แหวนและฝาปิดมีดโกนน้ำมันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเครื่องยนต์รถยนต์ ในการดำเนินการซ่อมแซมอย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าชิ้นส่วนเหล่านี้คืออะไร จะหาและเปลี่ยนได้อย่างไร
แหวนขูดน้ำมัน (หรือลูกสูบ) ถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยทั่วไปทั้งชุดจะประกอบด้วยวงแหวนสามประเภท: เครื่องอัดอากาศส่วนบน เครื่องขูดน้ำมันอัด และเครื่องขูดน้ำมันส่วนล่าง พวกเขาทั้งหมดมีหน้าที่รับผิดชอบในพารามิเตอร์จำนวนมาก ซึ่งรวมถึง: ปริมาณการใช้น้ำมันและเชื้อเพลิง กำลังของยานพาหนะ ความสามารถในการสตาร์ท และความเป็นพิษของไอเสีย
ฟังก์ชั่นหลัก แหวนลูกสูบ- เป็นการนำความร้อนออกจากลูกสูบ หากไม่เกิดขึ้น อาจเกิดข้อบกพร่องต่างๆ หรือแม้แต่การติดขัดบนลูกสูบ นอกจากนี้ วงแหวนยังช่วยให้ห้องเผาไหม้มีความแน่นสูงสุด โดยป้องกันไม่ให้ก๊าซเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์และลดการซึมของน้ำมันเข้าไปในห้อง
วงแหวนอาจประกอบด้วยส่วนประกอบสองหรือสามส่วน ประการแรกประกอบด้วยตัวแหวนและสปริงที่ทำเป็นรูปเกลียว ด้วยเหตุนี้จึงทำให้องค์ประกอบมีความยืดหยุ่นสูงสุดและความพอดีของวงแหวนที่แน่นที่สุด โครงสร้างประกอบด้วยสามองค์ประกอบประกอบด้วยสปริงสเปเซอร์และแผ่นเหล็กสองแผ่น การออกแบบนี้ทำให้สามารถบรรลุความรัดกุมสูงสุดตลอดขอบเขตการสัมผัสของวงแหวนและพบการใช้งานในเครื่องยนต์เบนซิน
หลักการทำงานของวงแหวนขูดน้ำมัน
วงแหวนอัดรับภาระที่หนักที่สุด เนื่องจากมีแรงดันแก๊สสูงสุดและอุณหภูมิสูง วงแหวนดังกล่าวทำจากเหล็กโลหะผสมและเคลือบพื้นผิวที่ทนต่อการสึกหรอ
เอ - รูปร่าง, b - การจัดเรียงแหวนบนลูกสูบ, c - แหวนมีดโกนน้ำมันคอมโพสิต; 1 - แหวนบีบอัด, วงแหวนขูดน้ำมัน 2 อัน, แผ่นเหล็กแบน 3 อัน, ตัวขยาย 4 แกน, ตัวขยายแนวรัศมี 5 อัน
เมื่อเข้าใกล้จุดวิกฤต ปริมาณน้ำมันในส่วนบนจะลดลง ความดันและอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้น ความเร็วในการเคลื่อนที่ลดลงและการหยุดจะทำให้ฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นแตกออกโดยสมบูรณ์ ทั้งหมดนี้หมายความว่าวงแหวนบีบอัดประสบกับแรงเสียดทานแบบแห้ง ซึ่งหมายความว่าแหวนจะสึกหรอค่อนข้างเร็ว
วงแหวนขูดน้ำมันอัดอาจมีความเครียดน้อยลง แต่ทำหน้าที่สองอย่างพร้อมกัน: การถ่ายน้ำมันเครื่องลงในห้องข้อเหวี่ยงและการรักษาแรงอัดในกระบอกสูบ ในเรื่องนี้ก็มีรูปทรงกรวยด้วย มุมหนึ่งเอียง
วงแหวนขูดน้ำมันมีภาระน้อยที่สุดและรับผิดชอบเฉพาะการระบายน้ำมันเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์เท่านั้น ในการทำเช่นนี้พวกเขาจะติดตั้งสายพานสองเส้นซึ่งระหว่างนั้นจะมีการรวบรวมน้ำมันที่เหลือและผ่านขอบพิเศษที่ส่วนล่างจะถูกปล่อยลงในบ่อเครื่องยนต์
การตรวจสอบสภาพของแหวนลูกสูบ
ดังที่คุณเข้าใจแล้วว่าโหมดการทำงานของวงแหวนนั้นยากมาก นี่เป็นเพราะแรงกดดันมหาศาล แรงเสียดทาน และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ในเรื่องนี้การสึกหรอตามธรรมชาติเกิดขึ้นซึ่งมักเกิดขึ้นหลังจาก 150,000 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม ผู้ขับขี่หลายคนอ้างว่าเครื่องยนต์ของพวกเขาทนทานได้ถึง 500,000 กิโลเมตร ผลลัพธ์ดังกล่าวสามารถรับได้เมื่อมีการใช้งานรถอย่างถูกต้องเท่านั้น ในกรณีอื่น ๆ การสึกหรอของแหวนเกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว
ความล้มเหลวของแหวนลูกสูบก่อนกำหนดมักเกิดขึ้นเมื่อใช้น้ำมันคุณภาพต่ำหรือผสมกับน้ำมันอื่น สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบสภาพของตัวกรองอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขับรถบนถนนที่มีฝุ่นมาก เหนือสิ่งอื่นใด อย่าโอเวอร์โหลดหรือทำให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป การก่อตัวของคาร์บอนเนื่องจาก อุณหภูมิสูงขึ้น,ส่งเสริมการเกิดวงแหวน
คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าแหวนลูกสูบของคุณต้องการการซ่อมแซม? ในการทำเช่นนี้คุณต้องใส่ใจกับการสิ้นเปลืองน้ำมัน การสิ้นเปลืองน้ำมันหล่อลื่นที่เพิ่มขึ้นเป็นสัญญาณแรกของความล้มเหลวของแหวนลูกสูบ น้ำมันเข้าสู่ห้องเผาไหม้และมีควันสีน้ำเงินปรากฏขึ้นจากท่อไอเสีย
นอกจากนี้ความผิดปกติของแหวนลูกสูบสามารถตัดสินได้จากการปนเปื้อนของหัวเทียนและการรั่วไหลของน้ำมันและการระเหยในสถานที่ที่ติดตั้งปะเก็นและซีล
การแยกคาร์บอนของแหวนลูกสูบ - มีไว้เพื่ออะไร?
