Ako určiť veľkosť piestneho krúžku. Piestne krúžky motora

Domov

Kanalizácia

Piestne krúžky

Pri štúdiu princípov činnosti spaľovacieho motora sa zistilo, že klzné spojenie medzi piestom a valcom je hermetické, to znamená, že plyny pod tlakom v priestore nad piestom neprenikajú medzi piest a steny valca. do kľukovej skrine motora. Hlavným účelom je poskytnúť prijateľnú tesnosť piestne krúžky. Zároveň je potrebné poznamenať, že do vnútorného priestoru kľukovej skrine stále preniká nepatrná časť plynov zo spaľovacej komory aj nového, úplne prevádzkyschopného motora. Tesnenie využívajúce piestne krúžky sa v strojárstve nazýva tesnenie labyrintového typu tento typ vždy dochádza k úniku plynov. Ale táto netesnosť na prevádzkyschopnom motore sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 0,5 - 1,0%.

Plyny v kľukovej skrini sa nazývajú plyny z kľukovej skrine. S opotrebením skupiny valca a piestu motora sa zvyšuje množstvo plynov z kľukovej skrine.

Okrem tesnenia plnia piestne krúžky ďalšie dve úlohy. Regulujú množstvo oleja na stenách valca potrebného na mazanie ako samotných krúžkov, tak piestu a odvádzajú teplo z piestu na steny valca.

Účel piestnych krúžkov:

Zabezpečenie tesnosti medzi piestom a stenami valca.
Úprava množstva oleja potrebného na premazanie spojenia piestu a valca a zabránenie vniknutiu oleja do spaľovacej komory motora.
Prenos tepla z piestu na steny valca.

Tieto tri úlohy plnia piestne krúžky vo veľmi ťažkých podmienkach pod vplyvom vysokého tepelného a mechanického zaťaženia. tepelným stresom piestne krúžky sa vyskytujú pod vplyvom horúcich pracovných plynov a pod vplyvom trenia krúžkov o steny valca, ku ktorému dochádza v podmienkach hladovania oleja v hornej časti piestu.

Úspešné riešenie týchto problémov je vyriešené tak vďaka dizajnu krúžkov, ako aj správny výber materiál prsteňa.

Typ prsteňa

Piestne krúžky sú rozdelené do dvoch typov:

Kompresia
Škrabka na olej.

Piestne krúžky - schéma

1.1. Molybdénová vložka proti opotrebovaniu

Druhý kompresný krúžok
Krúžok na škrabku oleja

3.1. Horná doska na stieranie oleja

3.2. Tangenciálny expandér

3.3. Spodná doska na stieranie oleja

Piest s piestnymi krúžkami

Fotografia rezu piesta moderného benzínového motora s typickou sadou piestnych krúžkov inštalovaných na ňom podľa schémy uvedenej na hornom obrázku.

Kompresné krúžky zabezpečujú potrebnú tesnosť a krúžky na stieranie oleja regulujú množstvo oleja na stenách valca. Je presne regulovaný a nie je úplne odstránený, pretože úplné alebo príliš veľké odstránenie oleja povedie k nedostatku oleja v spojení steny piestu a valca v hornej časti piestu a následnému zaseknutiu piestu vo valci.

Predtým boli motory nízkootáčkové a počet piestnych krúžkov na jednom pieste dosahoval 5 - 7. Ale takmer všetky moderné benzínové motory a vysokorýchlostné automobilové dieselové motory majú na jednom pieste iba tri piestne krúžky - dva kompresné krúžky a jeden škrabka na olej.

Hoci piesty motorov nútených športových áut, neustále pracujúcich pri vysokých rýchlostiach, môžu mať iba dva krúžky. A piesty dieselových automobilových motorov na uľahčenie štartovania môžu mať štyri krúžky, z ktorých tri sú kompresné krúžky.

Nejaká terminológia

Voľná koncová medzera
Compressed End Gap
Torzné skrútenie krúžku po stlačení

Piestne krúžky - terminológia

Kompresné piestne krúžky

Prvý (horný) kompresný krúžok

Horný kompresný krúžok

Krúžok inštalovaný v drážke piestu vo valci motora musí mať absolútne okrúhly tvar (to sa robí, ak samotná vložka valca nemá žiadne deformácie) a musí byť pritlačený k povrchu valca pozdĺž celého vonkajšieho obvodu piestu. prsteň. Aby sa to zabezpečilo, pružný piestny krúžok nie je vyrobený vo forme pravidelného kruhu, ale vo forme oblúka s premenlivým polomerom, väčším ako je priemer valca a s dostatočne veľkou medzerou (1) medzi koncami valca. prsteň vo voľnom stave. Pri inštalácii do valca sa krúžok stlačí a vytvorí sa medzera (2) v zámku krúžku 0,15 ÷ 0,5 mm. Presná a maximálna prípustná hodnota tejto medzery je uvedená v technickej dokumentácii motora. Zabezpečenie regulovanej medzery je veľmi dôležité, zväčšená medzera prispieva k prieniku plynov do kľukovej skrine a zníženiu výkonu. No ešte nebezpečnejšia je zmenšená vôľa v zámku piestneho krúžku. Počas prevádzky sa v dôsledku zahrievania krúžok rozťahuje a pri zníženej vôli sa môže piestny krúžok zaseknúť vo valci, čo povedie k tvorbe ryhovania na zrkadle valca, rozbitiu stien medzikružia piest alebo prasknutie samotného krúžku. Preto je prípustné mierne zvýšenie vôle, ale zmenšenie vôle v zámku piestneho krúžku je neprijateľné.

Poprední výrobcovia piestnych krúžkov vyrábajú krúžky s postupne sa zmenšujúcou medzerou po 0,1 mm, takto zvolených veľkostí môže byť až 15.

Žiadna koncová vôľa pri znížení výšky prstenca

Piestny krúžok bez vôle

Niektorí výrobcovia piestnych krúžkov vyrábajú piestne krúžky „bez vôle“. Samozrejme, zmeniť sa to nedá prírodná vlastnosť kovy expandovať so zvyšujúcou sa teplotou, krúžok inštalovaný vo valci motora bez medzery sa určite zasekne. Ale dá sa s tým veľa urobiť úspešný dizajn. V tomto prípade piestny krúžok pozostáva z dvoch plochých krúžkov namontovaných na sebe a navzájom otočených o 180°. V tomto prípade má horný krúžok tvar písmena " L “ a spodný krúžok je vložený do vybrania horného krúžku, vďaka čomu výška takéhoto krúžku nie je väčšia ako výška štandardného krúžku.

