكد من أنها ليست مزيفة.

انتبه لعلامات الحلقات. يتم وضع ملصق المصنع الذي يشير إلى الحجم والشركة تلقائيًا في مكان ثابت تمامًا. على وهمية هناك دائما الانحرافات عن مكان معين. أيضا ، تأكد من ذلك خواتممعبأة في عبوات ذات علامة تجارية في أكياس من 3 قطع. يجب الإشارة على الكيس: رقم الطقم ، طراز المحرك وحجم الحلقة. يجب أن يحتوي الصندوق على عدد أكياس مجموعات الأسطوانات المقابلة لعدد أسطوانات المحرك المخصصة لها. يجب تطبيق جميع النقوش بخط واحد ، ويجب أن يكون هناك ختم OTK ، ويجب أن تكون نقاط لصق الصندوق في أماكن محددة بدقة.

للتوجيه في مجموعة متنوعة من حلقات المكبس ، استخدم الوثائق الفنية لإصلاح وقطع غيار المحرك. هناك مبين الأبعاد المطلوبةحلقات المكبس المطلوبة لإصلاح محدد لوحدة الطاقة.

عند دراسة مبادئ تشغيل محرك الاحتراق الداخلي ، لوحظ أن الاتصال المنزلق بين المكبس والأسطوانة محكم ، أي أن الغازات تحت الضغط في مساحة المكبس أعلاه لا تخترق بين المكبس وجدران الأسطوانة في علبة المرافق في المحرك. لضمان إحكام مقبول هو الغرض الرئيسي من حلقات المكبس.

في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن جزءًا ضئيلًا من الغازات من غرفة الاحتراق لا يزال يخترق المساحة الداخلية لعلبة المرافق حتى في محرك جديد صالح للخدمة تمامًا. يُطلق على الختم الذي يستخدم حلقات المكبس ختم نوع المتاهة في الهندسة ، في الأختام هذا النوعهناك دائما بعض تسرب الغازات. لكن هذا التسرب على محرك قابل للصيانة عادة ما يكون في حدود 0.5 - 1.0٪.

تسمى الغازات الموجودة في علبة المرافق بغازات علبة المرافق. مع تآكل مجموعة أسطوانات المحرك ، تزداد كمية غازات علبة المرافق.
بالإضافة إلى الختم ، تؤدي حلقات المكبس مهمتين أخريين. ينظمون كمية الزيت الموجودة على جدران الأسطوانة ، اللازمة لتزييت كل من الحلقات نفسها والمكبس ، وإزالة الحرارة من المكبس إلى جدران الأسطوانة.

الغرض من حلقات المكبس:

التأكد من إحكام الربط بين المكبس وجدران الأسطوانة.
تعديل كمية الزيت اللازمة لتزييت وصلة اسطوانة المكبس ومنع الزيت من دخول غرفة احتراق المحرك.
انتقال الحرارة من المكبس إلى جدران الأسطوانة.

يتم تنفيذ هذه المهام الثلاث بواسطة حلقات المكبس في ظل ظروف صعبة للغاية تحت تأثير الأحمال الحرارية والميكانيكية العالية. الإجهاد الحراريتحدث حلقات المكبس تحت تأثير غازات العمل الساخنة وتحت تأثير احتكاك الحلقات بجدران الأسطوانة ، والذي يحدث تحت ظروف تجويع الزيت في الجزء العلوي من المكبس.
يتم حل الحل الناجح لهذه المشاكل بسبب تصميم الحلقات و الاختيار الصحيحمادة الحلقة.