หากตรวจพบการสะสมของคาร์บอน ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแหวนลูกสูบ ผู้ขับขี่ที่มีประสบการณ์ได้ค้นพบวิธีที่พิสูจน์แล้วมานานแล้วในการกำจัดคราบคาร์บอนอย่างรวดเร็ว และทำให้วงแหวนที่ติดอยู่กลับมามีชีวิตอีกครั้ง สำหรับสิ่งนี้เตรียมส่วนผสมพิเศษซึ่งมีน้ำมันก๊าดและอะซิโตนในปริมาณเท่ากัน คลายเกลียวหัวเทียนและเทส่วนผสมที่เตรียมไว้ลงในรู หลังจากผ่านไป 9 ชั่วโมง ให้ขันหัวเทียนให้แน่นแล้วสตาร์ทเครื่องยนต์ หลังจากนั้นคุณจะต้องขับต่อไปอีกประมาณ 15 กิโลเมตรด้วยความเร็วสูงสุด ในตอนท้ายของขั้นตอน ต้องแน่ใจว่าได้เปลี่ยนไส้กรองน้ำมันเครื่องและไส้กรองอากาศ
นอกจากการใช้แล้ว สูตรอาหารพื้นบ้านคุณสามารถซื้อเครื่องแยกคาร์บอนวงแหวนน้ำมันแบบพิเศษได้ที่ร้านค้า โดยทั่วไปผลของมันจะจำกัดอยู่ที่ 15 นาที
ยกส่วนของรถที่ล้อกำลังขับเคลื่อน (เช่น ขับเคลื่อนล้อหน้า - ส่วนหน้าห้อยอยู่) เข้าเกียร์สุดท้าย คลายเกลียวหัวเทียน แล้วหมุนล้อจนลูกสูบอยู่ตรงกลาง สำหรับการควบคุมคุณสามารถใช้เครื่องหมายที่อยู่บนมู่เล่ของเพลาข้อเหวี่ยงและบล็อกได้ หลังจากนั้นให้เทตัวแยกคาร์บอนลงในรูหัวเทียนแล้วรอเวลาตามคำแนะนำบนฉลาก เพื่อให้ได้ผลดียิ่งขึ้น คุณสามารถหมุนวงล้อได้เป็นครั้งคราว
ขั้นตอนสุดท้ายคือการหมุนเครื่องยนต์โดยใช้สตาร์ทเตอร์ที่คดเคี้ยวในเกียร์ว่าง การดำเนินการนี้จำเป็นเพื่อบีบของเหลวและคาร์บอนที่ตกค้างออกจากเครื่องยนต์ จากนั้นขันหัวเทียนกลับเข้าไปแล้วสตาร์ทเครื่องยนต์และปล่อยให้เครื่องยนต์เดินเบาเป็นเวลา 15 นาที
อย่าตื่นตระหนกหากเครื่องยนต์สตาร์ทไม่ติดทันทีและมีควันน่าสงสัยปรากฏขึ้นจากท่อไอเสีย ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องปกติอย่างแน่นอน
การเปลี่ยนแหวนลูกสูบด้วยมือของคุณเอง - วิดีโอ
การกำจัดคาร์บอนสามารถช่วยกำจัดการสะสมตัวของคาร์บอนเท่านั้น หากแหวนสึกหรอมากต้องเปลี่ยนทันที
เมื่อซื้อแหวนชุดใหม่ ให้ความสำคัญกับชิ้นส่วนที่มีคุณภาพเท่านั้น อย่ากลัวราคาที่สูงเนื่องจากอะนาล็อกราคาถูกสามารถทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้ตามปกติเพียงไม่กี่พันกิโลเมตร โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุที่ใช้ทำวงแหวนตรงกับวัสดุของเครื่องยนต์ นี่เป็นหนึ่งในเกณฑ์หลัก
ขั้นตอนต่อไปคือการระบายน้ำมันและถอดส่วนประกอบทั้งหมดที่ป้องกันไม่ให้ลูกสูบถูกดึงออกจากบล็อก ถอดตัวกรองอากาศ ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง และคลายเกลียวสลักเกลียวยึดตัวจ่ายไฟ จากนั้นถอดเฟืองเพลาลูกเบี้ยวคลายเกลียวฝาครอบหัวถังแล้วถอดออก หลังจากนั้นให้คลายเกลียวตัวเรือนที่ยึดแบริ่งเพลาลูกเบี้ยว
ทันทีที่เปิดการเข้าถึงเพลาลูกเบี้ยว จะถูกดึงออกพร้อมกับซีลน้ำมัน ชิ้นส่วนได้รับการติดตั้งเพื่อให้ลูกสูบอยู่ที่ศูนย์กลางตายด้านบน เทียนถูกเปิดออกและสอดแท่งพิเศษเข้าไปในรูซึ่งจะป้องกันไม่ให้วาล์วหล่นลงมา ใช้ตัวดึงพิเศษสปริงวาล์วถูกบีบอัดและดึงแคร็กเกอร์สองตัวออกด้วยแหนบ ในการดึงวงแหวนออกคุณต้องใช้อุปกรณ์พิเศษด้วย
การติดตั้งวงแหวนใหม่จะดำเนินการในลำดับย้อนกลับ แต่ก่อนที่จะกดเข้าไปต้องแน่ใจว่าได้หล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่องแล้ว สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคืออย่าให้ด้านข้างปะปนกัน เนื่องจากอาจทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันมากขึ้น
เมื่อพิจารณาหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เราสามารถเข้าใจได้ว่ากระบวนการหลักเกิดขึ้นในกระบอกสูบ ยิ่งไปกว่านั้น จำเป็นต้องมีการสร้างเงื่อนไขบางประการ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการทำให้ห้องเผาไหม้มีความแน่นหนา ซึ่งเป็นพื้นที่ที่อยู่เหนือลูกสูบ ยิ่งกว่านั้นลูกสูบเองก็เป็นองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเคลื่อนที่ภายในกระบอกสูบนั่นคือมีการเชื่อมต่อแบบเลื่อนระหว่างพวกมัน