Kedysi zámky piestnych krúžkov starých nízkootáčkových motorov, aby sa znížilo prenikanie plynov cez zámok, mali krúžky zložitý tvar, ale v moderných vysokootáčkových motoroch je prienik plynu cez prstencový zámok zanedbateľný. Preto majú moderné prstene len obdĺžnikový tvar hrad.

Zámky piestnych krúžkov

Správna montáž piestnych krúžkov

Premenlivý polomer oblúka piestneho krúžku nie je braný ľubovoľne, ale je vypočítaný tak, aby poskytoval potrebný diagram sily pritláčania krúžku na steny valca. Počas prevádzky sa piestny krúžok opotrebováva nerovnomerne. Na základe experimentov sa zistilo, že prsteň sa najintenzívnejšie opotrebováva v areáli hradu. Preto počiatočné zvýšenie prítlačnej sily krúžku v oblasti zámku zvyšuje životnosť krúžku.

Ale presne vypočítaný diagram síl krúžku sa môže zmeniť v dôsledku neodbornej inštalácie krúžku na piest. Moderné, veľmi tenké kompresné piestne krúžky sa nesmú na piest nasadzovať ručne. K tomu je potrebné použiť špeciálne zariadenie, ktoré zaistí rovnomerné roztiahnutie krúžku po celom obvode a obmedzí maximálne roztiahnutie.

Inštalatéri piestnych krúžkov

Ručná inštalácia krúžku so zvýšeným a nerovnomerným roztiahnutím výrazne znižuje životnosť krúžku.

Pritlačenie kompresných krúžkov na steny vložky valca

Tlak piestneho krúžku

Tento obrázok ukazuje, že plyny zo spaľovacej komory cez medzeru medzi hornou plochou piesta a stenou valca a cez medzeru medzi stenou usmerňovača a piestnym krúžkom vstupujú do vnútornej dutiny piestneho krúžku. V tomto prípade je tlak vo vnútornej dutine horného kompresného krúžku prakticky rovnaký ako tlak v spaľovacej komore.

V dôsledku tlaku plynov na vnútorný povrch krúžku je piestny krúžok dodatočne pritlačený k stenám valca. Niektoré z plynov tiež vstupujú do vnútornej dutiny druhého kompresného krúžku. Pretože prvý kompresný krúžok škrtí tlak plynu, tlak vo vnútornej dutine druhého kompresného krúžku sa môže rovnať 30 až 60 % tlaku vo vnútornej dutine prvého kompresného krúžku.

Berúc do úvahy skutočnosť, že všetky procesy v motore prebiehajú dostatočne rýchlo, tlak z vnútorných dutín piestnych krúžkov neklesne až do ďalšieho cyklu silového zdvihu, tento jav sa nazýva akumulácia tlaku. Akumulácia tlaku zabezpečuje prijateľnú prevádzku piestnych krúžkov, ktoré čiastočne stratili svoju elasticitu v dôsledku starnutia alebo prehriatia. Piestne krúžky, ktoré stratili svoju elasticitu, budú uspokojivo fungovať pri vysokom zaťažení motora, ale keď motor beží pri nízkom zaťažení, piestne krúžky nezabezpečia potrebné tesnenie. Preto možno piestne krúžky sériového osobného automobilu považovať za prevádzkyschopné, pretože vďaka svojej vlastnej elasticite vytvárajú tlak na steny valcov.

Niektorí výrobcovia piestnych krúžkov tvrdia, že až 90% zvieracej sily piestneho krúžku je spôsobené tlakom pracovných plynov motora. Je možné, že krúžky s podobnými technickými vlastnosťami sú vhodné len pre špeciálne športové motory, ktoré neustále pracujú v rozsahu vysokých rýchlostí a vysokého zaťaženia, ale je nepravdepodobné, že by takýto krúžok úspešne fungoval v motore sériových automobilov. Špeciálne pripravené piestne krúžky, podobne ako mnohé iné časti motora, môžu zlepšiť výkon motora pri presne definovaných otáčkach a podmienkach zaťaženia. Ale zároveň výrazne zhoršiť činnosť motora v iných režimoch.

Veľmi dôležitým prevádzkovým rozmerom je bočná vôľa medzi krúžkom a drážkou piesta, pretože od nej závisí tlak v drážke piesta. V priemere je táto medzera 0,04 ÷ 0,08 mm. Veľkosť tejto medzery tiež určuje nárazové zaťaženie prepážok piestnych krúžkov, a teda aj hluk motora, ktorý sa zvyšuje so zväčšením medzery alebo pravdepodobnosťou zaseknutia (straty pohyblivosti) piestnych krúžkov. zníženie medzery.

Mnohí automechanici sa domnievajú, že piesty už nie sú použiteľné v dôsledku opotrebovania vedenia piestu (obruby), ale zvyčajne je opotrebovanie vedenia piestu zanedbateľné. Samozrejme, ak piest nepracoval v režime hladovania oleja a na povrchu stien piestu a valca sa nevytvorili ryhy.

V skutočnosti sa piest často odmieta kvôli neprijateľnému opotrebovaniu hornej drážky kompresného krúžku.

Piestne krúžky - Výška piestneho krúžku

Pri výrobe sa výška piestnych krúžkov aj výška piestovej drážky do určitej miery líšia, preto je niekedy možné vybrať piestny krúžok požadovanej výšky, aby sa zabezpečila potrebná vôľa.

Druhý kompresný krúžok

Druhý kompresný krúžok

Kužeľový kompresný krúžok

Tvar druhého kompresného krúžku je odlišný od tvaru prvého kompresného krúžku. Niekedy kvôli zvláštnemu tvaru vonkajší povrch druhý kompresný krúžok sa nazýva stierací krúžok

Tento krúžok funguje nielen ako kompresný krúžok, ale podieľa sa aj na regulácii množstva oleja na stenách valca, to znamená, že čiastočne plní úlohu krúžku na stieranie oleja. Spodná časť pracovná plocha druhý krúžok je vyrobený vo forme škrabky, ktorá pri pohybe piestu nadol odstraňuje prebytočný olej zo stien valca. Spodný kompresný krúžok funguje v oveľa ľahších podmienkach. Teplota v zóne krúžku aj tlak plynu na krúžok (resp. sila pritlačenia krúžku na stenu valca) sú oveľa nižšie v porovnaní s podobnými indikátormi ovplyvňujúcimi horný krúžok.