نوع الرنين

تنقسم حلقات المكبس إلى نوعين:

ضغط

مكشطة الزيت

حلقات المكبس - مخطط

1. حلقة الضغط الأولى (العلوية)
1.1 إدراج ارتداء الموليبدينوم
2. حلقة ضغط ثانية
3. حلقة مكشطة الزيت:
3.1 لوحة مكشطة الزيت العلوية
3.2 المتوسع المماسي
3.3 لوحة مكشطة الزيت السفلية

مكبس بحلقات مكبس

صورة لجزء من مكبس محرك بنزين حديث مع مجموعة نموذجية من حلقات الكباس مثبتة عليه وفقًا للمخطط الوارد في الشكل العلوي.
توفر حلقات الضغط الضيق اللازم ، وتنظم حلقات مكشطة الزيت كمية الزيت على جدران الأسطوانة. يتم تنظيمه بدقة ، ولا يتم إزالته تمامًا ، لأن الإزالة الكاملة أو الكبيرة جدًا للزيت ستؤدي إلى تجويع الزيت في اتصال جدار المكبس بالأسطوانة في الجزء العلوي من المكبس والتشويش اللاحق للمكبس في الأسطوانة.

في السابق ، كانت المحركات منخفضة السرعة ، ووصل عدد حلقات المكبس على مكبس واحد إلى 5-7. لكن معظم محركات البنزين الحديثة ومحركات الديزل عالية السرعة للسيارات تحتوي على ثلاث حلقات مكبس فقط على مكبس واحد - حلقتا ضغط وواحدة مكشطة الزيت.
على الرغم من أن مكابس محركات السيارات الرياضية القسرية ، التي تعمل باستمرار بسرعات عالية ، قد تحتوي على حلقتين فقط. ويمكن أن تحتوي مكابس محركات السيارات التي تعمل بالديزل ، على أربع حلقات ، لتسهيل البدء ، ثلاثة منها ضغط.

يجب أن تأخذ الحلقة المثبتة في أخدود المكبس الموجود في أسطوانة المحرك شكلًا دائريًا تمامًا (يتم ذلك إذا لم يكن لبطانة الأسطوانة نفسها أي تشوهات) وأن يتم ضغطها على سطح الأسطوانة على طول المحيط الخارجي بالكامل للمكبس جرس. لضمان ذلك ، لا يتم صنع حلقة المكبس المرنة على شكل دائرة منتظمة ، ولكن على شكل قوس ذي نصف قطر متغير ، أكبر من قطر الأسطوانة وبها فجوة كبيرة بما فيه الكفاية (1) بين نهايات الخاتم في الدولة الحرة. عند التثبيت في الأسطوانة ، يتم ضغط الحلقة وتصبح الفجوة (2) في قفل الحلقة 0.15 0.5 مم. يشار إلى القيمة الدقيقة والحد الأقصى المسموح به لهذه الفجوة في الوثائق الفنيةمحرك. يعد ضمان وجود فجوة منظمة أمرًا مهمًا للغاية ، حيث تساهم الفجوة المتزايدة في اختراق الغازات في علبة المرافق وتقليل الطاقة. ولكن الأمر الأكثر خطورة هو الخلوص المنخفض في قفل حلقة المكبس. أثناء التشغيل ، نتيجة للتسخين ، تتمدد الحلقة ، ومع وجود خلوص منخفض ، يمكن أن تتكدس حلقة المكبس في الأسطوانة ، مما يؤدي إلى تشكيل التهديف على مرآة الأسطوانة ، وكسر الجدران البينية للحلقة مكبس أو كسر الحلقة نفسها. لذلك ، يُسمح بزيادة طفيفة في الخلوص ، لكن تقليل الخلوص في قفل حلقة المكبس غير مقبول.

تنتج الشركات المصنعة الرائدة لحلقات المكبس حلقات ذات فجوة تتناقص تدريجياً بعد 0.1 مم ، ويمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 15 من الأحجام المختارة.