เป็นที่น่าสังเกตว่าเส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบต้องเล็กกว่าขนาดภายในของกระบอกสูบ และทั้งหมดเป็นเพราะกระบวนการที่เกิดขึ้นในกระบอกสูบนั้นมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมาก เนื่องจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง โลหะจะขยายตัว หากเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกสูบเท่ากับกระบอกสูบก็จะเกิดการติดขัดเมื่อถูกความร้อน ปรากฎว่ามีช่องว่างระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้นั่นคือจะไม่มีความหนาแน่น เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ได้มีการเพิ่มองค์ประกอบอื่นในการออกแบบ CPG - วงแหวนพิเศษที่ติดตั้งอยู่บนลูกสูบ
อุปกรณ์ลูกสูบ
องค์ประกอบ CPG เหล่านี้มีหน้าที่สำคัญหลายประการ:
- รับประกันความแน่นของห้องเผาไหม้
- ควบคุมปริมาณสารหล่อลื่นที่ใช้ในการหล่อลื่นผนังกระบอกสูบ และยังป้องกันไม่ให้เข้าสู่ช่องว่างเหนือลูกสูบอีกด้วย
- ความร้อนจะถูกดึงออกจากลูกสูบไปยังกระบอกสูบ
การทำงานของแหวนลูกสูบเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ค่อนข้างยาก - การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง, ภาระทางกลที่สำคัญซึ่งไม่เพียงเกิดจากการสัมผัสกับก๊าซอย่างต่อเนื่อง แต่ยังมาจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากขาดสารหล่อลื่นในบริเวณก้นลูกสูบ 
วงแหวนหนึ่งวงไม่สามารถรับมือกับงานได้ จึงมีการติดตั้งองค์ประกอบหลายอย่างบนลูกสูบ ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะทำหน้าที่เฉพาะ แหวนลูกสูบทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- การบีบอัด (ออกแบบมาเพื่อให้แน่น);
- มีดโกนน้ำมัน (ปรับปริมาณน้ำมันหล่อลื่นใน CPG)
ปริมาณรวมอาจแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับลักษณะการออกแบบของโรงไฟฟ้า ที่แพร่หลายที่สุดคือการจัดเรียงสามวงแหวน (2 - การบีบอัด, 1 - มีดโกนน้ำมัน) แต่มีเครื่องยนต์จำนวนหนึ่งที่สามารถเข้าถึง 7 ชิ้นได้ ตัวอย่างเช่นสำหรับเครื่องยนต์สองจังหวะจะมีการติดตั้งวาล์วอัดสองตัวเท่านั้นและไม่ได้ใช้มีดโกนน้ำมัน
วงแหวนที่ใช้ทั้งหมดเป็นแบบเปิด นั่นคือพวกมันไม่แข็ง (มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะติดตั้งในร่องลูกสูบ) และมีช่องเจาะซึ่งในทางกลับกันก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน
ในสถานะขยายวงแหวนจะทำเป็นรูปวงรีและระยะห่างระหว่างปลายมีความสำคัญ ทำให้สามารถใส่ลูกสูบได้อย่างง่ายดายและติดตั้งลงในร่องพิเศษในนั้น เมื่อนั่งในกระบอกสูบก็จะใช้ที่ถูกต้อง ทรงกลมซึ่งรับประกันความพอดีรอบเส้นรอบวงทั้งหมด ในขณะที่คัตเอาต์ (ล็อค) ลดลง และช่องว่างนี้เพียง 0.15-0.5 มม. ช่องว่างนี้เป็นความร้อนและหน้าที่ของมันคือการชดเชยขนาดอันเป็นผลมาจากการขยายตัวทางความร้อน
เนื่องจากมีช่องว่าง ก๊าซจึงสามารถผ่านเข้าไปในช่องลูกสูบย่อยได้ เพื่อกำจัดปัจจัยนี้ จึงมีการติดตั้งวงแหวนบีบอัดสองตัว พวกเขาสร้างสิ่งที่เรียกว่าตราประทับแบบเขาวงกตซึ่งล็อคของวงแหวนวงแรกหมุนได้ 180 องศา เกี่ยวกับครั้งที่สอง แต่ถึงแม้วิธีการแก้ปัญหานี้ก็ไม่ได้รับประกันการปิดผนึกพื้นที่ลูกสูบด้านบนอย่างสมบูรณ์และก๊าซบางส่วนจะทะลุเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยง
วิดีโอ: ทฤษฎี ICE: แหวนลูกสูบ (ตอนที่ 2)
โปรดทราบว่าการติดตั้งวงแหวนอัดตัวที่สามเพิ่มเติม แม้ว่าจะช่วยลดการรั่วไหล แต่ยังทำให้แรงเสียดทานใน CPG เพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นวิธีแก้ปัญหานี้จึงไม่สามารถทำได้
วงแหวนอัด
