Поршневыя кольцы: віды, функцыі, тыповыя праблемы

Абсалютна ўсе рухавікі ўнутранага згарання працуюць за кошт руху поршняў, на якія дзейнічае цеплавая энергія, а ў канчатковым выніку атрымліваем механічную. Поршневыя кольцы – жыццёва важны элемент у цыліндрапоршневай групе, ад стану якіх залежыць стабільная праца ДВС, выдатак паліва, захаванне ўзроўня алею і т.д. Далей разгледзім, для чаго патрэбныя поршневыя кольцы, разнавіднасці і якія праблемы ўзнікаюць з імі падчас эксплуатацый.

Што такое поршневыя кольцы

Поршневыя кольцы ўяўляюць сабой дэталі, якія ўсталёўваюцца на поршні, як правіла выкарыстоўваюць два компрессіонные і адно маслосъемное пярсцёнак. Форма кольцаў выкананы ў форме акружнасці, а для мантажу на поршань выкарыстоўваецца разрэз, які памяншаецца пры ўсталёўцы поршні ў цыліндры. Калі б поршні рухавіка не абсталёўваліся кольцамі, то матор папросту не працаваў па прычыне адсутнасці кампрэсіі, а таксама з-за напаўнення цыліндру алеем і хуткім яго чадам.

Галоўнае прызначэнне поршневых кольцаў – забяспечыць шчыльным націскам на сценку цыліндру нармальны ціск у цыліндры, а таксама не дапушчаць чад алею, дазваляючы яму злівацца ў паддон. Таксама кольцы ўтрымліваюць картэрныя газы, але толькі калі няма зносу цыліндра-поршневай групы.

Віды поршневых кольцаў

На сённяшні дзень існуе два тыпу поршневых кольцаў, усталёўваных на поршань:

• компрессіонные;
• маслаздымнае.

 Сёння поршневыя кольцы вырабляюць з чыгуну, а для надзейнасці і падаўжэння тэрміну службы дадаюць малібдэн, які валодае противозадирным уласцівасцю. Ледзь даўжэй выпускаюць храмаваныя кольцы, яны некалькі танней, затое таксама валодаюць противозадирными ўласцівасцямі, хоць вялікім тэрмінам службы не адрозніваюцца. Разгледзім падрабязней кожнае з кольцаў.

компрессіонные кольцы

Компрессіонные кольцы ўсталёўваюцца вышэй маслосъемного, у колькасці ад двух штук. Важна разумець, што гэта не проста металічнае кольца, якое заклікана ўшчыльніць камеру згарання, так як компрессіонные кольца ўдзельнічае ў цеплааддачы паміж поршнем і гільзай, а таксама паглынае ваганні поршняў з-за бакавой цягі. 

Верхняе компрессіонные кольца можа быць трох відаў:

• c L-вобразным выступам у галіне замка;
• з плоскім участкам;
• перакручаным участкам абодва канца кольца пад нахілам, дакранаюцца толькі адным выступам сябар з сябрам.

Вырабы з L-вобразным выступам могуць мяняць ушчыльняльную здольнасць у залежнасці ад рэжыму працы матора: пры павышэнні ціску газаў, на кальцо павялічваецца высілак і яно шчыльней "апярэзвае" цыліндр, а пры падзенні ціску высілак зніжаецца, і трэнне паміж цыліндраў адпаведна. Такі падыход дазваляе ў патрэбны момант забяспечыць неабходную кампрэсію, а ў рэжыме ўпускаючы і выпуску знізіць трэнне і павысіць рэсурс ЦПГ.

Другое компрессіонные кольца звычайнай формы, яно толькі дапаўняе верхняе тым, што дадаткова забяспечвае герметычнасць, абараняе ад дэтанацыі і не дае масле трапіць у цыліндр за кошт зваротнай цягі.

Некаторыя такія кольца робяць скошанымі, каб лепш адводзіць алей са сценак гільзы, а ў сучасных матораў і зусім вырабляюць кольцы без зазору.

Маслосъемные кольцы

Маслаздымнае кольца усталёўваецца ніжэй компрессіонные. Сутнасць працы кольца складаецца ў яго назове - здымаць лішкі са сценак цыліндру. Як толькі кольца праходзіць па паверхні, яно пакідае плёнку, таўшчынёй у некалькі мікрон, якая неабходна для падаўжэння тэрміна службы ЦПГ і падтрыманні тэмпературнага рэжыму ў допусках. Для зняцця алею кольцы выкананы ў форме радыяльных або восевых пашыральнікаў. Некаторыя аўтавытворцы ўсталёўваюць два маслосъемных кольцы.

