Поршневое кольцо — это металлическое разрезное кольцо, которое крепится к внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания или паровом двигателе.
Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра, что предотвращает попадание сжатых продуктов сгорания в масляный картер. Они также регулируют расход масла, предотвращая попадание чрезмерного количества масла в камеру сгорания и его сгорание. Правильно работающие кольца жизненно важны для максимальной мощности и эффективности двигателя.
Основные функции поршневых колец в двигателях:
Большинство поршневых колец изготавливаются из чугуна или стали.
Поршневые кольца предназначены для уплотнения зазора между поршнем и стенкой цилиндра. Если бы этот зазор был слишком маленьким, тепловое расширение поршня могло бы привести к заклиниванию поршня в цилиндре, что привело бы к серьезному повреждению двигателя.
С другой стороны, большой зазор может привести к недостаточному прилеганию поршневых колец к стенкам цилиндра, что приведет к чрезмерному прорыву газов (газы сгорания попадают в картер) и меньшему давлению в цилиндре, что снизит выходную мощность двигателя. /Р>
Скользящее движение поршневого кольца внутри стенки цилиндра вызывает потери на трение в двигателе. Трение, вызванное поршневыми кольцами, составляет примерно 24% от общих механических потерь двигателя на трение. Таким образом, конструкция поршневых колец представляет собой компромисс между минимизацией трения при обеспечении хорошей герметизации и приемлемого срока службы.
Смазка поршневых колец затруднена и является движущей силой улучшения качества моторного масла. Масло должно выдерживать высокие температуры и суровые условия с высокоскоростным скользящим контактом. Смазка особенно затруднена, поскольку кольца совершают колебательное движение, а не непрерывное вращение (например, в шейке подшипника).
На пределе движения поршня кольцо останавливается и меняет направление. Это нарушает нормальный эффект масляного заклинивания гидродинамического подшипника, снижая эффективность смазки.
Кольца также подпружинены для увеличения контактного усилия и обеспечения плотного прилегания. Усилие пружины обеспечивается либо жесткостью самого кольца, либо отдельной пружиной за уплотнительным кольцом.
Важно, чтобы кольца свободно плавали в своих канавках внутри поршня, чтобы они могли оставаться в контакте с цилиндром. Заедание колец в поршне, обычно из-за скопления продуктов сгорания или разрушения смазочного масла, может привести к отказу двигателя и является частой причиной отказа дизельных двигателей.
Между поршнем и цилиндром поршневое кольцо является частью, которая необходима для эффективной работы двигателя. Поршневые кольца выполняют 4 основные функции.
Функция состоит в том, чтобы полностью поддерживать герметичность в цилиндре между поршнем и стенкой цилиндра. Трудно сдержать утечку продуктов сгорания в зазор между поршнем и цилиндром, образовавшийся во время взрыва.
В случае утечки продуктов сгорания нельзя будет реализовать полную мощность, а расход топлива возрастет, что нанесет ущерб как с экономической, так и с экологической точки зрения.
Функция постоянного создания минимально необходимого слоя смазочного масла для предотвращения пригорания. Внутри цилиндра двигателя поршневое кольцо подвергается воздействию высокотемпературных газов сгорания и вместе с поршнем должно двигаться и возвращаться много тысяч раз в минуту или даже чаще.
Чтобы гарантировать, что поршневое кольцо и цилиндр не прогорят, а излишки смазочного масла не попадут внутрь камеры сгорания, слой смазочного масла на стенках цилиндра контролируется на минимально необходимом уровне.
Функция, которая передает тепло от поршня к цилиндру. Когда газ взрывается, температура внутри поршня достигает примерно 300 градусов по Цельсию.
Если это тепло останется внутри поршня, двигатель может быть поврежден, поэтому тепло должно выходить из салона. В этом помогает поршневое кольцо.
Функция, предотвращающая сильный контакт поршня со стенкой цилиндра. Если поршень находится под углом, то при движении он соприкасается с различными местами, что может привести к повреждению двигателя. Поршневое кольцо поддерживает поршень, поэтому поршень может плавно перемещаться вверх и вниз.
Поршневые кольца, обычно используемые на небольших двигателях, включают три типа поршневых колец, как указано ниже:
Компрессионное кольцо — это самое верхнее кольцо в поршне, прикрепленное к его наружному диаметру. Основная функция компрессионного кольца — герметизация зазора между поршнем и стенками цилиндра.
Герметизация этого зазора наружным диаметром поршня и стенками цилиндра гарантирует, что воздушно-топливная смесь в двигателе внутреннего сгорания не стекает в картер и не вызывает низкую компрессию и мощность.
