Поршневі кільця двигуна. Основне призначення

460

Поршневі кільця — це незамкнуті кільця, які з невеликим зазором посаджені в канавках поршнів. Поговоримо про поршневі кільця двигуна, які вони бувають та їх основне призначення.

Поршневі кільця за призначенням поділяють на компресійні і маслос’емниє.

Компресійні кільця запобігають порив газів з камери згорання в картер. Зовнішній діаметр кільця у вільному стані більше внутрішнього діаметра циліндра, тому частина кільця вирізана. Виріз в поршневому кільці називають замком.

Маслос’емниє кільця перешкоджають проникненню масла з картера в камеру згоряння, знімаючи надлишки масла зі стінки циліндра. Їх встановлюють нижче рівня компресійних. Вони на відміну від компресійних кілець мають наскрізні прорізи.

Деякі виробники, наприклад BMW, спочатку конструюють двигуни з підвищеним витратою масла на угар з-за особливої конструкції поршневих кілець. Це робиться, по-перше, заради зниження втрат на тертя; по-друге, заради меншого зносу циліндропоршневої групи; по-третє, освіжається масло всередині великого міжсервісного інтервалу.

З чого роблять кільця двигуна?

Одним з матеріалів, використаних для поршневих кілець – чавун. Його структура дозволяє йому утримувати масло, зменшуючи знос. Широко використовується також похідна від ковкого чавуну – пластичний чавун. Він володіє більшістю якостей чавуну і може пружно деформуватися, що полегшує установку кілець.


Поршневі кільця, зроблені з нержавіючої сталі, є удосконаленням хромованих чавунних кілець. По суті, нержавіюча сталь є матеріалом, в який входить велика кількість хрому. І такі кільця мають властивості, аналогічні властивостям хромованих кілець. Нержавіюча сталь також має здатність протистояти високій температурі, що перевершує хромований чавун.

Для збільшення терміну служби кілець і забезпечення швидкої їх припрацювання створені молібденові кільця. Його основа з чавуну з молибденовым покриттям. Молібден володіє багатьма протизношувальні властивості хрому, а в деяких випадках може мати більшу опірність зносу. З плином часу молібденові кільця стали основними в двигунах, так як вони довговічні, легко підлаштовуються і більш надійні.

Верхні компресійні кільця двигуна

Існує багато конфігурацій верхнього компресійного кільця і відмінності важко вловимі. Наприклад, кільце може мати умисне невелике перекручування. Іншими словами, верхня і нижня поверхні кільця не лежать плоско в канавці для кільця, а злегка нахилені, і тільки верхній або нижній край лицьовій поверхні контактує з отвором циліндра.

Кільця сконструйовані таким чином, щоб прискорити роботу поверхонь поршневих кілець і стінок циліндрів і допомагати ущільнення кільця у верхній і нижній частинах канавки для кільця. Величина перекручування кільця дуже мала і воно зазвичай робиться шляхом сточування фаски на внутрішньому краї кільця.

Друге компресійне і маслосъемное кільця двигуна

Основне завдання другого компресійного кільця — забезпечення додаткового ущільнення після верхнього маслосъемного кільця. Через це друге кільце зазвичай «стежить» тільки за газами, які проходять повз верхнього кільця, а тиск і температура відрізняються від значень для верхнього компресійного кільця. Відповідно матеріали і конструкція другого кільця є менш критичними.

Однак, друге кільце має важливу додаткову функцію: воно допомагає маслосъемному кільцю, діючи як «скребок», запобігає потраплянню зайвого масла в камеру згоряння і виникнення детонації.

Деякі другі компресійні кільця спеціально зроблені скошеними, щоб сприяти роботі маслосъемного кільця, а скіс найменший у верхнього краю кільця. При цьому він прагне рухатися поверх масла при русі вгору в циліндрі і буде видаляти масло при русі вниз. Якщо видалення олії є проблемою, то такий тип кільця примусово видаляє масло, хоча друге кільце з плоскою поверхнею разом з маслосъемным кільцем «нормального» зусилля — це все, що потрібно.

Друге компресійне кільце без зазору є новою конструкцією. Використовуваний тут термін «без зазору» в чомусь неправильний, оскільки взагалі неможливо виготовити кільце повністю без зазору — його буде неможливо встановити на поршень, і кільце буде нерегульованим навіть при найменших відхиленнях форми отвору циліндра від окружності. Не дивлячись на це, кільце можна зробити без видимого зазору для газів, що проходять повз кільця.

При використанні цих кілець двигун прирабатывается швидше в процесі обкатки, і він видає трохи більшу потужність при перевірці на стенді.

Потреба в беззазорных кільцях залежить від того, як працюють інші кільця. Якщо верхнє компресійне кільце забезпечує якісне ущільнення, то беззазорное друге компресійне кільце менш важливо. У реальності справа йде не так і друге беззазорное компресійне кільце може бути засобом при отриманні більшої потужності.

Маслос’емниє кільця важливі для функціонування двигунів, особливо при використанні низькооктанового бензину. Моторне масло забруднює камери згоряння і головки поршнів, що викличе зниження потужності.