Функцыі поршневых кольцаў

Зыходзячы з вышэйапісанага можна зрабіць наступныя высновы:

• компрессіонные ўласцівасці. Поўная ізаляцыя камеры згарання, забеспячэнне неабходнага ціску ўнутры цыліндру, за кошт чаго дасягаецца стабільны крутоўны момант і аптымальны расход паліва;
• эканомія маторнага алею. Дзякуючы маслосъемному кольцы забяспечваецца эфектыўная плёнка на паверхні цыліндру, лішняе алей не згарае а трапляе праз кольца ў картэр;
• цеплаабмен. Поршневыя кольцы эфектыўна здымаюць цяпло з поршня перадаючы яго на цыліндры, якія астываюць за кошт знешняга кантакту з астуджальнай вадкасцю;

практычнае адсутнасць гарызантальных ваганняў. За кошт шчыльнага прылеганія кольцаў поршань выразна рухаецца уверх-уніз.

З чаго вырабляюць поршневыя кольцы?

Зараз выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялу высокатрывалы чыгун і нержавеючая сталь. Бо сучасныя маторы сталі менш і больш магутны, адпаведна нагрузка на іх узрасла ў шмат разоў, ёсць патрэба ва ўжыванні інавацыйных матэрыялаў. Лідэрам сярод матэрыялаў з'яўляецца малібдэн, які адрозніваецца антыфрыкцыйнымі ўласцівасцямі і павялічаным тэрмінам службы. Дарэчы, падобным складам апрацоўваюцца спадніцы поршняў.

Тыповыя няспраўнасці поршневых кольцаў

Падчас прац рухавіка ўнутранага згарання поршні і кольцы паступова зношваюцца, пасля чаго прыходзяць у непрыдатнасць. Галоўная няспраўнасць – павелічэнне зазору паміж кольцам і цыліндраў, з-за чаго ўзнікаюць праблемы з запускам рухавіка, павялічваецца выдатак паліва, магутнасць рэзка зніжаецца, у алейным картэры ўтворыцца залішні ціск. 

Нярэдка кіроўцы сутыкаюцца з такім эфектам як заляганне кольцаў. Працэс тлумачыцца тым, што з-за перагрэву рухавіка або алейнага адклады, кольцы губляюць пругкасць, а значыць губляюцца усе ўласцівасці кольцаў.

Нягледзячы на ​​тое, што ў большасці выпадкаў, заляганне кольцаў можна выправіць шляхам прымянення раскоксовки рухавіка, для прадухілення такога працэсу карыстайцеся наступнымі правіламі:

• старайцеся як мага часцей карыстацца аўтамабілем, а таксама не грэбуйце правілах прагрэву рухавіка;
• выкарыстоўвайце толькі якаснае маторнае масла з допускамі, паводле класіфікацыі для канкрэтнага рухавіка (асабліва калі гэта дызельны ДВС з сажевым фільтрам і помпа-фарсункамі);
• не дапушчайце перагрэў рухавіка, бо наступствы ад гэтага занадта дорага абыходзяцца, як мінімум у замену алею і астуджальнай вадкасці, а таксама замене пракладкі ГБЦ са шліфоўкай плоскасці галоўкі.

Не варта забываць, што ад якасці кольцаў таксама залежыць не толькі рэсурс, але і ўстойлівасць да крытычным тэмператур і нагрузак.

Наступствы зносу поршневых кольцаў

Наступствы зносу поршневых кольцаў часта падобныя з іншымі няспраўнасцямі, таму варта вырабіць якасную дыягностыку ў выглядзе замеру кампрэсіі і праверкі на уцечку паветра ў цыліндры. 

Больш падрабязна пра наступствы:

• цяжкі запуск на "халодную". Калі рухавік не прогрет, паміж поршнем і цыліндрам утворыцца павышаны зазор і памяншаецца ён толькі за кошт прагрэву, адпаведна пашырэння труцца дэталяў. Пачатковы знос кольцаў праяўляе сябе толькі на непрагрэтым маторы, пасля рухавік працуе стабільна. Эфект вы можаце назіраць за кошт шызага дыму на халастым ходу;
• падвышаны выдатак паліва пры паніжанай магутнасці. Падвышаны зазор азначае страту компрессіонные уласцівасцяў, а значыць нізкі ціск - нізкае ККД, для дасягнення якога патрабуецца больш паліва;
• трайнятаў матора. Нізкая кампрэсія абавязкова суправаджаецца трайнятаў, а гэта не толькі дыскамфорт для кіроўцы і пасажыраў, але і паскораны знос апор рухавіка і іншых элементаў навяснога абсталявання.

