Iako je radni vijek klipnih prstenova 60.000 - 80.000 km prijeđenih kilometara vozila, preporučuje se zamjena klipnih prstenova u svim slučajevima rastavljanja motora s kilometražom većom od 20.000 km. To će, s jedne strane, eliminirati potrebu za ponovnim rastavljanjem motora nakon relativno kratke kilometraže automobila, as druge strane, to će biti preventivna mjera za povećanje ukupnog vijeka trajanja motora.
Ako su retrovizori cilindra malo istrošeni i ne zahtijevaju popravak, tada se mogu koristiti popravni prstenovi umjesto prethodnih klipnih prstenova normalne veličine odnosno povećan u promjeru za 0,25 mm. Izbor jednog ili drugog prstena određen je veličinom razmaka u bravi, mjereno na prstenu ugrađenom u cilindar u kojem će raditi. Klipni prstenovi normalne veličine mogu se koristiti ako razmak u njihovoj bravi ne prelazi 0,75 mm. Inače, trebate koristiti prstenove povećane za 0,25 mm, osiguravajući razmake u njihovim bravama od najmanje 0,4 mm. Da biste to učinili, dopušteno je turpijati zglobove brave.
U slučajevima kada zrcala cilindra zahtijevaju popravak, stari klipni prstenovi zamjenjuju se prstenovima za popravak povećanog vanjskog promjera.
Stol. Kompleti klipnih prstenova za popravak (količina po motoru)
Tablica prikazuje brojeve kompleta klipnih prstenova za popravak (za rezervne dijelove) normalnih i popravnih veličina. Istodobno, prstenovi normalne veličine i oni povećani za 0,25 mm dizajnirani su za rad u cilindrima čija zrcala ne zahtijevaju popravak. Sukladno tome, prstenovi su porasli za 0,5; 1,0; 1,5 mm, namijenjen za cilindre popravljene brušenjem ili bušenjem. Ovi se prstenovi ugrađuju na povećane klipove iste veličine kao i prstenovi za popravak.
Stol. Reparaturne dimenzije cilindara
Stol. Glavni parametri klipnih prstenova normalnih i popravnih veličina
| Mogućnosti | Kompresijski prstenovi | Prstenovi za struganje ulja | |
| gornji i srednji | niži | ||
| Visina, mm | 2,173-2,185 | 2,165-2,185 | 3,97-3,99 |
| Radijalna debljina, mm | 3,2-3,4 | 3,2-3,4 | 3,2-3,34 |
| Razmak u bravi prstena ugrađenog u kalibar unutarnjeg promjera D, mm | 0,41-0,76 | 0,41-0,76 | 0,41-0,76 |
| Razlika u promjerima u smjerovima A A i B B kada se prsten stisne trakom do razmaka u bravi od 0,41-0,76 mm | 0,2-0,6 | 0,2-0,6 | 0,2-0,6 |
| Elastičnost prstena stisnutog trakom dok razmak u bravi ne bude 0,41-0,76 mm, kg | 1,3-1,8 | 1,3-1,8 | 1,4-2,0 |
Geometrijski parametri klipnih prstenova dati su u gornjim tablicama. U svim slučajevima zamjene klipnih prstenova potrebno je:
- U dva gornja utora na dnu klipa ugradite kompresijske prstene koji imaju utor na unutarnjoj cilindričnoj površini okrenut prema dnu klipa.
- Ugradite kompresijski prsten s utorom (na vanjskoj cilindričnoj površini) koji je okrenut prema rubu klipa u treći utor na dnu klipa.
- Ugradite prsten za struganje ulja u četvrti utor na kruni klipa.
- Nakon zamjene prstenova morate se pridržavati pravila probijanja motora.
(budi prvi koji će ocijeniti)
Namjena klipnih prstenova
Klipni prstenovi su dizajnirani da osiguraju nepropusnost prostora unutar cilindra, tj. kako bi se spriječilo istjecanje plinova iz ovog prostora u kućište motora. U isto vrijeme, klipni prstenovi odvode većinu topline koju primi kruna klipa na stijenke cilindra i sprječavaju prodor ulja iz kućišta motora u cilindre.
U modernim motorima velike brzine s visokim omjerom kompresije koriste se tri vrste klipnih prstenova:
- Kompresijski klipni prstenovi
- Klipni prstenovi za kontrolu ulja
- Klipni prstenovi kompresije i strugača ulja (kombinirani)
Kompresijski prstenovi. Kompresijski klipni prstenovi rade u vrlo teškim uvjetima, izloženi su visokim temperaturama, rade u uvjetima polutekućeg trenja s velikom promjenjivom brzinom klizanja, a također su izloženi značajnim silama tlaka plina, unutarnjim elastičnim silama i silama trenja. Kompresijski prstenovi moraju spriječiti ulazak ispušnih plinova iz komore za izgaranje u komoru radilice.