ภาระหลักตกอยู่ที่วงแหวนอัดแรกซึ่งอยู่ใกล้กับก้นลูกสูบมากที่สุด หน้าที่หลักคือดูแลความรัดกุมของห้องเผาไหม้ มันเป็นสิ่งที่สัมผัสกับอุณหภูมิและแรงดันก๊าซที่สูงที่สุดและทั้งหมดนี้อยู่ในสภาวะที่ขาดสารหล่อลื่น เพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างผนังกับวงแหวน พื้นผิวการทำงานของส่วนหลังจึงถูกทำให้โค้งมน นอกจากนี้ เม็ดมีดโมลิบดีนัมหรือโครเมียมที่พ่นลงบนพื้นผิวสามารถลดการสึกหรอของวงแหวนด้านบนเมื่อใช้งานภายใต้สภาวะที่ยากลำบาก แต่ตัวมันเองนั้นทำจากเหล็กหล่อที่มีความแข็งแรงสูงที่ยืดหยุ่นได้ แต่บางครั้งก็ใช้เหล็กด้วย
วิดีโอ: 2.0 ทฤษฎี ICE: เกิดข้อผิดพลาดในการติดตั้งแหวนลูกสูบมีดโกนน้ำมัน
เป็นที่น่าสังเกตว่าก๊าซทำงานมีส่วนในการสร้างความหนาแน่นของห้องเผาไหม้ เพื่อจุดประสงค์นี้ ความสูงของวงแหวนจะน้อยกว่าความสูงของร่องเล็กน้อย ผ่านช่องว่างที่เกิดขึ้น ก๊าซจะแทรกซึมเข้าไปในร่องและเริ่มกดดันบนพื้นผิวด้านในของวงแหวน และกดให้ติดกับผนังต่อไป
ผู้ผลิตบางรายผลิตแหวนอัดที่เรียกว่า "ชิ้นเดียว" ในความเป็นจริง มันประกอบด้วยวงแหวนแบนสองวง ซึ่งหลังจากวางอยู่บนลูกสูบแล้ว ให้หมุน 180° สัมพันธ์กันโดยใช้ตัวล็อค โดยพื้นฐานแล้ว การออกแบบนี้ทำให้การปิดผนึกเขาวงกตซับซ้อนขึ้น ซึ่งช่วยลดปริมาณก๊าซที่ไหลผ่าน
วงแหวนอัดอันที่สองมีจุดประสงค์สองประการ ประการแรกเป็นองค์ประกอบของซีลเขาวงกตและป้องกันการแทรกซึมของก๊าซที่ทะลุผ่านวงแหวนด้านบนเข้าไปในช่องลูกสูบย่อย และประการที่สอง มีส่วนร่วมในการปรับปริมาณสารหล่อลื่นบนผนังกระบอกสูบ องค์ประกอบนี้มีรูปทรงพื้นผิวการทำงานเฉพาะ (ทรงกรวยหรือรูปตัว L) พื้นผิวนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องขูด โดยขจัดน้ำมันหล่อลื่นส่วนเกินออกจากผนังและระบายไปยังวงแหวนขูดน้ำมัน นั่นเป็นสาเหตุที่เรียกว่ามีดโกน
เนื่องจากใช้โหลดน้อยกว่าอันแรกอย่างมาก การออกแบบจึงไม่ใช้การพ่นที่มีความแข็งแรงสูง แต่ทำจากเหล็กหล่อเหนียวทั้งหมด
แหวนขูดน้ำมัน
หน้าที่ของวงแหวนขูดน้ำมันคือการปรับความหนาของฟิล์มน้ำมันบนผนังกระบอกสูบคือการปรับและไม่กำจัดน้ำมันหล่อลื่นออกทั้งหมด หากมีน้ำมันไม่เพียงพอ แรงเสียดทานจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้แหวนสึกหรออย่างรวดเร็ว รวมถึงอาจเกิดรอยบนผนังกระบอกสูบได้ ในระหว่างการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ สารจำนวนมากจะเกาะอยู่บนพื้นผิวทั้งหมดภายในห้องเผาไหม้
โครงสร้างองค์ประกอบนี้มีความซับซ้อนมากที่สุดและเป็นองค์ประกอบเดียวที่มีรูระบายน้ำเพื่อระบายน้ำมันที่ถอดออก สามารถใช้กับรถยนต์ได้สองประเภท:
- รูปตัวยู
- คอมโพสิต
องค์ประกอบการทำงานของวงแหวนรูปตัวยูคือขอบสองด้านที่ขูดสารหล่อลื่นออกจากผนัง นอกจากนี้น้ำมันที่ถูกดึงออกจากขอบด้านบนจะไหลผ่านรูระบายน้ำและไหลลงมาตามช่องที่ทำในลูกสูบ น้ำมันหล่อลื่นที่ขูดออกโดยขอบด้านล่างจะลงไปตามผนังกระโปรงลูกสูบและกระบอกสูบ
วิดีโอ: เราใส่ลูกสูบเข้าไปในเสื้อสูบ
เพื่อให้แน่ใจว่ามีแรงกดดันที่จำเป็นต่อพื้นผิวจึงใช้ตัวขยายวงสัมผัสพิเศษ:
- เกลียว;
- ลาเมลลาร์;
ตัวขยายเหล่านี้ติดตั้งอยู่ในร่องลูกสูบใต้วงแหวน สำหรับเครื่องขยายเกลียว จะมีการสร้างร่องพิเศษบนพื้นผิวด้านในของวงแหวน
วงแหวนขูดน้ำมันแบบคอมโพสิตมีความโดดเด่นด้วยการออกแบบแบบพับได้ซึ่งมีองค์ประกอบหลายอย่าง กล่าวคือ แผ่นวงแหวนแบนสองแผ่น (ทำจากเหล็กและเคลือบด้วยโครเมียม) โดยวางส่วนขยายสองตัวไว้ระหว่างนั้น - วงสัมผัสและแนวแกน ในบางกรณี มีการใช้ตัวขยายเพียงอันเดียว จึงสามารถขยายได้ทั้งสองทิศทาง
ข้อบกพร่องพื้นฐาน
เนื่องจากองค์ประกอบ CPG เหล่านี้สัมผัสกับผนังกระบอกสูบอย่างต่อเนื่อง ความผิดปกติหลักคือการสึกหรอของพื้นผิวการทำงาน อายุการใช้งานขององค์ประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวัสดุในการผลิตและสภาพการใช้งานและอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 150,000 ถึง 1 ล้านกม.