Oba kompresné krúžky môžu byť inštalované len v jednej polohe. Na horný povrch kompresný piestny krúžok je označený ako „T“, „TOP“ alebo iné. Krúžok je vždy nainštalovaný s touto značkou hore. Nesprávne nainštalovaný piestny krúžok, nefunguje správne.

Krúžky na stieranie oleja

Piestny krúžok stierača oleja

Krúžky na stieranie oleja sú inštalované pod kompresnými piestnymi krúžkami. Na piestoch moderných motorov autá inštalované len s jedným krúžkom na škrabanie oleja. Hoci staršie motory, najmä tie určené na stacionárne použitie, používali niekoľko krúžkov na škrabanie oleja.

Krúžky na stieranie oleja sú určené na reguláciu množstva oleja na stenách valcov. Ruské príslovie tu nie je príliš vhodné: "Kašu nemôžete pokaziť maslom." Olej na stohoch valca by nemal byť čo najviac, ale presne toľko, koľko je potrebné. Nedostatočné množstvo olej povedie k hladovaniu oleja a v dôsledku toho k zvýšenému opotrebovaniu piestnych krúžkov, povrchu piestu a valca. V niektorých ťažkých prevádzkových podmienkach motora, v prípade nedostatku oleja, môže dôjsť k zadretiu v spojení piest-valec a dokonca aj piest vo valci je úplne zaseknutý.

Taktiež je nežiaduce nadmerné množstvo oleja na stenách valca. Prebytočný olej vstupuje do spaľovacej komory motora cez kompresné krúžky. Čo vedie k zvýšenej spotrebe oleja, tvorbe karbónových usadenín na stenách spaľovacej komory, ventiloch a zapaľovacej sviečke. Pripálené usadeniny oleja v spaľovacej komore a na ventiloch niektoré výrazne zhoršujú technické údaje motora. Počas prevádzky motora sa mazací systém rozstrekuje do spodnej vnútornej dutiny valca veľký počet mazivo potrebné na premazanie piestneho čapu a chladenie piestu

Keď sa piest pohybuje nadol, krúžok na stieranie oleja svojimi okrajmi zhromažďuje prebytočný olej zo stien valca a smeruje ho cez drenážne otvory v drážke piesta do vnútornej dutiny piestu. Potom olej prúdi do olejovej vane a vracia sa do systému mazania motora.

Odstraňovanie oleja

Olejový klin

Pre spoľahlivú prevádzku motora musí mať zásobník valcov tenká vrstva oleje špecifikovanej hrúbky. Olejová vrstva závisí nielen od krúžku na stieranie oleja, ale aj od kvality povrchovej úpravy, ako samotných stien valca, tak aj piestu. Niekedy môžete počuť názor, že čím čistejší je povrch steny valca vyleštený, tým menšia je trecia sila a tým lepšie motor funguje. V skutočnosti nie je. Existujúce technológie umožňujú vytvárať povrchy valcov s veľmi vysokou povrchovou úpravou, ale leštený povrch nezadrží olej.

Pri konečnom honovaní sa valec vyvŕtal na jeho vnútorný povrch je vytvorená štruktúra, ktorá drží požadované množstvo olejov.

Sieťovina na povrchu vložky valca

Štruktúra povrchu valca.

Najprv sa vykoná hrubé honovanie s hrubozrnným honovaním. Na vytvorenie potrebnej štruktúry povrchu hon súčasne s rotačný pohyb vykonáva vertikálne vratné pohyby, v dôsledku čoho sa na povrchu valca vytvárajú kosoštvorce. Potom sa pomocou mäkkého jemnozrnného honovania vytvorí rovný povrch kosoštvorcov.

Povrch sukne

Povrch plášťa piesta nie je úplne hladký. Požadovaná zrnitosť zostáva na povrchu piesta po opracovaní.

Ak sa stláčanie kompresných piestnych krúžkov, najmä horného, vykonáva hlavne v dôsledku tlaku pracovných plynov, potom musia krúžky na stieranie oleja zabezpečiť kompresiu vďaka svojej vlastnej elasticite. To je zabezpečené dizajnom krúžkov na stieranie oleja a výberom materiálov, z ktorých sú krúžky vyrobené.

Konštrukčne je krúžok na stieranie oleja komplikovanejší ako kompresný krúžok. Krúžky na stieranie oleja majú tvar škatule, majú dve hrany na stieranie oleja a vnútorné štrbiny na vypúšťanie oleja drenážne otvory piest. Do takýchto krúžkov sa často vkladá pružinový radiálny expandér, ktorý zabezpečuje potrebné pritlačenie krúžku na stieranie oleja na steny valca. V tomto prípade s vnútri vyrábané prstene V tvare U alebo V -tvarovaná drážka pre špirálovú pružinu.

Škatuľové krúžky na stieranie oleja majú špeciálne drážky, cez ktoré sa olej zachytáva zo stien valcov, cez otvory v tele piestu, umiestnené v drážke krúžku na stieranie oleja, je olej vypúšťaný do vnútornej časti piestu. .

Krúžok na škrabanie oleja so špirálovým expandérom

1 - Bez radiálneho expandéra

2 - S radiálnym expandérom vo forme špirálovej pružiny

3 - S radiálnym expandérom vo forme listovej pružiny

Škatuľové krúžky na škrabanie oleja

Škatuľovité (drážkové) krúžky na stieranie oleja

Kompozitné krúžky na stieranie oleja, pozostávajúce z niekoľkých častí, sú široko používané. Takýto krúžok sa zvyčajne skladá z dvoch plochých pochrómovaných oceľových bočných dosiek, ktorých vonkajšie obvody sú prvkami, ktoré odstraňujú olej zo stien valca. Bočné dosky sa rozširujú pomocou radiálnych a axiálnych expandérov (expanderov). Niekedy sú tieto dva expandéry nahradené jedným tangenciálnym expandérom, ktorý súčasne vytvára axiálne aj radiálne rozšírenie krúžku na stieranie oleja. V motoroch sériových automobilov sa najviac používajú trojzložkové krúžky na stieranie oleja, ktoré pozostávajú z pochrómovaných bočných dosiek a tangenciálneho expandéra. Kompozitné krúžky na stieranie oleja s rôzne druhy expandéry