Da bi se osigurala potrebna nepropusnost, potreban je minimalni razmak između klipa i stijenke cilindra, prisutnost stabilnog uljnog filma u ovom razmaku i visokokvalitetna površinska obrada cilindra i klipa. Kompresijski prstenovi brtve klip stvarajući labirint i pritiskajući prstenove na površinu cilindra. Prolazeći kroz ovaj labirint, koji se sastoji od krajnjih i radijalnih razmaka između prstenova i stijenki prstenastih utora, plinovi se postupno šire, zbog čega se njihov tlak i brzina protoka smanjuju.
Prstenovi za struganje ulja. Svrha njihovog rada je minimalna potrošnja ulja, uz konstantno i dostatno podmazivanje kliznih dijelova uz minimalnu plinopropusnost. Zbog djelovanje pumpe kompresijski prstenovi, kao i vakuum u cilindru, tijekom usisavanja, ulje ulazi u komoru, gdje djelomično izgara. Prstenovi za struganje ulja uklanjaju višak ulja sa stijenki cilindra i sprječavaju, koliko je to moguće, da ulje za podmazivanje uđe u komoru za izgaranje.
Kompresijski i uljni strugači (kombinirani). Prstenovi za struganje kompresije i ulja kombiniraju glavnu funkciju prstena za struganje kompresije i ulja, što znači da u osnovi sprječavaju ulazak ispušnih plinova u komoru radilice i uklanjaju višak ulja sa stijenke cilindra.
| slika prstenova | opis klipnih prstenova |
| R-Cilindrični kompresijski klipni prsten. ET-Polutrapezoidni kompresijski klipni prsten. T-Trapezoidni kompresijski klipni prsten 6º/15. |
|
| M- Konusni kompresijski prsten klipa. S.M.-Konični klipni kompresijski prsten sa smanjenim kutom nagiba radne površine. N- Klipni kompresijski prsten strugača. N.M.-Kupni kompresijski klipni prsten strugača. |
|
| S- Klipni prsten strugača ulja s prorezima. | |
| G- Klipni prsten strugača ulja s paralelnim skošenjima. | |
| D- Klipni prsten za struganje ulja sa konvergentnim skošenjima. | |
| SSF- Klipni prsten strugača ulja s prorezima u obliku kutije. | |
| GSF- Klipni prsten u obliku kutije za struganje ulja s paralelnim skošenjima s ekspanderom upletene opruge. | |
| DSF- Klipni prsten u obliku kutije za struganje ulja sa konvergentnim skošenjima i ekspanderom upletene opruge. | |
Mnogi vozači upoznati su s principima rada motora s unutarnjim izgaranjem. Sadrži mnoge komponente koje određuju normalno funkcioniranje svih sustava jedinice. Na primjer, takvi naizgled beznačajni dijelovi poput klipnih prstenova obavljaju prilično važnu funkciju u radu motora.
Ako su ti dijelovi istrošeni, to odmah utječe na performanse motora, a potrošnja goriva i motornog ulja se naglo povećava. Ali da biste sami instalirali nove prstenove, morate razumjeti njihove vrste i značajke. Ako, nesvjesno, stavite kit pogrešnog promjera na klip ili ugradite dijelove krivim redoslijedom, to može dovesti do potrebe za velikim remontom motora.
U ovom članku ćemo pogledati koje vrste postoje, što je "toplinski zazor klipnih prstenova", kako napraviti trn za njihovu ugradnju vlastitim rukama i neke druge točke.
Namjena klipnih prstenova
Nećemo ulaziti u detalje o principima rada motora s unutarnjim izgaranjem. Dotaknut ćemo se samo pitanja povezivanja klipova i cilindra motora. Kao što znate, hermetički je zatvoren. Međutim, klipovi lako klize duž unutarnjih prstenova cilindra, sprječavajući prodiranje plinova iz prostora iznad klipa u razmak između dviju površina u kućište radilice.
Međutim, još uvijek dolazi do curenja plina čak i na potpuno funkcionalnom motoru, ali s visokokvalitetnim prstenovima to je prihvatljiva norma i ne može ni na koji način utjecati na rad jedinice. Kada se ovi dijelovi klipa znatno istroše, povećava se količina plinova koji ulaze u kućište radilice.