แต่การไม่ปฏิบัติตามกฎการปฏิบัติงานสามารถลดอายุการใช้งานลงได้อย่างมาก ทรัพยากรอาจได้รับผลกระทบจาก:
- อยู่ในโรงไฟฟ้าไม่ทันเวลา
- การใช้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ
- การใช้รถบ่อยครั้งในรถติดหรือการเดินทางระยะสั้น
- สร้างภาระมากเกินไปในโรงไฟฟ้า
- มอเตอร์ร้อนเกินไป
สัญญาณหลักของการสึกหรออย่างรุนแรงของแหวนลูกสูบคือการบีบอัดที่ลดลงอย่างมากซึ่งเป็นผลมาจากกำลังและสมรรถนะแบบไดนามิกของรถลดลงและการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นรวมถึงการสิ้นเปลืองน้ำมันหล่อลื่นที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
แหวนลูกสูบจะทำหน้าที่ผนึกระหว่างผนังกระบอกสูบกับลูกสูบ ต้องมีการปิดผนึกที่ดีทั่วทั้งระนาบของกระบอกสูบในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ในเครื่องยนต์สี่จังหวะ มีการใช้วงแหวนสามวงบ่อยที่สุด โดยสองวงเป็นวงแหวนอัดและวงแหวนขูดน้ำมันส่วนล่าง
- วงแหวนอัดให้การปิดผนึกที่เชื่อถือได้ระหว่างกระบอกสูบและลูกสูบเพื่อปิดผนึกห้องเผาไหม้
- การกำจัดความร้อนจากลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบ
- วงแหวนขูดน้ำมันจะขจัดน้ำมันส่วนเกินออกจากผนังกระบอกสูบ ป้องกันไม่ให้เข้าสู่ห้องเผาไหม้ อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้ถูกเอาออกทั้งหมด แต่จะถูกปรับ ทำให้เหลือน้ำมันตามปริมาณที่ต้องการสำหรับวงแหวนอัด
วงแหวนอัดแรก
ออกแบบมาเพื่อป้องกันการทะลุผ่านของก๊าซขยายตัวในห้องเผาไหม้ ในระหว่างรอบจังหวะกำลัง แรงดันที่เพิ่มขึ้นในห้องเผาไหม้จะบังคับให้วงแหวนอัดวงแรกไปที่ด้านล่างของร่องลูกสูบและกดให้แน่นกับผนังกระบอกสูบมากขึ้น ดังนั้นจึงเป็นฉนวนที่เพียงพอของห้องเผาไหม้ ความดันในร่องแหวนจะคงอยู่ในระหว่างการสโตรคครั้งต่อๆ ไป
การจัดการเพื่อลงมา ช่องว่างระหว่างวงแหวนกับร่องคือ 0.04-0.08 มม
ปกป้องวงแหวนที่สองจากอุณหภูมิการเผาไหม้สูงและลดภาระ มีการถ่ายเทความร้อนจากลูกสูบไปยังกระบอกสูบมากที่สุด ประมาณ 50-60% ของความร้อนที่ถูกดึงออกจากลูกสูบไปยังกระบอกสูบจะเกิดขึ้นบนวงแหวนอัด ก๊าซบางส่วนทะลุผ่าน วงแหวนที่สองเริ่มทำหน้าที่ของมัน และจะเพิ่มเติมในภายหลัง
วงแหวนอัดแรกทำจากเหล็กหล่อคุณภาพสูง ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิและโหลดสูงได้ในขณะที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ อุณหภูมิของวงแหวนจะสูงถึง 180-210°C ที่จุดศูนย์กลางตายบนซึ่งแทบไม่มีการหล่อลื่นเนื่องจากการเสียดสี อีกประการหนึ่ง อุณหภูมิสูง. พื้นผิวการทำงานด้านนอกของวงแหวนมักจะมีการเคลือบพิเศษเพื่อลดแรงเสียดทาน ซึ่งอาจเป็นพื้นผิวพลาสมาของโมลิบดีนัม เซอร์เมต และเซรามิก ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือการเคลือบโครเมียมซึ่งมีสีเทาด้าน (ใช้โดยการชุบด้วยไฟฟ้า) และมีโครงสร้างรูพรุนพิเศษที่ช่วยให้สามารถกักเก็บน้ำมันไว้เพื่อลดการเสียดสีเพิ่มเติม พื้นผิวที่เหลือจะเป็นสีดำอันเป็นผลมาจากฟอสเฟต สารเคลือบมีคุณสมบัติต้านการเสียดสีและป้องกันการกัดกร่อน
วงแหวนอัดไม่ได้ทำเป็นรูปทรงกลมทั้งหมด แต่มีรูปร่างส่วนโค้งที่ซับซ้อนในสถานะอิสระและมีช่องว่างปลายที่ค่อนข้างใหญ่ เมื่อแหวนเข้าที่ในลูกสูบและใส่เข้าไปในกระบอกสูบแล้ว แหวนจะให้แรงจับยึดสม่ำเสมอที่จุดใดก็ได้บนเส้นรอบวง
วงแหวนบีบอัดที่สอง
ทำงานในสภาวะที่เอื้ออำนวยมากขึ้นและทำหน้าที่ซีลเพิ่มเติม นอกจากนี้ เนื่องจากมีรูปร่างพิเศษจึงช่วยให้เครื่องขูดน้ำมันขจัดน้ำมันส่วนเกินออกเหลือเพียงฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวของกระบอกสูบ อุณหภูมิวงแหวนเฉลี่ยอยู่ที่ 150 - 170 °C ในโหมดการทำงาน ช่องว่างระหว่างแหวนกับร่องลูกสูบจะต่ำกว่าอันแรกเล็กน้อย 0.03-0.06 มม. รูปทรงวงแหวนที่หลากหลายจะกำหนดประสิทธิภาพของฟังก์ชันบางอย่าง เช่นการกระจายน้ำหนักในร่อง, ลดการเสียดสีที่กระโปรงลูกสูบโดยการชุบน้ำมัน, ขจัดน้ำมันส่วนเกิน