لا يوجد خلوص نهائي مع تقليل ارتفاع الحلقة

ينتج بعض مصنعي حلقات المكبس حلقات مكبس "خالية من ردود الفعل العكسية". بالطبع ، من المستحيل التغيير الملكية الطبيعيةتتوسع المعادن مع زيادة درجة الحرارة ، فإن الحلقة المثبتة في أسطوانة المحرك بدون فجوة سوف تتكدس بالتأكيد. ولكن يمكن فعل الكثير مع تصميم ناجح. في هذه الحالة ، تتكون حلقة المكبس من حلقتين مسطحتين مركبتين فوق بعضهما البعض وتدوران بزاوية 180 درجة بالنسبة لبعضهما البعض. في هذه الحالة ، تكون الحلقة العلوية على شكل الحرف "L" ، ويتم إدخال الحلقة السفلية في تجويف الحلقة العلوية ، نظرًا لأن ارتفاع هذه الحلقة لا يزيد عن ارتفاع الحلقة القياسية .

بمجرد أقفال حلقات المكبس للمحركات القديمة منخفضة السرعة ، لتقليل اختراق الغازات من خلال القفل ، كانت الحلقات قد شكل معقد، ولكن في المحركات الحديثة عالية السرعة ، فإن اختراق الغاز من خلال قفل الحلقة لا يكاد يذكر. لذلك ، فإن الحلقات الحديثة لها فقط شكل مستطيلقلعة.

التثبيت الصحيح لحلقات المكبس

لا يتم أخذ نصف قطر القوس المتغير لحلقة المكبس بشكل تعسفي ، ولكن يتم حسابه لتوفير الرسم التخطيطي الضروري لقوة ضغط الحلقة على جدران الأسطوانة. أثناء التشغيل ، ترتدي حلقة المكبس بشكل غير متساو. نتيجة للتجارب ، تم تحديد أن الحلقة تتآكل بشكل مكثف في منطقة القلعة. لذلك ، فإن الزيادة الأولية في قوة الضغط للحلقة في منطقة القفل تزيد من عمر خدمة الحلقة.
لكن الرسم التخطيطي المحسوب بدقة لقوى الحلقة يمكن أن يتغير نتيجة التثبيت غير المهني للحلقة على المكبس. يجب عدم وضع حلقات المكبس الانضغاطية الرفيعة جدًا والحديثة على المكبس يدويًا. لهذا تحتاج إلى استخدام جهاز خاص، مما يوفر تمددًا منتظمًا للحلقة حول المحيط بالكامل ويحد من أقصى تمدد.
يؤدي تثبيت الحلقة يدويًا ، مع التمدد المتزايد وغير المستوي ، إلى تقليل عمر الحلقة بشكل كبير.