Ali postoji još jedna svrha za obavljanje niza takvih funkcija:
- hermetički spoj između površina klipova i stijenki cilindra;
- osiguravanje potrebne količine ulja na stijenkama cilindra i sprječavanje ulaska u komoru za izgaranje;
- Prstenovi provode toplinu od klipova do stijenki cilindra, što sprječava pregrijavanje i koroziju.
Nije teško pogoditi da klipovi svoju zadaću obavljaju u izrazito agresivnim uvjetima. S jedne strane, to su ekstremne temperature koje nastaju tijekom rada jedinice. S druge strane, u gornjem dijelu klipa postoje uvjeti gladovanja uljem. Ovi problemi se rješavaju izborom materijala za sve vrste burmi i njihovim različitim oblicima.
Važno! Visokokvalitetni klipni prstenovi trebaju biti prilično uski. Stručnjaci kažu da što je prsten tanji, to će učinkovitije spriječiti vibracije klipa pri velikim brzinama motora. Osim toga, bolje se nose s trenjem tijekom hoda klipa.
Ali ako motor ima prosječnu snagu, tada će biti dovoljni obični, jeftiniji široki prstenovi.
Dizajn klipnog prstena
Na većini modela automobila, unutar motora se koriste tri prstena za svaki klip. Imaju promjer veći od veličine samog klipa. Dio svake od njih je izrezan. Ovaj izrez naziva se brava.
Postavljeni su na klip na takav način da se brave ne nalaze na istoj razini. Ovi utori su udaljenost između krajeva otvorenih prstenova. Brave su dostupne isključivo na sve vrste ovih dijelova. Dizajnirani su za kompenzaciju toplinskih ekspanzija do kojih dolazi tijekom interakcije unutarnjih dijelova motora.
Svatko zna da kada je metal izložen visokim temperaturama, ima tendenciju širenja. Ako su prstenovi imali monolitni dizajn, povećali bi opterećenje klipova i cilindara kada bi se zagrijali.
Zašto je potreban toplinski zazor u klipnim prstenovima?
Poznato je da u procesu pomicanja klip doživljava ogroman pritisak. Taj se pritisak prenosi na radilicu. Prisutnost praznine u strukturi omogućuje da se ovaj pritisak prenese što je više moguće i da se njegova vrijednost u potpunosti iskoristi.
Osim toga, toplinski razmak osigurava minimalan kontakt između površina klipa i cilindra. Inače bi ti dijelovi bili izloženi povećanom trošenju. Druga jednako važna funkcija je opskrba površina optimalnom količinom uljnog maziva. Ulje prodire u otvore, ali ne ulazi u komoru za izgaranje.
Važno! Potrebni toplinski razmak trebao bi biti u rasponu od 0,6-0,3 mm. Osim toga, potrebno je osigurati dopušteni bočni razmak između prstena i stijenke klipa. Norma je udaljenost od 0,08-0,04.
Upravo praznine osiguravaju učinkovito uklanjanje topline s površina dijelova. U ovom slučaju, oni se koriste za kompenzaciju utjecaja prekomjerne temperature. Ako gore navedeni parametri nisu osigurani, motor neće dati očekivane karakteristike.
Vrste klipnih prstenova
Ovisno o namjeni, klipni prstenovi se dijele na sljedeće vrste:
- kompresija;
- strugač ulja
Prethodno je veliki broj prstenova instaliran na klipove starih motora s niskom snagom. Sada većina modela automobila koristi tri prstena. Instaliraju se sljedećim redoslijedom.
- Gornja kompresija. Ima molibdenski umetak protiv trošenja.
- Drugi je kompresija.
- Strugač za ulje.
Prsten za struganje ulja sastoji se od tri dijela. To su gornja i donja ploča za struganje ulja, a između njih se nalazi tangencijalni ekspander.
Upravo ovako izgleda set klipnih prstenova za moderne benzinske motore. Ovisno o godini proizvodnje vozila, mogu se koristiti i drugi setovi dijelova.
Kompresijski klipni prstenovi dizajnirani su za brtvljenje površina klipa i cilindra, također sprječavaju prodor plina u komoru za izgaranje i osiguravaju uklanjanje topline.
Ove vrste dijelova razlikuju se jedna od druge na ovaj ili onaj način. Također je vrijedno uzeti u obzir činjenicu da različiti proizvođači mogu promijeniti dizajn i materijal prstenova, čime se povećava njihova čvrstoća i poboljšava rad jedinice.