การลบมุมที่ด้านในของวงแหวนจะกำหนดทิศทางที่วงแหวนจะโค้งงอ หากการลบมุมอยู่ที่ด้านล่าง หลังจากให้ความร้อนแล้ว วงแหวนก็จะหมุนพื้นผิวด้านนอกลงตามที่แสดงในภาพ ดังนั้นหากลบมุมอยู่ด้านบน พื้นผิวการทำงานของวงแหวนก็จะหงายขึ้น
แหวนขูดน้ำมัน
ใต้วงแหวนอัดจะมีวงแหวนขูดน้ำมันซึ่งทำหน้าที่กำจัดน้ำมันส่วนเกินออกจากผนังกระบอกสูบ
น้ำมันจำนวนมากที่ซึมผ่านวงแหวนอัดเข้าไปในห้องเผาไหม้ส่งผลเสียต่อสมรรถนะของเครื่องยนต์ ในระหว่างการทำงาน น้ำมันที่เผาไหม้จะสะสมอยู่บนผนังวาล์ว ห้องเผาไหม้ หัวเทียน และก้นลูกสูบ คราบสะสมขนาดใหญ่จะร้อนจัด เพิ่มโอกาสที่จะเกิดการระเบิด วาล์วไอเสียอาจมีความเครียดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ชั้นบางๆ ของฟิล์มน้ำมันที่หลงเหลือจากวงแหวนขูดน้ำมันจะช่วยลดแรงเสียดทานของวงแหวนอัด และเพิ่มความทนทาน ต่างจากเครื่องขูดน้ำมันแบบอัดตรงที่พวกมันไม่ได้ถูกกดด้วยแรงดันแก๊สที่ใช้งานไปยังระนาบของร่องในลูกสูบและผนังกระบอกสูบ ดังนั้นจึงมีตัวขยายแนวแกนและแนวรัศมีแบบพิเศษ
จากการออกแบบสามารถแยกแยะวงแหวนได้สองประเภท: รูปทรงกล่องและ การเรียงพิมพ์ทั้งสองอาจมีส่วนขยายที่แตกต่างกัน
ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลง วงแหวนขูดน้ำมันจะขูดน้ำมันส่วนเกินออกจากผนังกระบอกสูบ และนำมันผ่านรูระบายน้ำในลูกสูบกลับเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยง ลิ่มน้ำมันที่อยู่ด้านหน้าวงแหวนช่วยหล่อลื่นกระโปรงลูกสูบแบบเลื่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผนังทรงกระบอกมีความหยาบเรียกว่า ที่รักซึ่งช่วยให้คุณรักษาชั้นน้ำมันที่บางที่สุดสำหรับวงแหวนอัดได้
โดยทั่วไปคือวงแหวนที่ซ้อนกันซึ่งประกอบด้วยแผ่นเหล็กบางสองแผ่น (มักจะมีการเคลือบที่แตกต่างกันเพื่อลดหนาม) และตัวขยายวงสัมผัสที่ทำหน้าที่ขยายทั้งแนวแกนและแนวรัศมี ใช้ในเครื่องยนต์สมัยใหม่
คุณสมบัติของการติดตั้งแหวนขูดน้ำมัน
ฉันต้องการดึงความสนใจของคุณไปที่การติดตั้งแหวนมีดโกนน้ำมัน ไม่น่าจะมีปัญหากับการบีบอัดหากคุณปฏิบัติตามกฎง่ายๆ ติดตั้งโดยหงายคำจารึกขึ้น (คำจารึก จุด) และใช้เครื่องมือพิเศษ
เมื่อติดตั้งวาล์วขูดน้ำมัน อาจเกิดปัญหาขึ้นหากไม่มีคำจารึก หรือหากติดตั้งตัวล็อคส่วนขยายอย่างถูกต้อง ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติมนี้ หากไม่มีจารึกก็ไม่สำคัญว่าคุณจะสวมแหวนด้านไหนและแหวนวงไหนอยู่ด้านบนและแหวนวงไหนอยู่ด้านล่าง (ฝัง)
ข้อผิดพลาดมักเกิดขึ้นเมื่อติดตั้งลูกสูบเข้ากับกระบอกสูบ แม้ว่าจะใช้แคลมป์พิเศษเพื่อขันแหวนบนลูกสูบให้แน่นก็ตาม ลักษณะเฉพาะมีดังนี้ เมื่อประกอบวงแหวนมีดโกนน้ำมัน คุณควรคำนึงถึงตัวล็อคส่วนขยายและความถูกต้องของด็อกกิ้ง เพื่อความชัดเจน โปรดดูภาพด้านล่าง
ในระหว่างการบีบอัดแหวนบนลูกสูบ ตัวล็อคของส่วนขยายแหวนมีดโกนน้ำมันสามารถกระโดดออกจากตำแหน่งที่ถูกต้องและทับซ้อนกัน รวมตัวกันเป็นเกลียว ดังนั้นแผ่นจะหล่นผ่านส่วนขยาย และสิ่งนี้จะนำไปสู่การครูดของผนังกระบอกสูบและ ร่องลูกสูบ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ควรวางแคลมป์ยึดให้แน่นตามที่แสดงในภาพ
โดยการปฏิบัติตามกฎง่ายๆ คุณจะติดตั้งวงแหวนในกระบอกสูบได้อย่างถูกต้อง
เมื่อศึกษาหลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในพบว่าการเชื่อมต่อแบบเลื่อนระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบถูกปิดผนึกนั่นคือก๊าซภายใต้ความดันในช่องว่างเหนือลูกสูบจะไม่ทะลุระหว่างลูกสูบกับผนังกระบอกสูบ เข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ วัตถุประสงค์หลักของแหวนลูกสูบคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาแน่นที่ยอมรับได้ ควรสังเกตว่าส่วนเล็กๆ ของก๊าซจากห้องเผาไหม้ยังคงแทรกซึมเข้าไปในพื้นที่ภายในของห้องเหวี่ยง แม้แต่เครื่องยนต์ใหม่ที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ก็ตาม ซีลที่ใช้แหวนลูกสูบในทางเทคนิคเรียกว่าซีลชนิดเขาวงกต ในซีลประเภทนี้ แก๊สรั่วมักจะเกิดขึ้นเสมอ แต่การรั่วไหลของเครื่องยนต์ที่ใช้งานได้มักจะอยู่ในช่วง 0.5 - 1.0%