الضغط على حلقات الضغط على جدران بطانة الأسطوانة

يوضح هذا الشكل أن الغازات من غرفة الاحتراق من خلال الفجوة بين سطح المكبس العلوي وجدار الأسطوانة ومن خلال الفجوة بين جدار الحاجز وحلقة المكبس تدخل التجويف الداخلي لحلقة المكبس. في هذه الحالة ، يكون الضغط في التجويف الداخلي لحلقة الضغط العلوية مساويًا عمليًا للضغط في غرفة الاحتراق.
بسبب ضغط الغازات السطح الداخليحلقات ، يتم ضغط حلقة المكبس بشكل إضافي على جدران الأسطوانة. تدخل بعض الغازات أيضًا في التجويف الداخلي لحلقة الضغط الثانية. نظرًا لأن حلقة الضغط الأولى تخنق ضغط الغاز ، فإن الضغط في التجويف الداخلي لحلقة الضغط الثانية يمكن أن يساوي 30-60٪ من الضغط في التجويف الداخلي لحلقة الضغط الأولى.
مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن جميع العمليات في المحرك تحدث بسرعة كافية ، فإن الضغط من التجاويف الداخلية لحلقات المكبس لا ينخفض ​​حتى الدورة التالية لضربة الطاقة ، وتسمى هذه الظاهرة تراكم الضغط. يضمن تراكم الضغط التشغيل المقبول لحلقات المكبس التي فقدت مرونتها جزئيًا بسبب التقادم أو السخونة الزائدة. ستعمل حلقات الكباس التي فقدت مرونتها بشكل مُرضٍ عند الأحمال العالية للمحرك ، ولكن عندما يعمل المحرك بأحمال منخفضة ، فإن حلقات الكباس لن توفر الختم اللازم. لذلك ، يمكن اعتبار حلقات المكبس لسيارة ركاب متسلسلة قابلة للصيانة ، مما يوفر ضغطًا على جدران الأسطوانة بسبب مرونتها.
يدعي بعض مصنعي حلقات المكبس أن ما يصل إلى 90 ٪ من قوة لقط حلقة المكبس ترجع إلى ضغط غازات العمل في المحرك. من الممكن أن تكون الحلقات ذات الخصائص التقنية المتشابهة مناسبة فقط للمحركات الرياضية الخاصة التي تعمل باستمرار في نطاق السرعات العالية والأحمال العالية ، ولكن من غير المرجح أن تعمل هذه الحلقة بنجاح في محرك سيارة الإنتاج. يمكن لحلقات الكباس المعدة خصيصًا ، مثل العديد من أجزاء المحرك الأخرى ، أن تحسن أداء المحرك بسرعة وظروف تحميل محددة بدقة. لكن في نفس الوقت يؤدي إلى تفاقم كبير في تشغيل المحرك في أوضاع أخرى.
البعد التشغيلي المهم للغاية هو الخلوص الجانبي بين الحلقة وأخدود المكبس ، لأن الضغط في أخدود المكبس يعتمد عليه. في المتوسط ​​، هذه الفجوة هي 0.04 0.08 ملم. يحدد حجم هذه الفجوة أيضًا أحمال الصدمات على أقسام حلقات الكباس ، وبالتالي ، ضوضاء المحرك ، والتي تزداد مع زيادة الفجوة أو احتمال التشويش (فقدان الحركة) لحلقات الكباس مع انخفاض في الفجوة.

يعتقد العديد من ميكانيكي السيارات أن المكابس لم تعد صالحة للخدمة بسبب تآكل دليل المكبس (التنورة) ، ولكن عادةً ما يكون تآكل دليل المكبس ضئيلًا. بالطبع ، إذا لم يعمل المكبس في وضع تجويع الزيت ، ولم يتشكل التهديف على سطح جدران المكبس والأسطوانة.
في الواقع ، غالبًا ما يتم رفض المكبس بسبب التآكل غير المقبول في أخدود حلقة الضغط العلوية.

أثناء الإنتاج ، يكون لكل من ارتفاع حلقات المكبس وارتفاع أخدود المكبس بعض الاختلاف ، لذلك ، من أجل توفير الخلوص اللازم ، من الممكن أحيانًا تحديد حلقة المكبس بالارتفاع المطلوب.

شكل حلقة الضغط الثانية يختلف عن شكل حلقة الضغط الأولى. في بعض الأحيان ، بسبب الشكل الغريب للسطح الخارجي ، تسمى حلقة الضغط الثانية مكشطة
لا تعمل هذه الحلقة كحلقة ضغط فحسب ، بل تشارك أيضًا في تنظيم كمية الزيت على جدران الأسطوانة ، أي أنها تؤدي جزئيًا مهمة حلقة مكشطة الزيت. يتكون الجزء السفلي من سطح العمل للحلقة الثانية على شكل مكشطة ، والتي ، عندما يتحرك المكبس لأسفل ، تزيل الزيت الزائد من جدران الأسطوانة. تعمل حلقة الضغط السفلية في ظروف أخف بكثير. تكون درجة الحرارة في منطقة الحلقة وضغط الغاز على الحلقة (على التوالي ، قوة الضغط على الحلقة مقابل جدار الأسطوانة) أقل بكثير مقارنة بالمؤشرات المماثلة التي تؤثر على الحلقة العلوية.

يمكن تركيب كلتا حلقتين الضغط في موضع واحد فقط. على ال السطح العلويحلقة المكبس الانضغاطية تحمل علامة "T" أو "TOP" أو غيرها. الحلبة مثبتة دائمًا بهذه العلامة. حلقة المكبس المثبتة بشكل غير صحيح ، لا تعمل بشكل صحيح.