Materijali koji se koriste za izradu
Kao što je već spomenuto, njihov radni vijek i pokazatelji performansi ovisit će o materijalu tih dijelova. Mogu se izraditi od sljedećih legura:
- lijevano željezo. Njegova struktura omogućuje zadržavanje motornog ulja, značajno produžujući životni vijek dijela. U pravilu, lijevano željezo je presvučeno kromom;
- nodularni lijev, koji je derivat običnog lijevanog željeza. Materijal zadržava sva osnovna svojstva legure, ali istovremeno ima dobru sposobnost elastične deformacije. To uvelike pojednostavljuje instalaciju;
- nehrđajući čelik počeo se koristiti samo u U zadnje vrijeme. Sadrži veću količinu kroma, osim toga, bolje podnosi temperaturna opterećenja od lijevanog željeza;
- Dijelovi od lijevanog željeza obloženi su molibdenom, što značajno povećava njihove radne karakteristike i produljuje vijek trajanja. Nedavno su najčešće korišteni dijelovi od lijevanog željeza s premazom od molibdena.
Gornja kompresija
Postoji prilično velik broj konfiguracija ovih dijelova, ali je njihove razlike prilično teško uočiti. Na primjer, ponekad imaju blago uvijen oblik.
Glavna svrha je ubrzati uhodavanje površina klipnih prstenova sa stijenkama cilindra. Ako dio ima blago uvijenu strukturu, tada se njegove površine brzo zbijaju u utoru cilindra.
Donji i strugač za ulje
Druga kompresija obično ima veću brtvu s površinom utora, a glavna joj je funkcija zadržati plinove izvan komore i spriječiti ulazak ulja u komoru za izgaranje. U protivnom može doći do detonacije. U osnovi normalizira količinu ulja između gornjeg kompresijskog prstena i prstenova za struganje ulja.
Potonji u potpunosti uklanja ulje s površine stijenki cilindra.
Alati za instalaciju
Treba uzeti u obzir da se bez upotrebe posebnih alata i ručnim otpuštanjem dijelova njihov životni vijek značajno smanjuje. Za uklanjanje starog dijela i ugradnju novog na cilindar koristi se izvlakač klipnog prstena. Može imati različite dizajne:
Za pravilnu ugradnju klipnih prstenova potrebno je pridržavati se norme njihovog pritiskanja na stijenke klipa. Za to se koristi poseban trn.
Podešavanje klipnog prstena "uradi sam" prilično je uobičajen uređaj. To možete učiniti prema ovoj shemi:
Dakle, instaliranje klipnih prstenova vlastitim rukama nije težak zadatak i može ga učiniti svaki entuzijast automobila, podložno određenim pravilima.
Video daje pregled klipnih prstenova:
Klipni prstenovi su otvoreni prstenovi koji su postavljeni u žljebove klipa s malim razmakom. Razgovarajmo o klipnim prstenovima motora, kakvi su i njihovu glavnu svrhu.
Klipni prstenovi se prema namjeni dijele na kompresijske i uljne.
Kompresijski prstenovi spriječiti navalu plinova iz komore za izgaranje u kućište radilice. Slobodni vanjski promjer prstena je veći od unutarnjeg promjera cilindra, pa je dio prstena izrezan. Izrez u klipnom prstenu naziva se brava.
Prstenovi za struganje ulja spriječiti prodor ulja iz kućišta radilice u komoru za izgaranje, uklanjajući višak ulja sa stijenke cilindra. Instaliraju se ispod razine kompresije. Za razliku od kompresijskih prstenova, oni imaju prolazne utore.
Neki proizvođači, poput BMW-a, u početku dizajniraju motore s klipnim prstenovima zbog posebnog dizajna klipnih prstenova. To je učinjeno, prvo, kako bi se smanjili gubici trenja; drugo, radi manjeg trošenja grupe cilindar-klip; treće, ulje se osvježava unutar dugog servisnog intervala.
Od čega su napravljeni prstenovi motora?
Jedan od materijala koji se koristi za klipne prstenove je lijevano željezo. Njegova struktura omogućuje zadržavanje ulja, smanjujući trošenje. Derivat nodularnog lijevanog željeza, nodularni lijev, također se široko koristi. Ima većinu kvaliteta lijevanog željeza i može se elastično deformirati, što olakšava postavljanje prstenova.Klipni prstenovi od nehrđajućeg čelika su poboljšanje u odnosu na kromirane prstenove od lijevanog željeza. U biti, nehrđajući čelik je materijal koji sadrži velike količine kroma. I takvo prstenje ima svojstva slična onima koje ima kromirano prstenje. Ne hrđajući Čelik također ima sposobnost izdržati visoke temperature, superiornije od kromiranog lijevanog željeza.