ก๊าซที่พบในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์เรียกว่าก๊าซในห้องข้อเหวี่ยง เมื่อกลุ่มลูกสูบ-กระบอกสูบของเครื่องยนต์เสื่อมสภาพ ปริมาณก๊าซในห้องเหวี่ยงจะเพิ่มขึ้น
นอกจากการซีลแล้ว แหวนลูกสูบยังทำหน้าที่อีกสองอย่างอีกด้วย พวกเขาปรับปริมาณน้ำมันบนผนังกระบอกสูบที่จำเป็นในการหล่อลื่นทั้งแหวนตัวเองและลูกสูบ และระบายความร้อนจากลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบ
วัตถุประสงค์ของแหวนลูกสูบ:
- รับประกันความแน่นระหว่างผนังลูกสูบและกระบอกสูบ
- ควบคุมปริมาณน้ำมันที่จำเป็นในการหล่อลื่นข้อต่อลูกสูบ-กระบอกสูบ และป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าสู่ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์
- การกำจัดความร้อนจากลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบ
แหวนลูกสูบทำหน้าที่ทั้งสามนี้ภายใต้สภาวะที่ยากลำบากมากภายใต้อิทธิพลของความร้อนสูงและ โหลดทางกล. ความเครียดจากความร้อนของแหวนลูกสูบเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของก๊าซทำงานร้อนและภายใต้อิทธิพลของแรงเสียดทานของวงแหวนกับผนังกระบอกสูบซึ่งเกิดขึ้นภายใต้สภาวะความอดอยากของน้ำมันในส่วนบนของลูกสูบ
การแก้ปัญหาเหล่านี้สำเร็จได้ด้วยการออกแบบแหวนและการเลือกใช้วัสดุในการทำแหวนให้ถูกต้อง
ประเภทแหวน
แหวนลูกสูบ - แผนภาพ
1.1. เม็ดมีดป้องกันการสึกหรอโมลิบดีนัม
- วงแหวนบีบอัดที่สอง
- แหวนขูดน้ำมัน
3.1. แผ่นขูดน้ำมันด้านบน
3.2. ตัวขยายวงสัมผัส
3.3. แผ่นปาดน้ำมันตัวล่าง
ภาพถ่ายหน้าตัดของลูกสูบเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่ที่มีชุดแหวนลูกสูบทั่วไปติดตั้งอยู่ตามแผนภาพที่ให้ไว้ในภาพด้านบน
วงแหวนอัดให้ความแน่นที่จำเป็น และวงแหวนขูดน้ำมันจะควบคุมปริมาณน้ำมันบนผนังกระบอกสูบ สิ่งนี้ได้รับการแก้ไขอย่างแม่นยำและไม่ได้ลบออกทั้งหมดเนื่องจากการขจัดน้ำมันทั้งหมดหรือมากเกินไปจะนำไปสู่ความอดอยากของน้ำมันในการเชื่อมต่อของลูกสูบกับผนังกระบอกสูบในส่วนบนของลูกสูบและการติดขัดของลูกสูบใน กระบอก
ก่อนหน้านี้เครื่องยนต์มีความเร็วต่ำและจำนวนแหวนลูกสูบในลูกสูบหนึ่งถึง 5 - 7 แต่เครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่และรถยนต์ความเร็วสูงเกือบทั้งหมด เครื่องยนต์ดีเซลพวกเขามีแหวนลูกสูบเพียงสามวงในหนึ่งลูกสูบ - วงแหวนอัดสองวงและวงแหวนขูดน้ำมันหนึ่งวง
แม้ว่าลูกสูบของเครื่องยนต์ของรถสปอร์ตบังคับซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วสูงอาจมีวงแหวนเพียงสองวงเท่านั้น และลูกสูบของเครื่องยนต์ดีเซลเพื่อความสะดวกในการสตาร์ทอาจมีวงแหวนสี่วงซึ่งสามวงเป็นวงแหวนอัด
คำศัพท์บางอย่าง
- สิ้นสุดการกวาดล้างในรัฐอิสระ
- สิ้นสุดการกวาดล้างในสถานะบีบอัด
- แรงบิดของวงแหวนหลังการบีบอัด
แหวนลูกสูบอัด
วงแหวนอัดแรก (บน)
แหวนที่ติดตั้งในร่องของลูกสูบที่อยู่ในกระบอกสูบเครื่องยนต์จะต้องมีรูปร่างกลมอย่างแน่นอน (ซึ่งจะทำถ้าซับสูบนั้นไม่มีการเสียรูป) และกดกับพื้นผิวของกระบอกสูบตามแนวเส้นรอบวงด้านนอกทั้งหมดของ แหวนลูกสูบ. เพื่อให้แน่ใจว่าแหวนลูกสูบยืดหยุ่นไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาในรูปของวงกลมปกติ แต่อยู่ในรูปของส่วนโค้งที่มีรัศมีแปรผัน ซึ่งใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ และมีช่องว่างขนาดใหญ่เพียงพอ (1) ระหว่างปลายของ แหวนในรัฐอิสระ เมื่อติดตั้งในกระบอกสูบ แหวนจะถูกบีบอัด และช่องว่าง (2) ในแหวนล็อคจะกลายเป็น 0,15 ? 