Stūmokliniai žiedai: tipai, funkcijos, tipinės problemos

Absoliučiai visi vidaus degimo varikliai dirba dėl stūmoklių judėjimo, kuriuos veikia šiluminė energija, o galiausiai gauname mechaninę energiją. Stūmoklio žiedai – gyvybiškai svarbus cilindro-stūmoklio grupės elementas, nuo kurio būklės priklauso stabilus vidaus degimo variklio darbas, degalų sąnaudos, alyvos lygio palaikymas ir kt. Toliau mes apsvarstysime, kodėl reikalingi stūmoklio žiedai, veislės ir kokios problemos kyla su jais eksploatacijos metu.

Kas yra stūmokliniai žiedai

Stūmokliniai žiedai yra dalys, sumontuotos ant stūmoklių, paprastai naudojant du suspaudimo žiedus ir vieną alyvos grandiklio žiedą. Žiedų forma padaryta apskritimo pavidalu, o ant stūmoklio tvirtinimui naudojamas pjūvis, kuris sumažėja, kai stūmokliai yra sumontuoti cilindruose. Jei variklio stūmokliuose nebūtų žiedų, tada variklis paprasčiausiai neveiktų dėl nepakankamo suspaudimo, taip pat dėl ​​cilindro užpildymo alyva ir greito jo išmetimo.

Pagrindinė stūmoklio žiedų paskirtis – užtikrinti normalų slėgį cilindre, stipriai spaudžiant cilindro sienelę, taip pat neleisti alyvai perdegti, leidžiant jai nutekėti į karterio dujas.Žiedai taip pat sulaiko karterio dujas, tačiau nėra cilindro-stūmoklio grupės susidėvėjimo.

Stūmoklinių žiedų tipai

Šiandien ant stūmoklio yra dviejų tipų stūmoklių žiedai:

• suspaudimas;
• aliejaus grandiklis.

 Šiandien stūmokliniai žiedai gaminami iš ketaus, o patikimumui ir ilgesniam tarnavimo laikui pridedamas molibdenas, turintis ypatingą slėgio savybę. „Chrome“ žiedai gaminami šiek tiek ilgiau, jie yra šiek tiek pigesni, tačiau jie taip pat pasižymi antifiksuojančiomis savybėmis, nors ir nesiskiria ilgą tarnavimo laiką. Pažvelkime į kiekvieną žiedą atidžiau.

Suspaudimo žiedai

Virš alyvos grandiklio sumontuoti dviejų dalių žiedai. Svarbu suprasti, kad tai ne tik metalinis žiedas, skirtas sandarinti degimo kamerą, nes suspaudimo žiedas yra susijęs su šilumos perdavimu tarp stūmoklio ir įdėklo, taip pat sugeria stūmoklio vibracijas dėl šoninės traukos. 

Viršutinis suspaudimo žiedas gali būti trijų tipų:

• su L formos atbraila spynos srityje;
• su plokščiu plotu;
• susukta sekcija - abu žiedo galai pasvirę, liečiantys tik vieną iškyšą vienas su kitu.

Produktai, turintys L formos iškyšą, gali pakeisti sandarinimo galimybes, priklausomai nuo variklio veikimo režimo: padidėjus dujų slėgiui, žiedo jėga padidėja ir ji „apgaubia“ cilindrą tvirčiau, o kai slėgis krenta, jėga atitinkamai mažėja ir trintis tarp cilindrų. Šis metodas leidžia užtikrinti reikiamą suspaudimą tinkamu laiku ir įsiurbimo bei išmetimo režimais, siekiant sumažinti trintį ir padidinti CPG išteklius.

Antrasis suspaudimo žiedas yra įprastos formos, jis tik papildo viršutinį, užtikrindamas sandarumą, apsaugodamas nuo detonacijos ir neleisdamas alyvai patekti į cilindrą dėl atbulinės traukos.

Kai kurie iš šių žiedų yra pagaminti išlenktais, kad geriau ištuštintų alyvą iš įdėklo sienų, o šiuolaikiniuose varikliuose žiedai yra visiškai pagaminti be tarpo.

Alyvos grandiklio žiedai

Alyvos grandiklio žiedas sumontuotas po suspaudimo žiedu. Žiedo esmė slypi jo pavadinime – pašalinti perteklių nuo cilindro sienelių. Kai tik žiedas pereina per paviršių, jis palieka kelių mikronų storio plėvelę, kuri yra būtina norint pratęsti CPG tarnavimo laiką ir palaikyti temperatūros sąlygas leistinų nuokrypių ribose. Norėdami pašalinti alyvą, žiedai gaminami radialinių arba ašinių plėtinių pavidalu. Kai kurie automobilių gamintojai montuoja du alyvos grandiklio žiedus.