Kako bi se produžio životni vijek prstenova i osiguralo njihovo brzo probijanje stvoreni su molibdenski prstenovi. Baza mu je izrađena od lijevanog željeza s premazom od molibdena. Molibden ima mnoga svojstva protiv trošenja kao i krom i u nekim slučajevima može biti otporniji na habanje. S vremenom su prstenovi od molibdena postali glavni dio motora jer su izdržljivi, relativno ih je lako probiti i pouzdaniji su.
Gornji kompresijski prstenovi motora
Postoji mnogo konfiguracija gornjeg kompresijskog prstena a razlike se teško uočavaju. Na primjer, prsten može imati blago namjerno uvijanje. Drugim riječima, gornja i donja površina prstena ne leže ravno u utoru prstena, već su blago nagnute, pri čemu samo gornji ili donji rub lica dodiruje provrt cilindra.Prstenovi su dizajnirani da ubrzaju probijanje površina klipnih prstenova i stijenki cilindra i pomognu brtvljenje prstena na vrhu i dnu utora prstena. Količina uvijanja u prstenu je vrlo mala i obično se izvodi brušenjem skošenja na unutarnjem rubu prstena.
Druga kompresija i uljni prstenovi motora
Glavni zadatak drugog kompresijskog prstena- dodatno brtvljenje nakon gornjeg prstena za struganje ulja. Zbog toga drugi prsten obično samo "nadzire" plinove koji prolaze pored gornjeg prstena, a tlak i temperatura se razlikuju od vrijednosti za gornji kompresijski prsten. Sukladno tome, materijali i dizajn drugog prstena su manje kritični.Međutim, drugi prsten ima važnu dodatnu funkciju: pomaže prstenu za struganje ulja, djelujući kao "strugač", sprječavajući da višak ulja uđe u komoru za izgaranje i izazove detonaciju.
Neki drugi kompresijski prstenovi posebno su napravljeni da budu skošeni kako bi pomogli u radu prstena za kontrolu ulja, pri čemu je skošenje najmanje na gornjem rubu prstena. Nastoji se kretati na vrhu ulja dok se kreće prema gore u cilindru i uklanja ulje dok se kreće prema dolje. Ako je uklanjanje ulja problem, tada će ovaj tip prstena istisnuti ulje, iako je drugi prsten s ravnom površinom zajedno s "normalnim" prstenom za struganje ulja sve što je potrebno.
Drugi kompresijski prsten bez razmaka je novog dizajna. Izraz "bez zazora" koji se ovdje koristi je donekle netočan, jer je općenito nemoguće napraviti prsten potpuno bez zazora - nemoguće ga je postaviti na klip, a prsten će biti nepodesiv čak i uz najmanja odstupanja u obliku provrta cilindra iz kruga. Unatoč tome, prsten se može napraviti bez ikakvog vidljivog zazora za prolaz plinova pored prstena.
Korištenjem ovih prstenova, motor će se brže uhodati tijekom procesa uhodavanja i proizvodit će nešto više snage kada se testira na stolu.
Potreba za prstenovima bez zazora ovisi o ponašanju drugih prstenova. Dok gornji kompresijski prsten osigurava dobro brtvljenje, drugi kompresijski prsten bez zazora je manje važan. U stvarnosti to nije slučaj i drugi kompresijski prsten bez zazora može biti odgovor na veću snagu.
Prstenovi za struganje ulja važni su za funkcioniranje motora, posebice kod korištenja niskooktanskog benzina. Motorno ulje onečišćuje komore za izgaranje i glave klipa, što će uzrokovati smanjenje snage.
Pri proučavanju principa rada motora s unutarnjim izgaranjem uočeno je da je klizna veza između klipa i cilindra zabrtvljena, odnosno da plinovi pod tlakom u prostoru iznad klipa ne prodiru između klipa i stijenki cilindra. u kućište motora. Glavna svrha klipnih prstenova je osigurati prihvatljivu nepropusnost.
Treba napomenuti da mali dio plinova iz komore za izgaranje još uvijek prodire u unutarnji prostor kućišta radilice, čak i kod novog, potpuno ispravnog motora. Brtva koja koristi klipne prstenove tehnički se naziva labirintska brtva; u brtvama ove vrste uvijek dolazi do curenja plina. Ali to curenje na motoru koji radi obično se nalazi u rasponu od 0,5 - 1,0%.