Кроме того, это уплотнение также гарантирует, что моторное масло в картере, используемое для смазки, не поднимается в камеру сгорания и не сгорает.
Попадание моторного масла в камеру сгорания и его сгорание фактически приводит к чрезмерному расходу масла в двигателе и, как следствие, к снижению уровня масла в двигателе.
Таким образом, компрессионное поршневое кольцо обеспечивает разделение камеры сгорания и картера.
Топливно-воздушная смесь в камере сгорания не может просачиваться в картер двигателя, а моторное масло не может подниматься в камеру сгорания.
К преимуществам компрессионного кольца, герметизирующего зазор между поршнем и стенками цилиндра, относятся сохранение высокой компрессии в камере сгорания, высокая мощность и ускорение автомобиля, отсутствие лишнего угара моторного масла.
Грязесъемное кольцо, также называемое кольцом Напье или резервным компрессионным кольцом, устанавливается под компрессионным кольцом. Их основная функция заключается в очистке поверхности гильзы от избыточного масла и в качестве опорного кольца при остановке любой утечки газа вниз, которая вышла из верхнего компрессионного кольца.
Большинство грязесъемных колец имеют скошенную поверхность, расположенную внизу, чтобы обеспечивать грязесъемное действие при движении поршня к коленчатому валу.
Если грязесъемное кольцо неправильно установлено с коническим углом, ближайшим к компрессионному кольцу, это приводит к чрезмерному расходу масла. Это вызвано тем, что грязесъемное кольцо вытирает избыток масла в сторону камеры сгорания.
Основная функция маслосъемного кольца состоит в том, чтобы направлять масло, соскребающееся с внешней поверхности поршня, обратно в картер. Моторное масло смазывает поршень, а также все компоненты внутри картера двигателя.
Моторное масло необходимо для двигателя внутреннего сгорания, поскольку оно выполняет две функции:i) смазку и ii) охлаждение компонентов.
Без моторного масла или масла при низком уровне двигатель не сможет работать, и это может оказать вредное воздействие на компоненты мотоцикла. Вот почему маслосъемное кольцо, которое помогает направлять масло вдоль поршня, а также в картер для смазки и охлаждения компонентов, само по себе является таким важным компонентом.
Теперь, чем именно помогает это маслосъемное кольцо?
Во-первых, моторное масло движется вверх по наружному диаметру поршня в результате движений поршня вверх и вниз. Маслосъемные кольца препятствуют дальнейшему восходящему движению масла и вынуждают его двигаться вниз.
Теперь все становится интереснее. Маслосъемное кольцо хотя и заставляет моторное масло двигаться вниз, но не обязательно вдоль поверхности поршня. На поршне прямо под маслосъемным кольцом есть масляные отверстия. Эти отверстия позволяют моторному маслу, которое вынуждено двигаться вниз, попадать в картер двигателя через эти отверстия.
Таким образом, моторное масло, двигавшееся по внешней поверхности поршня, вытесняется обратно в картер маслосъемным поршневым кольцом.
Вот почему это кольцо так важно для движения моторного масла внутри картера. Маслосъемное кольцо защищает компоненты картера от чрезмерного нагрева или износа, способствуя плавному перемещению масла.
Все комплекты поршневых колец содержат информацию о правильной установке колец, входящих в комплект.
Во-первых, поместите распорку в рощу. Затем по спирали первую направляющую вставьте в канавку под прокладкой, а затем оставшуюся рейку в паз над прокладкой.
С помощью подходящего инструмента для установки колец раскройте маслосъемное кольцо настолько, чтобы кольцо проходило по верхнему диаметру поршня. Сдвиньте открытое кольцо вниз от верхней части поршня к масляной канавке. Поместите кольцо прямо в канавку поршня, следя за тем, чтобы оно оставалось плоским. Ослабьте натяжение инструмента для установки колец.
При использовании масла, состоящего из двух частей, установите выпуклую пружину в канавку и следуйте приведенным выше инструкциям.
Хотя во многих случаях большинство компрессионных колец кажутся похожими на механика, устанавливающего их, тем не менее, есть много тонких конструктивных изменений, которые определяют, как правильно установить кольцо.
Кольцо должно быть установлено не только правильной стороной к верхней части поршня, но также обязательно, чтобы кольцо было установлено в соответствующую канавку.
Кольца, установленные не в ту канавку или не той стороной вверх, могут привести к избыточному прокачиванию масла, чрезмерному прорыву газов, а в некоторых случаях и к полному высыханию канала ствола, вызывая задиры колец и цилиндров, а также ускоренный износ. Любая из этих проблем, конечно же, является отказом при капитальном ремонте или восстановлении двигателя.