Rôzne typy tangenciálnych expandérov zložených olejových stieracích krúžkov

Kompozitný štvorzložkový krúžok

Horná plochá doska
Axiálny expandér
Radiálny expandér
Spodná plochá doska

Materiály piestnych krúžkov

Materiály, z ktorých sú vyrobené piestne krúžky podliehajú veľmi vysoké požiadavky. Počas prevádzky teplota horného kompresného krúžku dosahuje 300 °C. Pri tejto teplote musí krúžok zostať elastický, musí mať nízky koeficient trenia voči materiálu, z ktorého sú steny valca vyrobené, a musí mať vysokú odolnosť proti opotrebovaniu. Až 50 ÷ 60 % všetkých strát trením v motore je spôsobených trením medzi piestnymi krúžkami a stenami valca.

Zvyčajne sú kompresné piestne krúžky motorov sériových automobilov vyrobené zo špeciálnych tried odolnej legovanej liatiny, ale v nedávne časy kompresné krúžky, najmä pre vysokovýkonné motory, sú vyrobené z ocele. Na zvýšenie odolnosti kompresných krúžkov proti opotrebovaniu sa na ich pracovný povrch nanáša chrómový alebo molybdénový povlak. Pórovitý chróm použitý na zakrytie piestnych krúžkov drží na svojom povrchu potrebné množstvo oleja. Tieto povlaky majú nielen vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, ale aj znížený koeficient trenia v tandeme s liatinou, z ktorej je vyrobený blok valcov alebo vložky valcov z taveného hliníka. Molybdén sa na piestne krúžky nanáša plazmovým nástrekom.

Pretože molybdén je pomerne drahý kov, zvyčajne sa nanáša iba na horný kompresný krúžok, zatiaľ čo pred striekaním molybdénu sa na pracovnej ploche krúžku vytvorí tenká drážka. Svojimi fyzické vlastnosti Pochrómované piestne krúžky sa mierne líšia od piestnych krúžkov pokovovaných molybdénom.

Vyrábajú piest krúžky niekoľko nominálnych veľkostí, z ktorých každá predstavuje 1-2 opravy. Jeden z najlepšie materiály je špeciálna vysokopevnostná liatina s vysokými vlastnosťami proti opotrebeniu. Nie všetky domáce továrne používajú tento materiál, preto mu najprv venujte pozornosť.

Škrabka na olej krúžky Dostupné v chrómovej a nechrómovej verzii. Tretím typom je oceľ krúžky s pružinovým prvkom - vyberte len na inštaláciu pri oprave motora. Sú len nominálna veľkosť. Chrómované krúžky vhodnejšie pre motory s vyšším kompresným pomerom a s viac zaťaženými prevádzkovými podmienkami. Aby ste odlíšili nechrómový prsteň od chrómového, dávajte pozor na výstupky. V nechrómových sú asymetrické. A obe farby sú rovnaké.

Venujte pozornosť expanzným pružinám. Musia mať premenlivé stúpanie vinutia a leštený povrch pozdĺž vonkajšieho priemeru a koncov. Iné verzie prsteňov môžu byť buď falošné, alebo môžu byť vyrobené na lacnom zariadení a majú nízky zdroj. Skontrolujte profil a výšku výstupkov. Ak chýbajú alebo sú sotva viditeľné, potom krúžky boo.

Na zahraničných autách sú rozšírené škrabky na oceľový olej krúžky vďaka ich dlhej životnosti, nižšej hmotnosti a cene. Ak je to možné (ich použitie je obmedzené), zaobstarajte si ich do domáceho auta.

Pri výbere kompresných krúžkov cíťte na skosenie na jednej alebo oboch stranách vonkajšieho priemeru. krúžky. Nekvalitné diely takéto skosenie nemajú. Ďalšou vlastnosťou kvalitných náhradných dielov sú čírené a zaoblené konce. Pochrómované kompresné krúžky vytvárajú matný povrch. Tým ich odlíšite od nechrómovaných prsteňov, ktoré majú oceľový lesk. Skontrolujte nominálnu a opravnú veľkosť pomocou mikrometra krúžky aby sa zabezpečilo, že nejde o falšovanie.

Venujte pozornosť označeniu krúžkov. Továrenský štítok označujúci veľkosť a spoločnosť sa automaticky umiestňuje na prísne pevné miesto. Na falošnom sú vždy odchýlky od určené miesto. Tiež sa uistite, že krúžky balené v značkovom balení vo vrecúškach po 3 kusy. Na vrecku by malo byť uvedené: číslo súpravy, model motora a veľkosť krúžku. Škatuľka by mala obsahovať počet súprav valcov zodpovedajúci počtu valcov motora, pre ktorý sú určené. Všetky nápisy musia byť aplikované jedným typom písma, nesmie chýbať pečiatka OTK, lepiace body krabičky musia byť na presne vymedzených miestach.

Pre orientáciu v sortimente piestnych krúžkov použite technická dokumentácia opravy motorov a náhradné diely. Sú tam uvedené požadované rozmery piestne krúžky potrebné na konkrétnu opravu pohonnej jednotky.

Podľa dohody sú piestne krúžky rozdelené na škrabku oleja a kompresiu. Návalu plynov zo spaľovacej komory do kľukovej skrine zabraňujú kompresné piestne krúžky. Vo voľnom stave je vonkajší priemer krúžku väčší ako vnútorný priemer valca, preto je časť krúžku vyrezaná, tento výrez sa nazýva zámok. Piestne krúžky stieračov oleja zabraňujú vniknutiu oleja do spaľovacej komory z kľukovej skrine. Ich hlavnou úlohou je odstrániť prebytočný olej zo steny valca. Na rozdiel od kompresných krúžkov majú krúžky na stieranie oleja priechodné štrbiny a sú inštalované pod úrovňou kompresných krúžkov.

Použitie úzkych piestnych krúžkov je bežným trendom vo vysoko kvalitných dizajnoch piestov. Tenký krúžok zníži trenie medzi piestnym krúžkom a stenou otvoru valca a zabráni takzvaným vibráciám krúžku pri vysokých otáčkach motora. Je však potrebné poznamenať, že takéto krúžky v dôsledku vysokých prevádzkových teplôt a zvýšených síl pôsobiacich na steny spôsobujú zrýchlené opotrebovanie valcov a predného povrchu samotných krúžkov (čítame o kompresii motora).