Plinovi koji se nalaze u kućištu radilice motora nazivaju se plinovi iz kućišta radilice. Kako se grupa cilindra i klipa motora troši, povećava se količina plinova iz kartera.
Osim brtvljenja, klipni prstenovi obavljaju još dvije zadaće. Oni podešavaju količinu ulja na stijenkama cilindra potrebnu za podmazivanje i samih prstenova i klipa, te odvode toplinu s klipa na stijenke cilindra.
Namjena klipnih prstenova:
Osiguravanje nepropusnosti između stijenki klipa i cilindra.
Reguliranje količine ulja potrebnog za podmazivanje veze klip-cilindar i sprječavanje ulaska ulja u komoru za izgaranje motora.
Odvođenje topline s klipa na stijenke cilindra.
Klipni prstenovi obavljaju ove tri zadaće u vrlo teškim uvjetima pod utjecajem visokih toplinskih i mehanička opterećenja. Toplinsko naprezanje klipnih prstenova nastaje pod utjecajem vrućih radnih plinova i pod utjecajem trenja prstenova o stijenke cilindra, što se događa u uvjetima gladovanja ulja u gornjem dijelu klipa.
Uspješno rješavanje ovih problema postiže se kako dizajnom burmi tako i pravilnim odabirom materijala za izradu burmi.
Vrsta prstena
Klipni prstenovi su podijeljeni u dvije vrste:
Kompresija
Strugači za ulje
Klipni prstenovi - dijagram
1. Prvi (gornji) kompresijski prsten
1.1. Molibdenski umetak protiv trošenja
2. Drugi kompresijski prsten
3. Prsten za struganje ulja:
3.1. Gornja ploča za struganje ulja
3.2. Tangencijalni ekspander
3.3. Donja ploča za struganje ulja
Klip s klipnim prstenovima
Fotografija poprečnog presjeka klipa modernog benzinskog motora s tipičnim kompletom klipnih prstenova ugrađenih na njemu u skladu s dijagramom danim na gornjoj slici.
Kompresijski prstenovi osiguravaju potrebnu nepropusnost, a prstenovi za struganje ulja reguliraju količinu ulja na stijenkama cilindra. Upravo se to podešava, a ne potpuno uklanja, jer će potpuno ili previše uklanjanja ulja dovesti do uljne gladi spoja klipa sa stijenkama cilindra u gornjem dijelu klipa i naknadnog zaglavljivanja klipa u cilindar.
Prethodno su motori bili niske brzine, a broj klipnih prstenova na jednom klipu dosegao je 5 - 7. Ali gotovo svi moderni benzinski motori i automobili velike brzine dizel motori Imaju samo tri klipna prstena na jednom klipu - dva kompresiona prstena i jedan prsten za struganje ulja.
Iako klipovi motora forsiranih sportskih automobila, koji stalno rade na velikim brzinama, mogu imati samo dva prstena. I klipovi dizelskih automobilskih motora, radi lakšeg pokretanja, mogu imati četiri prstena, od kojih su tri kompresijska prstena.
Prsten ugrađen u utor klipa koji se nalazi u cilindru motora mora prihvatiti apsolutno okrugli oblik(ovo se radi ako sama košuljica cilindra nije deformirana) i biti pritisnuta na površinu cilindra duž cijelog vanjskog opsega klipnog prstena. Da bi se to osiguralo, elastični klipni prsten nije izrađen u obliku pravilnog kruga, već u obliku luka promjenjivog polumjera, većeg od promjera cilindra i s dovoljno velikim razmakom (1) između krajeva prsten u slobodnom stanju. Kada se ugradi u cilindar, prsten se stisne i razmak (2) u prstenastom zatvaraču postaje 0,15 ÷ 0,5 mm. Točna i najveća dopuštena vrijednost ovog razmaka navedena je u tehničkoj dokumentaciji motora. Vrlo je važno osigurati reguliranu vrijednost zazora, povećani zazor pridonosi prodoru plinova u kućište radilice motora i smanjenju snage. Ali još opasniji je smanjeni zazor u bravi klipnog prstena. Tijekom rada, kao posljedica zagrijavanja, prsten se širi i sa smanjenim razmakom može doći do zaglavljivanja klipnog prstena u cilindru, što će dovesti do stvaranja ogrebotina na površini cilindra, loma međuprstenastih pregrada klip ili lom samog prstena. Stoga je prihvatljivo malo povećanje razmaka, ali je smanjenje razmaka u bravi klipnog prstena neprihvatljivo.
