טבעות בוכנה: סוגים, פונקציות, בעיות אופייניות

לחלוטין כל מנועי הבעירה הפנימית פועלים עקב תנועת הבוכנות, המושפעות מאנרגיה תרמית, ובסופו של דבר אנו מקבלים אנרגיה מכנית. טבעות בוכנה הן מרכיב חיוני בקבוצת צילינדר-בוכנה, שמצבו קובע את פעולתו היציבה של מנוע הבעירה הפנימית, צריכת הדלק, שמירה על מפלס השמן וכו'. לאחר מכן, נשקול מדוע יש צורך בטבעות בוכנה, זנים ואיזה בעיות מתעוררות איתם במהלך הפעולה.

מהן טבעות בוכנה

טבעות בוכנה הן חלקים המותקנים על בוכנות, בדרך כלל משתמשים בשתי טבעות דחיסה ובטבעת מגרד שמן. צורת הטבעות נעשית בצורה של עיגול, וחותך משמש להרכבה על הבוכנה, אשר פוחתת כאשר מותקנות הבוכנות בגלילים. אם בוכנות המנוע לא היו מצוידות בטבעות, המנוע פשוט לא היה פועל בגלל חוסר דחיסה, כמו גם בגלל מילוי הגליל בשמן ובזבוזו המהיר.

המטרה העיקרית של טבעות הבוכנה היא לספק לחץ תקין בצילינדר ע"י לחיצה חזקה על דופן הצילינדר, וגם למנוע שריפת שמן החוצה ולאפשר לו להתנקז לתוך הבור. הטבעות גם שומרות על גזי הארכובה, אך רק אם אין בלאי של קבוצת הצילינדר-בוכנה.

סוגי טבעות בוכנה

כיום ישנם שני סוגים של טבעות בוכנה המותקנות על בוכנה:

• דְחִיסָה;
• מגרד שמן.

 כיום טבעות בוכנה מיוצרות מברזל יצוק, ומוליבדן, בעל תכונת לחץ קיצונית, מתווסף לאמינות וחיי שירות ממושכים. טבעות כרום מיוצרות מעט יותר זמן, הן זולות במקצת, אך יש להן גם תכונות לחץ קיצוניות, אם כי הן אינן שונות במהלך חיי השירות הארוכים. בואו נסתכל מקרוב על כל אחת מהטבעות.

טבעות דחיסה

טבעות דחיסה מותקנות מעל מגרד השמן, בכמות של שתי חלקים. חשוב להבין כי לא מדובר רק בטבעת מתכת שנועדה לאטום את תא הבעירה, מכיוון שטבעת הדחיסה מעורבת במעבר החום בין הבוכנה לתוחם, וסופגת גם תנודות בוכנה עקב דחף רוחבי. 

טבעת הדחיסה העליונה יכולה להיות משלושה סוגים:

• עם מדף בצורת L באזור המנעול;
• עם שטח שטוח;
• קטע מעוות - שני קצוות הטבעת מוטים, נוגעים רק בבליטה אחת זה עם זה.

מוצרים עם בליטה בצורת L יכולים לשנות את יכולת האיטום בהתאם למצב ההפעלה של המנוע: כאשר לחץ הגז עולה, הכוח על הטבעת גדל והוא "מקיף" את הגליל בצורה הדוקה יותר, וכאשר הלחץ יורד, הכוח פוחת, והחיכוך בין הגלילים, בהתאמה. גישה זו מאפשרת לספק את הדחיסה הדרושה בזמן הנכון, ולהפחית את החיכוך ולהגדיל את משאב ה- CPG במצבי הכניסה והפליטה.

טבעת הדחיסה השנייה היא בצורה הרגילה, היא רק משלימה את העליונה בכך שהיא מבטיחה בנוסף אטימות, מגנה מפני התפוצצות ומונעת כניסה של שמן לגליל בגלל דחיפה הפוכה.

חלק מהטבעות מיוצרות משופעות במטרה לנקז טוב יותר שמן מקירות התוחם, ובמנועים מודרניים הטבעות מיוצרות לחלוטין ללא מרווח.

טבעות מגרד שמן

טבעת מגרדת השמן מותקנת מתחת לטבעת הדחיסה. מהות הטבעת היא בשמה - להסיר עודפים מדפנות הגליל. ברגע שהטבעת עוברת על פני השטח, היא משאירה סרט בעובי של מספר מיקרונים, הכרחי כדי להאריך את חיי ה-CPG ולשמור על תנאי טמפרטורה בתוך סובלנות. כדי להסיר את השמן, הטבעות עשויות בצורה של מרחיבים רדיאליים או ציריים. חלק מיצרני הרכב מתקינים שתי טבעות מגרדת שמן.