يتم تثبيت حلقات مكشطة الزيت أسفل حلقات مكبس الضغط. على مكابس المحركات الحديثة سياراتمثبتة بحلقة مكشطة زيت واحدة فقط. على الرغم من أن المحركات القديمة ، خاصة تلك المصممة للاستخدام الثابت ، تستخدم العديد من حلقات مكشطة الزيت.

حلقات مكشطة الزيت مصممة لتنظيم كمية الزيت على جدران الأسطوانة. المثل الروسي ليس مناسبًا جدًا هنا: "لا يمكنك أن تفسد العصيدة بالزبدة". لا ينبغي أن يكون الزيت الموجود على أكوام الأسطوانة أكبر قدر ممكن ، ولكن بالضبط الكمية المطلوبة. كمية غير كافيةسيؤدي الزيت إلى تجويع الزيت ، ونتيجة لذلك ، إلى زيادة تآكل حلقات المكبس والمكبس وسطح الأسطوانة. في بعض ظروف تشغيل المحرك القاسية ، في ظل تجويع الزيت ، يمكن أن تحدث نوبات في اتصال أسطوانة المكبس ، وحتى المكبس الموجود في الأسطوانة يكون محشورًا تمامًا.
كما أن وجود كمية زائدة من الزيت على جدران الأسطوانة أمر غير مرغوب فيه. يدخل الزيت الزائد إلى غرفة الاحتراق بالمحرك من خلال حلقات الضغط. الأمر الذي يؤدي إلى زيادة استهلاك الزيت وتكوين رواسب كربونية على جدران غرفة الاحتراق والصمامات وشمعات الإشعال. ترسبات الزيت المحترق في غرفة الاحتراق وعلى الصمامات تضر ببعضها بشكل كبير تحديدمحرك. أثناء تشغيل المحرك ، يرش نظام التزييت في التجويف الداخلي السفلي للأسطوانة عدد كبير منمادة التشحيم اللازمة لتزييت دبوس المكبس وتبريد المكبس
عندما يتحرك المكبس لأسفل ، حلقة مكشطة الزيتبحوافها يجمع الزيت الزائد من جدران الأسطوانة وعبرها ثقوب الصرففي أخدود المكبس يوجهه إلى التجويف الداخلي للمكبس. ثم يتدفق الزيت إلى وعاء الزيت ، ويعود إلى نظام تزييت المحرك.

حلقات المكبس هي أهم أجزاء السيارة. تؤثر حالتهم تمامًا على كيفية عمل الجهاز. نحن نتحدث عن ديناميكيات التسارع واستهلاك الزيت والوقود وخصائص بدء تشغيل المحرك وغازات العادم السامة وأنواع أخرى من المؤشرات التي يمتلكها محرك الاحتراق الداخلي.

ما هي حلقات المكبس ل؟

ضع في اعتبارك بالتفصيل الخصائص الثلاث التي تتمتع بها حلقات المكبس.

• أولاً ، بفضل هذا الجهاز ، يتم إغلاق غرفة الاحتراق ، بمعنى آخر ، لا تنتقل الغازات إلى علبة المرافق من الأسطوانة أو ، على العكس من ذلك ، من علبة المرافق إلى الأسطوانة.
• ثانيًا ، يقومون بتحويل التدفق الحراري الساخن من المكبس المسخن إلى جدار الأسطوانة البارد ، ويتم تبريده بواسطة الهواء المار. إذا تم إزعاج انتقال الحرارة ، فإن الكباس يسخن بشكل زائد. نتيجة لذلك ، تحدث الاحتكاكات ، الإرهاق ، التشويش ، أي تآكل تلك الهياكل الموجودة في المحرك.
• ثالثًا ، يمكنهم التحكم في الأجزاء التي تحتاج إلى التشحيم. تتمثل المهمة الرئيسية في جعل الحلقات والمكابس والأسطوانات مبللة باستمرار ، وإلا ، إذا كانت هذه الأجزاء تفتقر إلى التشحيم ، فمن الممكن تآكلها السريع.