Vodeći proizvođači klipnih prstenova proizvode prstenove s razmakom koji se postupno smanjuje nakon 0,1 mm, može biti do 15 takvih odabranih veličina.
Nema krajnjeg zazora uz smanjenje visine prstena
Neki proizvođači klipnih prstenova proizvode klipne prstenove bez zazora. Naravno, nemoguće je promijeniti prirodno svojstvo metala da se širi s porastom temperature; prsten ugrađen u cilindar motora bez zazora sigurno će se zaglaviti. No puno se toga može riješiti uspješnim dizajnom. U ovom slučaju, klipni prsten sastoji se od dva ravna prstena postavljena jedan na drugi i zakrenuta za 180º relativno jedan prema drugom. U ovom slučaju, gornji prsten ima oblik slova "L", a donji prsten je umetnut u udubljenje gornjeg prstena, zbog čega visina takvog prstena nije veća od visine standardnog prstena.
Nekada davno, brave klipnih prstenova starih motora s malim brojem okretaja imale su složen oblik kako bi se smanjio proboj plina kroz bravu prstena, ali u modernim motorima velikih brzina proboj plina kroz bravu prstena je beznačajan. Stoga moderni prstenovi imaju samo pravokutni oblik brave.
Ispravna ugradnja klipnih prstenova
Promjenjivi radijus luka klipnog prstena nije uzet proizvoljno, već je izračunat kako bi se dobio potreban dijagram sile pritiskanja prstena na stijenke cilindra. Tijekom rada, klipni prsten se neravnomjerno troši. Kao rezultat pokusa, utvrđeno je da se prsten najintenzivnije troši u području brave. Stoga početno povećanje sile pritiskanja prstena u području brave produžava životni vijek prstena.
Ali precizno izračunati dijagram sile prstena može se promijeniti kao posljedica nestručne ugradnje prstena na klip. Moderni, vrlo tanki kompresijski klipni prstenovi ne smiju se montirati na klip ručno. Da biste to učinili, potrebno je koristiti poseban uređaj koji osigurava ravnomjerno širenje prstena po cijelom opsegu i ograničava maksimalno širenje.
Ručno postavljanje prstena, s povećanim i neravnomjernim širenjem, značajno smanjuje vijek trajanja prstena.
Pritisak kompresijskih prstenova na stijenke košuljice cilindra
Ova slika pokazuje da plinovi iz komore za izgaranje, kroz raspor između zone vatre klipa i stijenke cilindra i kroz raspor između pregradne stijenke i klipnog prstena, ulaze u unutarnju šupljinu klipnog prstena. U ovom slučaju, tlak u unutarnjoj šupljini gornjeg kompresijskog prstena gotovo je jednak tlaku u komori za izgaranje.
Zbog pritiska plina na unutarnju površinu prstena, klipni prsten je dodatno pritisnut na stijenke cilindra. Neki od plinova također ulaze u unutarnju šupljinu drugog kompresijskog prstena. Budući da prvi kompresijski prsten prigušuje tlak plina, tlak u unutarnjoj šupljini drugog kompresijskog prstena može biti jednak 30 - 60% tlaka u unutarnjoj šupljini prvog kompresijskog prstena.
Uzimajući u obzir činjenicu da se svi procesi u motoru odvijaju prilično brzo, tlak iz unutarnjih šupljina klipnih prstenova ne pada do sljedećeg takta snage; taj se fenomen naziva akumulacija tlaka. Akumulacija tlaka osigurava prihvatljiv rad klipnih prstenova koji su zbog starenja ili pregrijavanja djelomično izgubili elastičnost. Klipni prstenovi koji su izgubili elastičnost će raditi zadovoljavajuće pri velikim opterećenjima motora, ali kada motor radi pri malim opterećenjima, klipni prstenovi neće osigurati potrebnu brtvu. Stoga se klipni prstenovi serijskog osobnog automobila mogu smatrati ispravnim, jer zbog svoje elastičnosti stvaraju pritisak na stijenke cilindra.
Neki proizvođači klipnih prstenova tvrde da do 90% sile pritiska na klipne prstenove dolazi od tlaka radnih plinova motora. Možda su prstenovi sličnih tehničkih karakteristika prikladni samo za posebne sportske motore koji stalno rade u rasponu velikih brzina i velikih opterećenja, ali malo je vjerojatno da će takav prsten uspješno raditi u motoru serijskog automobila. Posebno pripremljeni klipni prstenovi, kao i mnogi drugi dijelovi motora, mogu poboljšati performanse motora pri strogo određenim uvjetima brzine i opterećenja. Ali u isto vrijeme, značajno će pogoršati performanse motora u drugim načinima rada.