פונקציות של טבעות בוכנה

על סמך האמור לעיל ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

• מאפייני דחיסה. בידוד מוחלט של תא הבעירה, הבטחת הלחץ הנדרש בתוך הגליל, ובכך להשיג מומנט יציב וצריכת דלק אופטימלית;
• חיסכון בשמן מנוע. הודות לטבעת מגרד השמן, מסופק סרט יעיל על פני הגליל, עודף שמן אינו נשרף אלא נכנס לארכובה דרך הטבעת;
• חילופי חום. טבעות בוכנה מסירות ביעילות את החום מהבוכנה על ידי העברתו לצילינדרים, שמתקררים עקב מגע חיצוני עם נוזל הקירור;

היעדר רעידות אופקיות. בגלל ההתאמה ההדוקה של הטבעות, הבוכנה נעה בבירור מעלה ומטה.

ממה עשויות טבעות בוכנה?

כיום, ברזל רקיע ונירוסטה משמשים כחומרים. מכיוון שמנועים מודרניים הפכו קטנים יותר וחזקים יותר, בהתאמה, העומס עליהם גדל פי כמה וכמה, יש צורך בשימוש בחומרים חדשניים. המובילה בין החומרים היא מוליבדן, אשר מובחן על ידי תכונות נגד הפרעה וחיי שירות מוגברים. אגב, חצאיות בוכנה מעובדות בהרכב דומה.

כשלים טבעיים בבוכנה

במהלך פעולתו של מנוע בעירה פנימית, בוכנות וטבעות נשחקות בהדרגה, ולאחר מכן הן הופכות לבלתי שמישות. התקלה העיקרית היא הגדלת הרווח בין הטבעת לצילינדרים, מה שגורם לבעיות בהתנעת המנוע, צריכת הדלק עולה, ההספק יורד בחדות ונוצר לחץ עודף בבור השמן. 

לעתים קרובות, נהגים מתמודדים עם השפעה כמו הופעת טבעות. התהליך מוסבר בכך שעקב התחממות יתר של המנוע או שקעים בשמן הטבעות מאבדות מאלסטיותן, מה שאומר שכל תכונות הטבעות הולכות לאיבוד.

למרות העובדה שברוב המקרים ניתן לתקן את הופעת הטבעות על ידי הפעלת מפחמן מנוע, כדי למנוע תהליך זה, השתמש בכללים הבאים:

• נסו להשתמש במכונית בתדירות האפשרית, וגם אל תזניחו את כללי חימום המנוע;
• השתמש רק בשמן מנוע איכותי עם סובלנות לפי הסיווג של מנוע מסוים (במיוחד אם מדובר במנוע דיזל עם מסנן חלקיקים ומזרקי יחידת);
• אל תאפשר למנוע להתחמם יתר על המידה, משום שההשלכות של זה יקרות מדי, לפחות בהחלפת השמן ונוזל הקירור, כמו גם החלפת אטם ראש הצילינדר בטחינה של מישור הראש.

אל תשכח שאיכות הטבעות משפיעה לא רק על המשאב, אלא גם על העמידות בפני טמפרטורות ועומסים קריטיים.

השלכות של שחיקת טבעת הבוכנה

ההשלכות של שחיקת טבעת הבוכנה דומות לרוב לתקלות אחרות, לכן יש לבצע אבחנה איכותית בצורה של מדידת הדחיסה ובדיקת נזילות אוויר בצילינדר. 

פרטים נוספים על ההשלכות:

• התחלה קרה קשה. כאשר המנוע אינו מתחמם נוצר פער מוגבר בין הבוכנה לגליל והוא פוחת רק עקב התחממות, בהתאמה, התרחבות חלקי השפשוף. השחיקה הראשונית של הטבעות מתבטאת רק במנוע קר, שלאחריו המנוע פועל ביציבות. אתה יכול לראות את ההשפעה בגלל העשן הכחלחל במהירות סרק;
• צריכת דלק מוגברת עם הספק מופחת. מרווח מוגבר פירושו אובדן של תכונות דחיסה, כלומר לחץ נמוך - יעילות נמוכה, אשר דורש יותר דלק כדי להשיג;
• מנוע שלישייה. דחיסה נמוכה מלווה בהכרח בשלישייה, וזה לא רק אי נוחות עבור הנהג והנוסעים, אלא גם שחיקה מואצת של תושבות המנוע ותוספות אחרות.