Stūmoklio žiedo funkcijos

Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, galima padaryti šias išvadas:

• suspaudimo savybės. Visiška degimo kameros izoliacija, užtikrinant reikiamą slėgį cilindro viduje, dėl kurio pasiekiamas stabilus sukimo momentas ir optimalios degalų sąnaudos;
• taupant variklio alyvą. Alyvos grandiklio žiedo dėka ant cilindro paviršiaus yra padengta efektyvi plėvelė, perteklinis tepalas neišdega, o per žiedą patenka į karterį;
• šilumos mainai. Stūmoklio žiedai efektyviai pašalina šilumą iš stūmoklio, perkeliant ją į cilindrus, kurie atvėsta dėl išorinio kontakto su aušinimo skysčiu;

praktiškas horizontalių vibracijų nebuvimas. Dėl tvirtai pritvirtintų žiedų stūmoklis aiškiai juda aukštyn ir žemyn.

Iš ko gaminami stūmokliniai žiedai?

Šiais laikais kalioji geležis ir nerūdijantis plienas yra naudojamos kaip medžiagos. Kadangi šiuolaikiniai varikliai tapo atitinkamai mažesni ir galingesni, jų apkrova daug kartų padidėjo, reikia naudoti novatoriškas medžiagas. Tarp medžiagų pirmauja molibdenas, išsiskiriantis antifrikcinėmis savybėmis ir padidėjusiu tarnavimo laiku. Beje, stūmoklio sijonai yra apdorojami panašia kompozicija.

Tipiški stūmoklio žiedo veikimo sutrikimai

Veikiant vidaus degimo varikliui, stūmokliai ir žiedai palaipsniui susidėvi, po to tampa netinkami naudoti. Pagrindinis gedimas yra tarpo tarp žiedo ir cilindrų padidėjimas, dėl kurio kyla problemų užvedant variklį, padidėja degalų sąnaudos, smarkiai sumažėja galia, alyvos karteryje susidaro perteklinis slėgis. 

Dažnai vairuotojai susiduria su tokiu poveikiu kaip žiedų atsiradimas. Procesas paaiškinamas tuo, kad dėl variklio perkaitimo ar alyvos nuosėdų žiedai praranda elastingumą, o tai reiškia, kad prarandamos visos žiedų savybės.

Nepaisant to, kad daugeliu atvejų žiedų atsiradimą galima ištaisyti taikant variklio dekarbonizaciją, kad išvengtumėte šio proceso, naudokite šias taisykles:

• stenkitės kuo dažniau naudotis automobiliu, taip pat nepamirškite variklio pašildymo taisyklių;
• naudoti tik aukštos kokybės variklio alyvą su leistinais nuokrypiais, atsižvelgiant į konkretaus variklio klasifikaciją (ypač jei tai dyzelinis variklis su kietųjų dalelių filtru ir agregatų purkštukais);
• neleiskite varikliui perkaisti, nes to pasekmės yra per brangios, bent jau keičiant tepalą ir aušinimo skystį, taip pat keičiant cilindro galvutės tarpiklį šlifuojant galvos plokštumą.

Nepamirškite, kad žiedų kokybė taip pat veikia ne tik išteklius, bet ir atsparumą kritinei temperatūrai bei apkrovoms.

Stūmoklio žiedo nusidėvėjimo pasekmės

Stūmoklio žiedo nusidėvėjimo pasekmės dažnai būna panašios į kitus veikimo sutrikimus, todėl reikėtų atlikti aukštos kokybės diagnozę matuojant suspaudimą ir tikrinant oro nuotėkį cilindre. 

Išsamiau apie pasekmes:

• sunki šalta pradžia. Nešildžius variklio, susidaro padidėjęs tarpas tarp stūmoklio ir cilindro ir jis mažėja tik dėl atitinkamai įšilimo, išsiplėtusių trinančių dalių. Pradinis žiedų nusidėvėjimas pasireiškia tik nešildomu varikliu, po kurio variklis veikia stabiliai. Jūs galite stebėti efektą dėl melsvų dūmų tuščiąja eiga;
• padidintos degalų sąnaudos su mažesne galia. Padidėjęs prošvaisa reiškia suspaudimo savybių praradimą, o tai reiškia žemą slėgį – mažą efektyvumą, kuriam pasiekti reikia daugiau degalų;
• trigubas variklis. Mažą suspaudimą būtinai lydi trigubas, ir tai yra ne tik nepatogumas vairuotojui ir keleiviams, bet ir pagreitintas variklio tvirtinimo elementų ir kitų priedų nusidėvėjimas.