Праверыць стан кольцаў можна падставіўшы руку да выхлапной трубы ці чысты ліст, і калі выявіце алейную пляму – з большай дзеллю верагоднасцю праблема ў кольцах.

Выбар і замена поршневых кольцаў

Звярніце ўвагу на тое, што вельмі не рэкамендуецца змяняць поршневыя кольцы асобна ад поршняў па наступных фактараў:

• у працэсе эксплуатацыі цыліндр зношваецца нераўнамерна, і становіцца эліпсападобную формы;
• поршні таксама могуць дэфармавацца, асабліва калі быў перагрэў. Канаўкі для поршневых кольцаў могуць павялічвацца, з-за чаго немагчыма ўсталяваць новыя кольцы;
• блок цыліндраў неабходна аддаваць на праверку, дзе пасля будзе зразумела, у допусках Ці цыліндр па эліпсе, ці неабходна нанесці свежы Хон або патрабуецца расточванне да рамонтнага памеру.

Па якіх крытэрыях варта выбіраць поршневыя кольцы? Калі ваш бюджэт не дазваляе вырабіць капітальны рамонт па максімуме, тыя вы можаце ўсталяваць бюджэтныя поршні, але абавязкова якасныя кольцы - рада дасведчаных матарыстаў. Што да фактараў выбару:

• кошт. Чым танней кольцы - тым менш яны якасныя, і інакш тут не бывае. Танныя кольцы робяць з няякаснага чыгуну, які ўжо пры мантажы можа выявіць сябе ў выглядзе паломкі кольца;
• вытворца. Настойліва рэкамендую звяртаць увагу на такіх вытворцаў, як Mahle, Kolbenschmidt, гэта топавыя па якасці фірмы. Калі хочаце зэканоміць без рэзкай страты якасці, то нагледзіць такога вытворцы, як Goetze, Nural, NPR;
• знешні выгляд упакоўкі і саміх кольцаў. Асаблівая ўвага звернеце на тое, як спакаваныя кольцы, якой якасці ўпакоўка, ці ёсць галаграма, інструкцыя да ўстаноўцы, і як выкананы самі кольца.

Як замяніць поршневыя кольцы

Парадак замены кольцаў нічым не адрозніваецца ад працэсу капітальнага рамонту. Важна разумець, што ў сучасных аўта спосаб "падкінуць кольцы" нічым добрым не скончыцца. Вам неабходна аддаць блок цыліндраў на дэфектоўку, і калі так атрымалася, што кольцы патрабуюць замены на раннім прабегу, пры гэтым поршні і гільзы ў допуску - можна замяніць кольцы асобна.

У іншых выпадках неабходна вырабіць паўнавартасны капітальны рамонт такім метадам:

• разабраць рухавік, блок продефектовать, а галоўку блока цыліндраў аддаць на апрасоўку;
• пасля атрымання дадзеных аб стане цыліндраў набыць поршневую групу ў зборы або кольцы асобна;
• сабраць рухавік і ў залежнасці ад тыпу кольцаў, пэўную колькасць кіламетраў вырабіць абкатку ДВС.

Пытанні і адказы:

Якія бываюць маслаздымныя кольцы? Яны могуць быць суцэльнымі ці складовымі. Чыгунныя суцэльныя сустракаюцца зараз радзей. Складовыя складаюцца з 2-х тонкіх кольцаў з радыяльным восевым пашыральнікам.

Якія кольцы ёсць на поршні? На поршань апранаюцца компрессіонные, маслосъемные (тонкае верхняе і ніжняе) кольцы. Таксама на ім усталёўваецца восевы і радыяльны пашыральнік кольцаў (калі выкарыстоўваюцца складовыя кольцы).

Навошта патрэбныя компрессіонные кольцы? Яны забяспечваюць герметычнае злучэнне поршня і сценак цыліндру. З яго дапамогай утрымліваецца ВТС у камеры згарання ў сціснутым стане. Звычайна такіх кольцаў два.

Калі трэба мяняць кольцы ў рухавіку? Пры зносе кольцаў у картэр матора прарываюцца газы з цыліндру. Матор пачынае расходаваць шмат алею (шызы дым з выхлапной трубы), істотна знізілася магутнасць матора.