Konštrukcia horného krúžku je dôležitým faktorom pri použití špeciálnych piestov. Výkon motora bude lepší za predpokladu, že horný krúžok bude vysoko na pieste. Dosahuje sa to tým, že v mostíku medzi prstencami sa zachytí menší objem neprístupných plynov. V prípade, že je krúžok umiestnený príliš blízko hornej časti piestu, tenký mostík nad drážkou krúžku sa môže zrútiť prehriatím.

Vo veľmi ťažkých podmienkach funguje horný piestny krúžok a mostík nad jeho drážkou. Hlavnou úlohou horného krúžku pri veľmi vysokých tlakoch a v prostredí vysokoteplotných plynov je zabezpečiť kvalitné tesnenie na pracovnej ploche. Po miliónoch cyklov si krúžok musí zachovať tesnosť a elasticitu. Tieto vlastnosti piestnych krúžkov sú dané technológiou výroby a metalurgickými vlastnosťami. Materiál, z ktorého sú krúžky vyrobené, musí mať nízke trenie a opotrebovanie.

Tvárna liatina bola jedným z prvých materiálov, z ktorých sa vyrábali piestne krúžky. Tento materiál je dobre kombinovaný s liatinou, ktorá sa zase používa v blokoch valcov. Jeho porézna štruktúra znižuje opotrebovanie a zadržiava olej. Okrem tvárnej liatiny sa rozšíril aj jej derivát, tvárna liatina. Tento materiál má vlastnosti liatiny, pričom je elasticky deformovaný, čo zase výrazne uľahčuje montáž piestnych krúžkov.

Modernizované motory vyžadujú krúžky s vyššími parametrami. Našli sa aj iné materiály, konkrétne na liatinu bola nanesená vrstva chrómu (rozumej tvrdého chrómu). Po prvýkrát boli takéto krúžky použité pri konštrukcii lietadiel. Práve tu pri veľmi vysokých tlakoch a teplotách chrómované krúžky dokonale odolávali zadretiu a zadretiu. Okrem toho sú pochrómované krúžky odolné voči opotrebovaniu. Ale je tu nevýhoda, tieto krúžky sú veľmi tvrdé, takže otvory valcov musia byť vyrobené presne.

Ďalším krokom bola výroba nerezových piestnych krúžkov. Stojí za zmienku, že krúžky z nehrdzavejúcej ocele sú rovnaké chrómové krúžky, len s vyšším obsahom chrómu. Krúžky potiahnuté molybdénom boli vyrobené na zvýšenie životnosti. Takéto krúžky sa stali hlavnými v nútených motoroch, sú ľahko zabehnuté a odolnejšie. Pri inštalácii krúžkov na nútený motor je potrebné vziať do úvahy množstvo faktorov, ktoré pomôžu výrazne zvýšiť životnosť výrobku, napríklad šírku krúžkov. Pri otáčkach motora nad 6000 sa zvyčajne inštalujú krúžky so šírkou 1,59 mm. Tenšie krúžky môžete použiť v prípade, že ide o hlavné charakteristiky motora a nie jeho životnosť.

Konštrukcia horných kompresných krúžkov.

Okrem materiálov, z ktorých sú prstene vyrobené, existujú aj ďalšie faktory, ktoré určujú, ako dobre bude prsteň fungovať rôzne režimy prevádzka: umiestnenie krúžku na pieste a jeho konštrukcia. Príkladom je krúžok, ktorý má mierne skrútenie, čo zase umožňuje rýchlejšie zabehnutie krúžkov so stenami valca. Dôležitým typom kompresného krúžku je krúžok L. Takéto krúžky sú schopné vyvinúť dodatočnú silu, ktorá pôsobí na steny valcov pri vysokom tlaku.

Druhé kompresné a olejové škrabacie krúžky.

Druhý kompresný krúžok slúži na dodatočné utesnenie po vrchu krúžok na stieranie oleja. Tento krúžok sleduje plyny, ktoré unikajú cez horný krúžok. Druhý kompresný krúžok funguje ako škrabka a pomáha krúžku na škrabanie oleja zabrániť prebytočnému oleju vniknúť do spaľovacej komory a spôsobiť detonáciu.

Od 60. rokov sa rozšírili druhé kompresné krúžky "bez medzery". Začali sa vyrábať krúžky bez viditeľnej medzery pre plyny. Pri použití takýchto krúžkov sa skrátil čas zábehu. Škrabky oleja sú tiež dôležité pre úspešnú prevádzku modernizovaných motorov, najmä pri použití nízkooktánového paliva.

Autá sú vybavené rôznymi typmi motorov, pohonné jednotky sa môžu líšiť objemom, výkonom, dizajnom.

V závislosti od výrobcu má každý motor svoj vlastný špecifický zdroj - najzákladnejšími vážnymi poruchami sú porucha kľukového hriadeľa alebo skupiny piestov.

Ak sa spotreba oleja v motore zvyšuje, najčastejšie sú za tým opotrebované alebo prasknuté piestne krúžky, ich výmena je dosť namáhavá práca a vyžaduje si aj určité zámočnícke schopnosti.

V spaľovacom motore (ICE) slúžia piestne krúžky (PC) na utesnenie medzi stenami valcov (vložkami) a piestom, vďaka čomu sa vo valcoch vytvára kompresia. Ak pri montáži zabudnete vložiť PC do motora, motor nenaštartuje, pretože nebude zabezpečená potrebná kompresia pracovnej zmesi vzduch-palivo.

V osobných automobiloch sú štandardne na každom pieste inštalované tri krúžky - dva kompresné a jeden olejový škrabák, navyše PC škrabky oleja je možné stohovať, to znamená, že pozostávajú z viacerých prvkov. Kompresné piestne krúžky (CPC) sa používajú na vytváranie kompresie vo valcoch, sú vždy vyrobené z vysokopevnostnej liatiny s rôznymi prísadami. Najväčšiu silu má horný vreckový počítač, ktorý funguje v najťažšom teplotný režim a zažíva maximálny stres.