يتعلق العمل في هذه المهام بتلك الأجزاء الثلاثة ، والمعروفة باسم حلقات المكبس ، والتي تقع في أعلى ووسط وأسفل المكبس. عند إنشاء الجهاز ، تأكدوا من أن حلقات المكبس تؤدي وظيفتها في جميع أوضاع محرك الماكينة. من المهم ملاحظة أن علامات هذه الظروف عدوانية. بعد كل ذلك نحن نتكلمحول الاحتكاك وتدفق الحرارة والضغط المرتفع والمركبات الكيميائية الخطيرة.

مبادئ تشغيل محرك الاحتراق الداخلي

كما لوحظ بالفعل ، فإن مبدأ تشغيل المحرك هو أن تسرب الغاز يجب أن يكون في حده الأدنى. بمعنى آخر ، لا يتم تدويرها عمليًا بين جدران الأسطوانة وعلبة المرافق ، وإلا فقد يتآكل المكبس بسرعة. الغرض من حلقات المحرك هو توفير الفائدة.

لكن الغازات لا تزال تخترق الأختام ، حيث يتم تكوينها في الداخل مثل المتاهات. لذا فإن حوالي نصف بالمائة أو واحد بالمائة يخرجون. هذه قيمة صالحة تماما. ولكن إذا كان التسرب أكبر ، فقد يؤدي ذلك إلى تآكل سريع للجهاز.

توجد غازات علبة المرافق ، ويمكن العثور عليها في علبة المرافق. كلما زاد التآكل ، زاد عمر حلقات المكبس ، مما يعني تراكم المزيد من الغاز في المحرك. بفضل حلقات المكبس ، ليس فقط المرونة المسموح بها ممكنة ، ولكن من الممكن أيضًا ضبط كمية الزيت في الأسطوانة المسموح بها وفقًا للوصف ، وتحويل الوسط الدافئ إلى جدرانه.

من أجل التشغيل الناجح لهذا الجزء ، يعد جدول المواد التي صنعت وفقًا لها أمرًا مهمًا. من الضروري أيضًا تحمل الفجوة الحرارية قدر الإمكان. هذه هي الطريقة الوحيدة لحماية المحرك والمكابس نفسها من التآكل السريع. هذا ينطبق بشكل خاص على محركات الديزل ، والتي يصعب وصفها أكثر من محركات البنزين.

الأنواع الممكنة

هناك نوعان رئيسيان. هذا هو:

• أجزاء ضغط ،
• مكشطة الزيت.

النوع الأول يسمح لك بالحصول على الأبعاد الصحيحة، مما يخلق مرونة وضيقًا ، بينما يساعد النوع الثاني على تنظيم كمية الزيت التي تتدفق على جدران الأسطوانات. لا يزيلونه ، بل ينظمونه حتى لا يجوع النفط.

في السابق ، مع المحركات منخفضة السرعة ، كان عدد حلقات المكبس حتى سبعة. بينما يوجد اليوم محرك بنزين من أي طراز ومحرك ديزل عالي السرعة يحتويان فقط على ثلاثة أجزاء رئيسية ، اثنان منها يسمى العلوي والسفلي ، وواحد مكشطة الزيت. أما بالنسبة لوصف السيارات الرياضية ، فهي تحتوي على سيارتين فقط لكل منهما ، بينما تحتوي السيارات التي تعمل بالديزل على أربعة من هذه الأجزاء لتقليل تآكل المحرك.

الجزء العلوي

من أجل المرونة ، يتم تثبيته في أخدود خاص. يقع في اسطوانة المحرك نفسها. من المهم أن تكون دائرية تمامًا وفقًا للوصف ، وهذا ممكن إذا تم صب الأسطوانة نفسها بدون تشوه. لتحقيق المرونة في هذه الحالة ، من الضروري إنشاء جزء على أساس يشبه نصف قطر متغير. يجب أن يكون أكبر من قطر الأسطوانة.