Žiedų būklę galite patikrinti pridėję ranką prie išmetimo vamzdžio arba švaraus paklodės, o radus tepalo dėmę, didesnė tikimybė, kad problema yra žieduose.

Stūmoklinių žiedų pasirinkimas ir keitimas

Atkreipkite dėmesį, kad labai nerekomenduojama keisti stūmoklio žiedus atskirai nuo stūmoklių, atsižvelgiant į šiuos veiksnius:

• darbo metu cilindras nusidėvi netolygiai ir tampa elipsės formos;
• stūmokliai taip pat gali deformuotis, ypač jei jie yra perkaitę. Stūmoklio žiedo grioveliai gali išaugti, todėl neįmanoma įdiegti naujų žiedų;
• cilindrų blokas turi būti pateiktas patikrinti, kur paaiškėjus, ar cilindras neviršija elipsės leistinų nuokrypių, ar reikia taikyti šviežią honą, ar reikia išgręžti taisomam dydžiui.

Kokiais kriterijais vadovaujamasi renkantis stūmoklio žiedus? Jei jūsų biudžetas neleidžia atlikti kapitalinio remonto iki maksimumo, tuomet galite montuoti biudžetinius stūmoklius, bet visada kokybiškus žiedus – patyrusių prižiūrėtojų patarimai. Kalbant apie atrankos veiksnius:

• kaina. Kuo žiedai pigesni, tuo jie prastesnės kokybės, o kito kelio nėra. Pigūs žiedai gaminami iš nekokybiško ketaus, kuris jau montavimo metu gali pasireikšti žiedo lūžimu;
• gamintojas. Primygtinai rekomenduoju atkreipti dėmesį į tokius gamintojus kaip „Mahle“, „Kolbenschmidt“, tai aukščiausios kokybės įmonės. Jei norite sutaupyti pinigų, be aštrių kokybės praradimų, tada atkreipkite dėmesį į tokį gamintoją kaip „Goetze“, „Nural“, „NPR“;
• pakuotės išvaizda ir patys žiedai. Ypatingą dėmesį atkreipkite į tai, kaip pakuojami žiedai, pakuotės kokybė, ar yra holograma, montavimo instrukcijos ir kaip gaminami patys žiedai.

Kaip pakeisti stūmoklio žiedus

Žiedų keitimo procedūra nesiskiria nuo kapitalinio remonto proceso. Svarbu suprasti, kad šiuolaikiniuose automobiliuose kelias „mėtyti žiedus“ geruoju nesibaigs. Turite duoti cilindrų bloką trikčių šalinimui, o jei taip atsitiktų, kad anksti reikia pakeisti žiedus, o stūmokliai ir įdėklai yra leistini, žiedus galite keisti atskirai.

Kitais atvejais būtina atlikti kapitalinį remontą šiuo metodu:

• išardykite variklį, sugadinkite bloką ir atiduokite cilindro galvutę slėgio bandymui;
• gavę duomenis apie cilindrų būklę, įsigykite stūmoklių grupės mazgą ar žiedus atskirai;
• surinkti variklį ir, atsižvelgiant į žiedų tipą, veikti vidaus degimo variklį tam tikrą kilometrų skaičių.

Klausimai ir atsakymai:

Kas yra alyvos grandiklio žiedai? Jie gali būti kieti arba sudėtiniai. Tvirtas ketus dabar yra mažiau paplitęs. Sudėtiniai susideda iš 2 plonų žiedų su radialiniu ašiniu plėtikliu.

Kokie žiedai yra ant stūmoklio? Ant stūmoklio uždedami kompresiniai, alyvos grandiklio (ploni viršutiniai ir apatiniai) žiedai. Ant jo taip pat sumontuotas ašinis ir radialinis žiedų plėtiklis (jei naudojami padalinti žiedai).

Kam skirti kompresiniai žiedai? Jie užtikrina sandarų ryšį tarp stūmoklio ir cilindro sienelių. Su jo pagalba VTS degimo kameroje laikomas suspaustoje būsenoje. Paprastai tokie žiedai būna du.

Kada reikia keisti variklio žiedus? Nusidėvėjus žiedams dujos iš cilindro išsiveržia į karterį. Variklis pradeda vartoti daug alyvos (mėlyni dūmai iš išmetimo vamzdžio), variklio galia gerokai sumažėjo.