Piestne krúžky stierača motorového oleja (IPC) sú potrebné na odvod oleja zo stien valcov, ak krúžky neplnia svoju funkciu, motor spotrebuje olej. MPC môžu byť liatinové aj oceľové, navyše liatinové PC sú takmer vždy vyrobené z jedného kusu, ale oceľové stieracie krúžky na olej môžu byť len typové (kompozitné). Oceľ MPK na valec pozostáva z:

Vôľa piestneho krúžku

PC sú pružinové kotúče s jedným rezom - pri inštalácii na piest sú uvoľnené a v puzdre sú tesne pritlačené k jeho stenám. Aby sa dosiahlo maximálne stlačenie pracovnej zmesi, steny valca musia byť čo najhladšie (bez defektov) a tvar vnútornej dutiny by mal byť dokonale okrúhly. Na pieste sú PC uložené v špeciálnych drážkach, navyše sú voľne uložené a voľne sa pohybujú v drážkach na studenom pieste.

Piestne krúžky majú tepelné vôle:

medzi PC a drážkou;
pri kĺbe.

Vôle musia byť definované, ak sú väčšie alebo menšie ako predpísaná hodnota, skupina piestov rýchlo zlyhá. Malo by sa vziať do úvahy, že kov sa pri zahrievaní rozťahuje a ak je tepelná medzera PC príliš malá, skupina piestov sa začne prehrievať. Pri veľkých medzerách nie je zabezpečená tesnosť, dochádza k stratám výkonu.

Pre osobné automobily sú spravidla stanovené tieto vzdialenosti:

medzi drážkami a PDA - od 0,02 do 0,08 mm (pre horný krúžok by medzera mala byť o niečo väčšia);
medzi drážkami a MPC - od 0,05 do 0,06 mm;
na križovatke - od 0,25 do 0,5 mm.

Ako dôjde k opotrebovaniu, medzery v PC sa zväčšia a nemali by presiahnuť:

Automobilový závod Volga vyrába motory pre vozidlá s predným a zadným pohonom, piestne krúžky pre motory VAZ boli pôvodne nahradené závodom Michurinsky. Michurinisti dovolili vo výrobkoch veľa sobášov a od roku 1986 v Togliatti vznikla vlastnej výroby. V súčasnosti je ich veľa rôznych výrobcov, ktorá vyrába počítače pre motory VAZ, sú to najmä:

Na vozidlách VAZ počas prevádzky dochádza k opotrebovaniu motora a zlyhávajú aj počítače. Prstene môžu:

rozdeliť na dva alebo viac kusov;
opotrebenie v hrúbke;
majú bežné opotrebovanie.

Často dochádza k rozpadu dielov v dôsledku prehriatia spaľovacieho motora, v tomto prípade sa zníži kompresia vo valcoch a motor stráca výkon. Príznaky chybného počítača sú:

modrastý dym z tlmiča, najmä často sa objavuje po dlhšej práci voľnobeh keď prudko stlačíte plynový pedál;
zvýšená spotreba oleja v motore;
pokles výkonu, motor prestane ťahať;
koksovanie zapaľovacích sviečok.

Ak sa vyskytnú príznaky poruchy v skupine piestov, najskôr sa vymenia piestne krúžky. Výmena počítača však nie vždy prináša požadovaný účinok; často po oprave motor naďalej dymí a spotrebúva olej. Dôvod je jednoduchý – dochádza k opotrebovaniu samotných valcov. V bloku sa vložky zvyčajne opotrebúvajú nerovnomerne - majú oválny tvar, v dôsledku opotrebovania piestne krúžky nepriliehajú tesne k stenám valca a nezabezpečujú tesnosť.

Na autách výroby VAZ sú inštalované motory typu:

2101/2103/ 2105/2106 (VAZ-klasika);
21213/ 21214/2130 (Niva);
2108/21083 (VAZ 2108-09-099);
2111/2112 (VAZ 2110-11-12);
21114 (VAZ 2113-14-15);
11186 (Lada Granta);
11194 (Lada Kalina).

Existuje aj mnoho ďalších úprav spaľovacieho motora, všetky motory VAZ sú štvorvalcové radové, s celkovým počtom ventilov 8 alebo 16. Motory VAZ majú niekoľko štandardné veľkosti valce:

76 mm;
79 mm;
82 mm.

Každá veľkosť zabezpečuje zvýšenie opravy o 0,4 a 0,8 mm, továrne vyrábajú opravné piesty a krúžky prvej a druhej opravnej veľkosti. Piestne krúžky s priemerom 76 milimetrov sú dostupné pre motory:

2101;
2103;
2108;
1111 (dobre).

Prvý opravný rozmer PC pre tieto motory je 76,4 mm, druhý opravný rozmer je 76,8 mm. Piesty, ako aj 79 mm piestne krúžky sa vyrábajú pre modely ICE:

21011;
2105;
2106;

Na všetkých týchto motoroch sú tiež dve veľkosti opravy PC - 79,4 mm (prvá oprava) a 79,8 mm (druhá oprava). Najbežnejšia veľkosť PC je 82 mm, na mnohých moderných vozidlách VAZ sa používa skupina piestov tejto konkrétnej veľkosti. Priemer piestneho krúžku 82 mm nájdete na motoroch:

21083;
21213;
21214;
2130;
2123 (Chevrolet Niva);
2111;
21114;
11183 (Kalina a Grant);
2112;
21124;
21126 (Priora);

VAZ ICE má tiež odchýlky od typické veľkosti piesty a PC s priemerom 76,5 mm sú napríklad nainštalované na motore 11194 s objemom 1,4 litra, Ladv Kalina je vybavený týmto spaľovacím motorom. Existuje aj neštandard pohonná jednotka 1800 cm³ VAZ-21128 s menovitým priemerom valca 82,5 mm, ale motor nie je sériovo vyrábaný spoločnosťou AvtoVAZ.

Na vozidlách VAZ, rovnako ako na všetkých ostatných modeloch osobných automobilov, sa však odporúča meniť iba piestne krúžky, iba ak:

vo valcoch nie je žiadny výstup;
na ich vnútornom povrchu žiadne stopy poškodenia.

Pri výraznom opotrebovaní vložiek je potrebné ich vyvŕtanie a ak tam bol už predtým posledný rozmer, treba blok valcov znovu vyvložkovať. Počítač môžete vymeniť na akomkoľvek motore VAZ bez odstránenia spaľovacieho motora, bude to vyžadovať odstránenie hlavy valcov a olejovej vane. PC sa menia, ak medzera v ich spojoch nepresahuje 1 mm.