يجب أن تكون فجوة حلقة المكبس كبيرة بما يكفي ، كما هو موصوف ، لتجنب الاحتكاك بالأسطوانة. يمكنك أن تقرأ عنها في التعليمات الخاصة بالمحرك. إذا كانت الفجوة أكبر من المسموح به ، فسوف تنكسر الغازات في علبة المرافق ، وبالتالي ستنخفض الطاقة. إذا كانت أقل من التعيين المشار إليه ، فهذا أكثر خطورة ، لأنه عند تسخينها ، تتسع الحلقة ويمكن أن تعلق الأسطوانة في المكبس ، مما يتسبب في تسجيل النقاط ، وبالتالي تلف الجهاز بأكمله.

لذلك ، بالنسبة لمحركات الديزل ، حتى لا تتآكل بسرعة ، من المهم أن تكون الفجوة أفضل قليلاً.

الجزء السفلي

عادة ما يكون مخروطي الشكل. شكله يسمح لك بتسميته مكشطة. بفضل ذلك ، يتم تحقيق أفضل مرونة للمكبس. تشمل مهمتها الواجبات ومكشطة الزيت. تقوم بالكشط على طول جدار الأسطوانة ، وتجمع الزيت الزائد ، وهو أمر مهم جدًا في محرك الديزل. هذه هي الطريقة الوحيدة لتجنب التآكل المبكر.

تعتبر ظروف العمل في الجزء السفلي أبسط وأخف وزناً مقارنة بالجزء العلوي. ودرجة الحرارة ليست عالية جدًا ، مما يؤخر التآكل المبكر. لذا فإن الحلبة تعمل في المزيد الظروف المواتيةمما يساهم في إطالة عمر الخدمة.

من المهم أيضًا ملاحظة أنه يتم تثبيت كل من الحلقات العلوية والسفلية مع الجزء العلوي ، أي النقش "TOP". خلاف ذلك ، لن يعمل النظام بأكمله ، مما سيؤدي إلى تلف المحرك بأكمله.

مكشطة الزيت

عنصر مماثل. عادةً ما يتم استخدام حافة مكشطة زيت واحدة في السيارات الحديثة ، على الرغم من وجود العديد منها في المحركات المبكرة. بفضلهم ، يمكنك ضبط مستوى الزيت الذي يتدفق على جدران الأسطوانة. لا ينبغي أن يكون كثيرًا ، ولا ينبغي أن يكون أقل مما ينبغي أن يكون أيضًا. لأنه في الحالة الثانية ، ستتضور الأجزاء جوعاً ، مما سيؤدي إلى احتكاكها وتلفها.

إذا كان هناك المزيد من الزيت ، فسيتم حرق الفائض في محرك الاحتراق الداخلي ، ثم يتم استهلاكه أكثر ، وسوف يتراكم السخام في الصمامات ، وهذا ثانيًا ، وكذلك في شمعة الإشعال ، هذا ثالثًا. سوف يسبب الكثير من الزيت مشاكل في المحرك. سيقوم المحرك برشه ، والذي لن يشكل فقط سخامًا كبيرًا واحدًا ، بل سيزيد أيضًا بدرجة كبيرة من درجة الحرارة داخل المحرك.

عندما ينخفض ​​المكبس ، تجمع الحلقة كل الزيت الزائد بهيكله ، ثم ترسله إلى تجويف المكبس ، حيث يتدفق إلى الحوض ، حيث يتم جمع كل الزيت الزائد ، ثم يتم إرساله مرة أخرى إلى الأسطوانة.

تلخيص لما سبق

كما رأينا ، في المحركات الحديثة عادة ما توجد ثلاث حلقات على المكابس تحمل خصائص مانعة للتسرب ، إحداها مكشطة الزيت. يتيح لك ذلك التخلص من الزيت الزائد الذي يمكن أن يتشكل على جدران الأسطوانات.