ניתן לבדוק את מצב הטבעות על ידי הנחת יד לצינור הפליטה או יריעה נקייה, ואם מוצאים כתם שמן, סביר יותר שהבעיה היא בטבעות.

בחירה והחלפה של טבעות בוכנה

שימו לב שמאוד לא מומלץ להחליף את טבעות הבוכנה בנפרד מהבוכנות בגורמים הבאים:

• במהלך הפעולה הגליל נשחק בצורה לא אחידה והופך לאליפטי;
• בוכנות יכולות גם להתעוות, במיוחד אם הן מתחממות יתר על המידה. חריצי טבעות בוכנה יכולים להיות גדולים יותר, מה שלא מאפשר להתקין טבעות חדשות;
• יש למסור את גוש הצילינדרים לבדיקה, כאשר לאחר מכן יתברר האם הגליל נמצא בסובלנות האליפסה, האם יש צורך למרוח טפטון טרי או שמא נדרש משעמם בגודל תיקון.

מהם הקריטריונים לבחירת טבעות בוכנה? אם התקציב שלך לא מאפשר שיפוץ גדול למקסימום, אז אתה יכול להתקין בוכנות תקציב, אבל תמיד טבעות באיכות גבוהה - עצת מטפלים מנוסים. לגבי גורמי הבחירה:

• מחיר. ככל שהטבעות זולות יותר, כך הן פחות איכותיות, ואין דרך אחרת. טבעות זולות עשויות מברזל יצוק באיכות נמוכה, אשר כבר במהלך ההתקנה, יכול להתבטא בצורה של שבירת טבעת;
• יַצרָן. אני ממליץ בחום לשים לב ליצרנים כמו מאהל, קולבנשמידט, אלה חברות איכותיות ביותר. אם אתה רוצה לחסוך כסף ללא אובדן איכות חריף, אז תסתכל על יצרן כמו Goetze, Nural, NPR;
• את מראה האריזה ואת הטבעות עצמן. שימו לב במיוחד לאופן האריזה של הטבעות, איזו איכות האריזה היא, האם יש הולוגרמה, הוראות התקנה ואיך מייצרים את הטבעות עצמן.

כיצד להחליף טבעות בוכנה

הליך החלפת הטבעות אינו שונה מתהליך השיפוץ. חשוב להבין שבמכוניות מודרניות, הדרך "לזרוק טבעות" לא תסתיים בטוב. אתה צריך לתת את בלוק הצילינדר לפתרון תקלות, ואם זה קורה שצריך להחליף את הטבעות בהפעלה מוקדמת, בעוד שהבוכנות והספינות נמצאות בסובלנות, אפשר להחליף את הטבעות בנפרד.

במקרים אחרים, יש צורך לבצע שיפוץ מלא בשיטה זו:

• לפרק את המנוע, לערוק את החסימה ולתת את ראש הצילינדר לבדיקת לחץ;
• לאחר קבלת נתונים על מצב הגלילים, רכשו את מכלול קבוצת הבוכנות או הטבעות בנפרד;
• הרכיבו את המנוע, ובהתאם לסוג הטבעות, הפעילו את מנוע הבעירה הפנימית לאורך מספר מסוים של קילומטרים.

שאלות ותשובות:

מהן טבעות מגרדת השמן? הם יכולים להיות מוצקים או מרוכבים. ברזל יצוק מוצק כיום פחות נפוצים. אלה מורכבים מורכבים מ-2 טבעות דקות עם מרחיב צירי רדיאלי.

אילו טבעות יש על הבוכנה? טבעות דחיסה, מגרדת שמן (העליון והתחתון דקות) מונחות על הבוכנה. יש לו גם מרחיב טבעת צירית ורדיאלית (אם משתמשים בטבעות מפוצלות).

בשביל מה טבעות דחיסה? הם מספקים חיבור הדוק בין הבוכנה לדפנות הצילינדר. בעזרתו, ה-VTS נשמר במצב דחוס בתא הבעירה. בדרך כלל יש שתי טבעות כאלה.

מתי צריך להחליף את הטבעות במנוע? כאשר הטבעות נשחקות, גזים מהגליל מתפרצים לתוך בית הארכובה. המנוע מתחיל לצרוך הרבה שמן (עשן כחול מצינור הפליטה), הספק המנוע ירד משמעותית.