Napríklad zvážte výmenu piestnych krúžkov na aute VAZ-2114 s 8-ventilovým spaľovacím motorom, takáto práca sa musí vykonať na jame alebo výťahu:

vypnite zapaľovanie, zaraďte neutrál prevodovky, odstráňte záporný pól z batérie;
vypustite nemrznúcu zmes, odstráňte kryt vzduchového filtra spolu s potrubím (zvlnenie vstrekovača);
odstráňte kryt ventilu, rozvodové koleso, uvoľnite rozvodový remeň a vezmite ho na stranu;
odpojte od hlavy valca k / v drôtoch, potrubiach chladiaceho systému, odskrutkujte skrutky hlavy;
odskrutkujte matice výfukového potrubia tlmiča výfuku;
hlavu valca úplne uvoľníme zo všetkých upevňovacích prvkov, ktoré bránia jej odstráneniu, odstránime hlavu bloku;
ak je pod motorom ochrana, demontujte ju;
vymeníme nádobu pod vaňu motora, odskrutkujeme zátku na kľukovej skrini, vypustíme olej;
odstráňte spodný kryt skrine prevodovky (tri skrutky);
s hlavou s 10 kľúčom alebo nástrčným kľúčom odskrutkujeme všetky skrutky olejovej vane;
demontujte panvicu, vyberte zberač oleja;
odskrutkujte matice ojníc, odstráňte spodné uzávery ojníc, opatrne vyklepnite piesty ojnicami nahor. Piesty by mali byť vyrazené cez mäkký kovový úlet alebo skrz drevený trám. Najprv musíte opatrne vyraziť skrutku ojnice bez toho, aby ste na nej poškodili závit, potom nasaďte razník na koniec ojnice - v žiadnom prípade neudierajte do vložiek alebo sedadlo pod nimi;
odporúča sa vybrať spojovacie tyče jednu po druhej a okamžite na ne nasadiť kryty, kryty si nemôžete navzájom zameniť, sú vložené presne na svoje miesta a nezabudnite ich uzamknúť ;
vyberte PC z piestov, vyčistite drážky piestov úlomkom starého krúžku na holý kov. Nezabudnite skontrolovať čistotu drážky v kruhu, koks by v nej nemal zostať;
nainštalujeme nové krúžky do drážok, začneme spodným IPC, potom vložíme stredný kompresný PC a nakoniec vrchný. Ak chcete nainštalovať, môžete použiť špeciálne zariadenie, ale prstene sa dajú pohodlnejšie dávať ručne. Ak sú IPC liatinové, nemožno ich ohýbať pozdĺž svojej osi, možno ich len jemne odtláčať. Kompresné krúžky by sa tiež mali ohýbať opatrne, na minimum;
nainštalujte piest na miesto pomocou špeciálneho tŕňa, kladiva drevená rukoväť kladivo alebo mosadzný alebo bronzový drift;
vložíme jednu piestnu tyč a na každú ihneď pripevníme kryt ojnice. Matice ojnice by mali byť utiahnuté momentovým kľúčom, sila je od 4,5 do 5,5 kg;
potom všetko umiestnime na miesto - prijímač oleja, panvu motora, hlavu bloku. Nalejte nemrznúcu zmes do chladiča, olej do kľukovej skrine, naštartujte motor a skontrolujte. Po výmene PC môže spaľovací motor spočiatku dymiť a spotrebúvať olej - motor je potrebné zabehnúť približne 2 tis. km. Stáva sa, že v zdanlivo normálnom stave vložiek spaľovacieho motora pokračuje v dymení aj po výmene krúžkov po vlámaní. V tomto prípade budete musieť vyvŕtať valce a nainštalovať skupinu piestov na opravu.

Ak motor začne dymiť, existuje možnosť, že krúžky sú zaseknuté v drážkach piestu. V súčasnosti je veľa rôznych modernými prostriedkami na dekarbonizáciu piestnych krúžkov a mnohí vodiči ich používajú na obnovenie výkonu motora. Medzi najobľúbenejšie kompozície patria:

Motoristi veria, že ak motor dymí, musíte použiť dekarbonizátor a motor bude pracovať v rovnakom režime, bez spotreby oleja a bez dymu. Niekedy tieto prostriedky skutočne pomáhajú, ale iba v tých prípadoch, keď motor dlho stál nečinný (napríklad po zime) a počítače do neho spadli z vlhkosti. Ak je stroj dlhodobo konzervovaný (umiestnený v garáži napr zimné skladovanie) odskrutkujte zapaľovacie sviečky a nalejte olej do valcov a otvory pre sviečky upchajte paličkami. Pri takejto prevencii sviečky nezvlhnú a na rukávoch sa nebude hromadiť hrdza.

Ak však zábudlivý majiteľ auta neprijal preventívne opatrenia, môžete použiť dekarbonizátor. Hrdze vo valcoch sa zbavíme takto:

stiahneme vysokonapäťové drôty;
odskrutkujte všetky zapaľovacie sviečky;
otočte kľukový hriadeľ tak, aby boli všetky piesty v strednej polohe;
do každého valca nalejte 45 ml tekutiny, nasaďte zapaľovacie sviečky;
valce necháme „namočiť“ 6-7 hodín;
prečo zhasneme sviečky, otočíme štartér o niekoľko otáčok, aby z motora vyleteli všetky nečistoty;
Nainštalujeme odstránené diely na miesto, naštartujeme motor. Spočiatku môže veľa fajčiť, ale potom dym prejde.

Majitelia áut by si mali pamätať, že dekarbonizácia nie je všeliekom na všetky neduhy a ak sú piestne krúžky opotrebované, pomôže len ich výmena.

Piestne krúžky- sú to otvorené krúžky, ktoré sú s malou medzerou (až niekoľko stotín milimetra) zasadené do drážok na vonkajších plochách piestov v spaľovacích motoroch. V tomto článku si povieme niečo o piestnych krúžkoch motora, čo sú a aký je hlavný účel motorových krúžkov.

Podľa účelu sú piestne krúžky rozdelené na kompresné a olejové škrabky. Kompresné krúžky zabraňujú úniku plynov zo spaľovacej komory do kľukovej skrine. Vonkajší priemer krúžky vo voľnom stave sú väčšie ako vnútorný priemer valca, takže časť krúžku je vyrezaná. Výrez v piestnom krúžku sa nazýva zámok.