Разложите кольца группами верхнее кольцо и второе кольцо на скамье. Проверьте наличие ТОП-меток (меток DOT или Lasor).
Смазав поршень управляющими кольцами, с помощью подходящего инструмента для установки колец откройте второе кольцо с канавкой так, чтобы верхняя метка была направлена вверх, ровно настолько, чтобы кольцо проходило по верхнему диаметру поршня.
Сдвиньте открытое кольцо вниз от верхней части поршня ко второй канавке, поместите кольцо под прямым углом в канавку поршня, следя за тем, чтобы оно оставалось плоским, ослабьте натяжение инструмента для установки колец (теперь кольцо установлено).
Повторите этот же процесс с кольцами верхней канавки. (Компрессионные кольца никогда не должны накручиваться на поршень.)
Как только поршневые кольца окажутся на поршне, «разместите» торцевые зазоры. Важно, чтобы зазоры на концах колец не совпадали. Это предотвращает протекание масла мимо колец.
Кольца, установленные не в те канавки или не той стороной вверх, могут привести к чрезмерному расходу масла, прорыву газов и возможному задиру цилиндров. Эти проблемы могут привести к отказу двигателя.
Поршневые кольца поддерживают сжатие газа между поршнем и стенкой цилиндра. Поршневые кольца герметизируют цилиндр, поэтому продукты сгорания, образующиеся в момент воспламенения, не просачиваются в отверстие между поршнем и цилиндром.
Самая верхняя канавка поршня состоит из компрессионного кольца, основной функцией которого является герметизация любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания. При воспламенении воздушно-топливной смеси. Давление продуктов сгорания воздействует на головку поршня, прижимая поршень к коленчатому валу.
Газы под давлением проходят через зазор между стенкой цилиндра и поршнем и в канавку поршневого кольца. В процессе сгорания сила газов под высоким давлением прижимает поршневое кольцо к стенке гильзы цилиндра, что способствует формированию эффективного уплотнения. Это давление, толкающее поршневое кольцо, пропорционально давлению дымовых газов.
Следующий набор колец в поршне, которые располагаются ниже компрессионного кольца и выше маслосъемных колец, называются грязесъемными кольцами.
Они имеют коническую конструкцию поверхности и используются для дополнительной герметизации камеры сгорания. Как следует из названия, они помогают очистить стенку гильзы от излишков масла и загрязнений. Если какой-либо из продуктов сгорания смог пройти мимо компрессионного кольца. Эти газы будут заблокированы грязесъемным кольцом в хорошем состоянии.
Последний набор колец – это маслосъемные кольца, которые располагаются в нижних канавках поршня, ближайших к картеру. Основная функция маслосъемного кольца — снимать излишки масла со стенок гильзы цилиндра при движении поршня.
Большая часть протертого масла направляется в картер обратно в масляный картер. Эти маслосъемные кольца поставляются с пружиной, установленной сзади в 4-тактном двигателе, чтобы обеспечить дополнительный толчок для протирки вкладыша.
Поршневое кольцо — это металлическое разрезное кольцо, которое крепится к внешнему диаметру поршня в двигателе внутреннего сгорания или паровом двигателе.
Поршневые кольца предназначены для уплотнения зазора между поршнем и стенкой цилиндра. Если бы этот зазор был слишком маленьким, тепловое расширение поршня могло бы привести к заклиниванию поршня в цилиндре, что привело бы к серьезному повреждению двигателя.
Поршневые кольца отводят тепло от горячего поршня к охлажденной стенке цилиндра/блоку двигателя. Тепловая энергия поступает из канавки поршня в поршневое кольцо, а затем в стенку цилиндра, где в конечном итоге передается охлаждающей жидкости двигателя.
3 типа поршневых колец:компрессионное кольцо, среднее кольцо и маслосъемное кольцо. Компрессионное кольцо — это самое верхнее кольцо в поршне, прикрепленное к его наружному диаметру. Основная функция компрессионного кольца — герметизация зазора между поршнем и стенками цилиндра.
Поршневое кольцо поддерживает поршень, поэтому поршень может плавно перемещаться вверх и вниз.
Стоимость замены поршневых колец составляет от 1000 до 5000 долларов, в зависимости от модели автомобиля и трудозатрат. Поршневые кольца стоят от 40 до 200 долларов в зависимости от количества цилиндров в вашем автомобиле. Стоимость рабочей силы составляет от 1000 до 4000 долларов США.
Это верхнее компрессионное кольцо, затем промежуточное компрессионное кольцо и, наконец, маслосъемное кольцо. Эти детали относительно небольшого размера, но играют большую роль в главном блоке цилиндров вашего двигателя.