Vrlo važna radna dimenzija je bočni zazor između prstena i utora klipa, jer o njemu ovisi tlak u utoru klipa. U prosjeku, ovaj razmak je 0,04 ÷ 0,08 mm. Veličina ovog razmaka također određuje udarna opterećenja na pregradama klipnih prstenova i, sukladno tome, buku motora, koja se povećava s povećanjem razmaka, ili vjerojatnost zaglavljivanja (gubitak pokretljivosti) klipnih prstenova kao jaz se smanjuje.
Mnogi automehaničari smatraju da se klipovi ne mogu dalje koristiti zbog istrošenosti vodilice (suknje) klipa, ali obično je istrošenost vodilice klipa neznatna. Naravno, ako klip nije radio u režimu izgladnjivanja ulja, a na površini klipa i stijenki cilindra nisu nastali tragovi ogrebotina.
Zapravo, klip se često odbacuje zbog neprihvatljivog trošenja utora gornjeg kompresijskog prstena.
Tijekom proizvodnje, i visina klipnih prstenova i visina utora klipa imaju određene varijacije, stoga je ponekad moguće odabrati klipni prsten potrebne visine kako bi se osigurao potreban zazor.
Oblik drugog kompresijskog prstena razlikuje se od oblika prvog kompresijskog prstena. Ponekad zbog osebujnog oblika vanjska površina drugi kompresijski prsten naziva se strugajući prsten
Ovaj prsten ne radi samo kao kompresijski prsten, već također sudjeluje u regulaciji količine ulja na stijenkama cilindra, odnosno djelomično obavlja ulogu prstena za struganje ulja. Donji dio radne površine drugog prstena izrađen je u obliku strugača, koji, kada se klip pomiče prema dolje, uklanja višak ulja sa stijenki cilindra. Donji kompresijski prsten radi u puno lakšim uvjetima. I temperatura u zoni prstena i tlak plina na prstenu (odnosno sila pritiskanja prstena na stijenku cilindra) značajno su niži u usporedbi sa sličnim pokazateljima koji utječu na gornji prsten.
Oba kompresijska prstena smiju se postaviti samo u jednom položaju. Gornja površina kompresijskog klipnog prstena ima oznaku "T", "TOR" ili druge. Prsten se uvijek postavlja s ovom oznakom prema gore. Neispravno postavljen klipni prsten, ne radi ispravno.
Prstenovi za struganje ulja ugrađeni su ispod klipnih kompresijskih prstenova. Na klipovima modernih motora osobni automobili Ugrađen je samo jedan prsten za struganje ulja. Iako su stariji motori, posebno oni namijenjeni stacionarnoj uporabi, koristili nekoliko prstenova za struganje ulja.
Prstenovi za struganje ulja dizajnirani su za regulaciju količine ulja na stijenkama cilindra. Ruska poslovica ovdje ne vrijedi: "Maslacem se kaša ne pokvari." Ne bi trebalo biti što je moguće više ulja na cilindrima, već točno onoliko koliko je potrebno. Nedovoljna količina ulja dovest će do nedostatka ulja i, kao rezultat toga, povećanog trošenja klipnih prstenova, površine klipa i cilindra. U nekim teškim uvjetima rada motora u prisustvu gladovanja ulja može doći do habanja spoja klip-cilindar, pa čak i potpunog zaglavljivanja klipa u cilindru.
Prekomjerna količina ulja na stijenkama cilindra također je nepoželjna. Višak ulja ulazi u komoru za izgaranje motora kroz kompresijske prstenove. Što dovodi do povećane potrošnje ulja, stvaranja naslaga ugljika na stijenkama komore za izgaranje, ventilima i svjećicama. Naslage ugljika od izgorjelog ulja u komori za izgaranje i na ventilima značajno pogoršavaju neke tehnički podaci motor. Tijekom rada motora, sustav za podmazivanje raspršuje veliku količinu maziva u donju unutarnju šupljinu cilindra, koja je neophodna za podmazivanje osovinice klipa i hlađenje klipa.
Kada se klip pomakne prema dolje, prsten za struganje ulja njegovi rubovi skupljaju višak ulja sa stijenki cilindra i usmjeravaju ga kroz drenažne otvore u utoru klipa u unutarnju šupljinu klipa. Ulje zatim teče u uljnu posudu, vraćajući se u sustav za podmazivanje motora.