Krúžky na stieranie oleja zabraňujú prenikaniu oleja z kľukovej skrine do spaľovacej komory odstránením prebytočného oleja zo steny valca. Sú inštalované pod úrovňou kompresie. Na rozdiel od kompresných krúžkov majú priechodné štrbiny.

Z čoho sú motorové krúžky vyrobené?

Jeden z prvých efektívne materiály pre piestne krúžky bola použitá tvárna liatina. Je kombinovaný s liatinou používanou v blokoch valcov a jeho porézna štruktúra umožňuje zadržiavať olej, čím sa znižuje opotrebovanie. Široko používaný je aj derivát kujnej liatiny, známy ako tvárna liatina. Má väčšinu kvalít liatiny a navyše sa dá elasticky deformovať, čo uľahčuje inštaláciu krúžkov.

Piestne krúžky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele sú vylepšením pochrómovaných liatinových krúžkov. V skutočnosti je nehrdzavejúca oceľ materiál, ktorý obsahuje veľké množstvo chrómu. A nie je nič zvláštne na tom, že takéto prstene majú podobné vlastnosti ako chrómové prstene. Nehrdzavejúca oceľ má tiež schopnosť odolávať vysoká teplota lepšia ako chrómová liatina.

V snahe predĺžiť životnosť krúžkov a zabezpečiť ich rýchle zabehnutie boli vytvorené molybdénové krúžky. Takýto krúžok je zvyčajne liatinový krúžok s molybdénovým povrchovým povlakom. Molybdén má mnoho vlastností chrómu proti opotrebeniu a v niektorých prípadoch môže mať dokonca väčšiu odolnosť proti opotrebeniu. Postupom času sa molybdénové krúžky stali základom v motoroch, pretože sú odolné, relatívne ľahko sa dajú rozbiť a sú spoľahlivejšie.

Horné kompresné krúžky motora

Existuje mnoho konfigurácií horných kompresných krúžkov a rozdiely medzi niektorými sú jemné. Napríklad prsteň môže mať zámerne mierne skrútenie. Inými slovami, horný a spodný povrch krúžku neležia naplocho v prstencovej drážke, ale sú mierne naklonené, pričom iba horný alebo spodný okraj čelného (pracovného) povrchu je v kontakte s vŕtaním valca.

Krúžky sú navrhnuté tak, aby urýchlili zábeh povrchov piestnych krúžkov a stien valca a pomohli utesniť krúžok v hornej a dolnej časti drážky pre krúžok. Veľkosť skrútenia krúžku je veľmi malá a zvyčajne sa vykonáva skosením vnútornej hrany krúžku.

Iné dôležitý typ Kompresný krúžok, hoci nie je rovnaký ako bežný plochý alebo skrútený krúžok, je piestny krúžok s prierezom v tvare L, ktorého tesniaca schopnosť závisí od sily vyvinutej tlakom plynov pôsobiacich na zadnú stranu veľkého " Hrebeň v tvare L. Len tieto krúžky vyvíjajú dodatočnú silu pôsobiacu na steny valcov, keď je vo valci vysoký tlak, napríklad pri kompresnom zdvihu a najmä v momente po spálení pracovnej zmesi. Samozrejme kedy vysoký tlak vo valci nie je, krúžok sa uvoľní, čím sa zníži trenie a opotrebovanie.

Druhé kompresné a olejové stieracie krúžky motora

Hlavnou úlohou druhého kompresného krúžku je poskytnúť dodatočné tesnenie za horným krúžkom na stieranie oleja. Z tohto dôvodu druhý krúžok zvyčajne „sleduje“ iba plyny, ktoré prechádzajú horným krúžkom, a tlak a teplota sa líšia od hodnôt pre horný kompresný krúžok. V súlade s tým sú materiály a dizajn druhého krúžku menej kritické.

Druhý krúžok má však dôležitý doplnková funkcia: Pomáha krúžku na škrabanie oleja tým, že pôsobí ako "škrabka", aby sa zabránilo prebytočnému oleju dostať sa do spaľovacej komory a spôsobiť detonáciu.

Niektoré druhé kompresné krúžky sú zámerne skosené, aby pomáhali krúžku na stieranie oleja, pričom skosenie je najmenšie na hornom okraji krúžku. Pritom má tendenciu pohybovať sa po povrchu oleja, keď sa pohybuje nahor vo valci a odstraňuje olej, keď sa pohybuje nadol. Ak je odstraňovanie oleja problémom, tento typ krúžku násilne odstráni olej, hoci druhý plochý krúžok spolu s "normálnym" stieracím krúžkom je všetko, čo je potrebné.

Druhý kompresný krúžok bez vôle je nový dizajn. Termín „žiadna medzera“, ktorý sa tu používa, je trochu nesprávny, pretože vo všeobecnosti nie je možné vyrobiť krúžok úplne bez medzery - nebude ho možné nainštalovať na piest a krúžok bude neregulovaný aj pri najmenších odchýlkach v tvar vývrtu valca z kruhu. Bez toho, aby ste tomu venovali pozornosť, krúžok môže byť vyrobený bez viditeľnej medzery pre plyny prechádzajúce okolo krúžku. Pri použití týchto krúžkov sa motor rýchlejšie zabrzdí počas procesu zábehu a pri testovaní na skúšobnej stolici produkuje o niečo väčší výkon.

Potreba krúžkov bez medzier závisí do určitej miery od výkonu iných krúžkov. Zatiaľ čo horný kompresný krúžok poskytuje dobré utesnenie, druhý kompresný krúžok bez vôle je menej dôležitý. V skutočnosti to tak však nie je a druhý kompresný krúžok bez vôle môže byť skutočným nástrojom na získanie väčšieho výkonu na kľukový hriadeľ.

Krúžky na stieranie oleja sú veľmi dôležité pre chod motorov, najmä pri používaní nízkooktánového paliva. Motorový olej, ktorý zostane v spaľovacej komore, zníži oktánové číslo paliva, čo môže viesť k výbuchu. Môže tiež znečistiť spaľovacie komory a hlavy piestov, čo nevyhnutne spôsobí zníženie výkonu motora.

A pár videí v náklade)) Príjemné sledovanie.

Sekcie