Большинство поршней имеют не менее двух поршневых колец на цилиндр. Автомобильные поршневые двигатели обычно имеют три кольца на цилиндр. Два верхних кольца, известные как компрессионные кольца, в основном предназначены для герметизации камеры сгорания.
Кольца обеспечивают уплотнение между поршнем и цилиндром, без них почти не будет сжатия, что делает маловероятным, что топливо и воздух будут втянуты в цилиндр должным образом или даже взорвутся, если это произойдет, то это будет относительно слабый взрыв и большая часть давления выйдет за пределы поршня.
Это зависит от того, как долго вы ездили с неисправным поршневым кольцом, может потребоваться некоторая механическая обработка для втулки поврежденного цилиндра. Для некоторых автомобилей проще приобрести новый (бывший в употреблении) двигатель. В противном случае его замена может иметь смысл, хотя для разборки двигателя потребуется много труда.
Это может быть связано с детонацией и стуком топлива из негерметичной форсунки или при смешивании топлива с грязным воздухом. Плохое качество топлива или масла в цилиндрах, плохой процесс сгорания, неправильная синхронизация подачи топлива, изношенная гильза и т. д. являются нормальной причиной износа поршневых колец.
Да. Если двигатель необходимо разобрать так далеко, обычно проще сначала снять его. Если вам нужно снять поршни, то я предполагаю, что по крайней мере вы планируете заменить кольца. Во многих случаях для достижения наилучшего результата необходимо обработать отверстие цилиндра, что потребует снятия блока цилиндров с автомобиля.
При снятых кольцах измерьте осевую высоту (это толщина кольца) и радиальную ширину (ширина кольца от внешнего края до внутреннего края) узла маслосъемного кольца с помощью набора калиброванных штангенциркулей или микрометра. , в зависимости от того, к чему у вас есть легкий доступ.
Нижнее кольцо известно как маслосъемное или маслосъемное кольцо и контролирует количество смазочного масла, проходящего вверх или вниз по стенкам цилиндра.
Верхняя часть двигателя включает в себя все детали, которые крепятся к верхней части блока цилиндров. Это может включать головки цилиндров, клапаны, иногда распределительные валы и другие связанные компоненты.
После того, как поршневые кольца и стенки цилиндров двигателя изнашиваются, они перестают быть идеально круглыми, а стенки цилиндров становятся коническими, поршневые кольца становятся овальными, чтобы изнашиваться по форме цилиндра. После периода приработки поршневых колец и износа цилиндра кольца не вращаются так сильно и остаются близко к одному и тому же месту.
Поршневые кольца обычно рассчитаны на срок службы двигателя. В результате поршневые кольца обычно служат от 50 000 до 250 000 миль в зависимости от их обслуживания. В среднем ожидаемый срок службы поршневых колец составляет около 100 000 миль.
Если двигатель в хорошем состоянии, но перегрелся, а маслосъемные кольца потеряли свое натяжение, поэтому двигатель сжигает масло, тогда да, можно заменить кольца. Но вы должны проверить цилиндры на износ и расточить новые поршни и кольца увеличенного размера, если присутствует чрезмерный износ.
Вот список наиболее распространенных признаков неисправности поршневых колец:
Самый дешевый способ «временно отремонтировать» этот двигатель — использовать более густое масло, чем обычно. Более густое масло поможет вашим кольцам герметизировать камеру сгорания лучше, чем обычное масло. Продолжайте делать это, пока двигатель не развалится или, по крайней мере, подождите, пока они не изнашиваются сильнее.
После замены поршневых колец они должны собрать двигатель и установить его обратно в автомобиль. Весь процесс займет в среднем более 10 часов. . Средний автомеханик берет от 100 до 200 долларов в час за замену такого масштаба.
Поврежденные кольца будут иметь эрозионный материал, увеличенный зазор поршня и стенки цилиндра, а также видимый осевой и радиальный износ. Это может вызвать так называемый «стук поршня». Стук поршня — это шум, вызванный чрезмерным раскачиванием поршня. Это происходит из-за слишком большого зазора поршня и цилиндра.
Топливо заливает. Поршневые кольца часто повреждаются при попадании топлива. Масляная пленка на стенке цилиндра сильно страдает от переполнения топливом, из-за чего поршневые кольца трутся металлом о стенку цилиндра и очень быстро теряют радиальную толщину стенки.
Читать также
12 типов сокетов:особенности и использование
30 типов гаечных ключей:характеристики и применение
Что такое двухтактный двигатель? Типы и работа
Что такое система смазки двигателя? Типы и применение
Что такое поршень? - Определение, детали и типы