0,5 มม. ค่าที่แน่นอนและสูงสุดที่อนุญาตของช่องว่างนี้ระบุไว้ในเอกสารทางเทคนิคของเครื่องยนต์ การตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าช่องว่างที่ได้รับการควบคุมนั้นสำคัญมาก ช่องว่างที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้ก๊าซทะลุเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์และลดกำลังลง แต่ที่อันตรายยิ่งกว่านั้นคือระยะห่างที่ลดลงในการล็อคแหวนลูกสูบ ในระหว่างการทำงานอันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนแหวนจะขยายและด้วยช่องว่างที่ลดลงอาจทำให้เกิดการติดขัดของแหวนลูกสูบในกระบอกสูบซึ่งจะนำไปสู่การก่อตัวของการครูดบนพื้นผิวกระบอกสูบการแตกของพาร์ติชันระหว่างวงแหวนของ ลูกสูบหรือการแตกหักของแหวนนั่นเอง ดังนั้นจึงยอมรับการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของช่องว่างได้ แต่การลดช่องว่างในการล็อคแหวนลูกสูบนั้นไม่สามารถยอมรับได้
ผู้ผลิตแหวนลูกสูบชั้นนำผลิตแหวนที่มีช่องว่างซึ่งจะค่อยๆลดลงหลังจาก 0.1 มม. สามารถมีขนาดที่เลือกได้สูงสุด 15 ขนาด
ไม่มีการกวาดล้างปลายขณะลดความสูงของแหวน
ผู้ผลิตแหวนลูกสูบบางรายผลิตแหวนลูกสูบ "ไม่มีการกวาดล้าง" แน่นอนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนคุณสมบัติตามธรรมชาติของโลหะให้ขยายตัวตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นแหวนที่ติดตั้งในกระบอกสูบของเครื่องยนต์โดยไม่มีระยะห่างจะติดขัดอย่างแน่นอน แต่สามารถแก้ไขได้มากมายด้วยการออกแบบที่ประสบความสำเร็จ ในกรณีนี้ แหวนลูกสูบประกอบด้วยวงแหวนแบนสองวงที่ติดตั้งอยู่บนกันและกัน และหมุน 180° สัมพันธ์กัน ในกรณีนี้วงแหวนด้านบนจะมีรูปตัวอักษร “ล " และวงแหวนด้านล่างจะถูกสอดเข้าไปในช่องของวงแหวนด้านบน เนื่องจากความสูงของวงแหวนดังกล่าวจะต้องไม่เกินความสูงของวงแหวนมาตรฐาน
กาลครั้งหนึ่ง ล็อคแหวนลูกสูบของเครื่องยนต์ความเร็วต่ำแบบเก่ามีรูปร่างที่ซับซ้อนเพื่อลดการทะลุผ่านของวงแหวนล็อค แต่ในเครื่องยนต์ความเร็วสูงสมัยใหม่ การพัฒนาของก๊าซผ่านวงแหวนล็อคนั้นไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นแหวนสมัยใหม่จึงมีเพียงรูปทรงล็อคสี่เหลี่ยมเท่านั้น
ล็อคแหวนลูกสูบ
การติดตั้งแหวนลูกสูบที่ถูกต้อง
รัศมีส่วนโค้งที่แปรผันของแหวนลูกสูบไม่ได้ถูกนำไปใช้โดยพลการ แต่ถูกคำนวณเพื่อให้แผนภาพที่จำเป็นของแรงกดแหวนกับผนังกระบอกสูบ ระหว่างการทำงาน แหวนลูกสูบสึกหรอไม่สม่ำเสมอ จากการทดลองพบว่าแหวนสึกหรอมากที่สุดในบริเวณล็อค ดังนั้นการเพิ่มแรงกดแหวนครั้งแรกในพื้นที่ล็อคจะทำให้อายุการใช้งานของแหวนเพิ่มขึ้น
แต่แผนภาพแรงของวงแหวนที่คำนวณอย่างแม่นยำสามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากการติดตั้งวงแหวนบนลูกสูบอย่างไม่เป็นมืออาชีพ ต้องไม่ติดตั้งแหวนลูกสูบอัดที่ทันสมัยและบางมากบนลูกสูบด้วยมือ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าวงแหวนขยายตัวสม่ำเสมอทั่วทั้งเส้นรอบวงและจำกัดการขยายตัวสูงสุด
การติดตั้งแหวนด้วยมือโดยการขยายตัวที่เพิ่มขึ้นและไม่สม่ำเสมอจะช่วยลดอายุการใช้งานของแหวนได้อย่างมาก
การกดวงแหวนอัดกับผนังของซับสูบ
รูปนี้แสดงให้เห็นว่าก๊าซจากห้องเผาไหม้ผ่านช่องว่างระหว่างโซนไฟลูกสูบและผนังกระบอกสูบ และผ่านช่องว่างระหว่างผนังกั้นและแหวนลูกสูบ เข้าไปในช่องภายในของแหวนลูกสูบ ในกรณีนี้ความดันในช่องภายในของวงแหวนอัดด้านบนจะเกือบเท่ากับความดันในห้องเผาไหม้
เนื่องจากแรงดันแก๊สบนพื้นผิวด้านในของวงแหวน แหวนลูกสูบจึงถูกกดเพิ่มเติมเข้ากับผนังกระบอกสูบ ก๊าซบางส่วนยังเข้าไปในช่องภายในของวงแหวนอัดที่สองด้วย เนื่องจากวงแหวนอัดอันแรกจะควบคุมแรงดันแก๊ส ความดันในช่องภายในของวงแหวนอัดอันที่สองจึงมีค่าเท่ากับ 30 - 60% ของความดันในช่องภายในของวงแหวนอัดอันแรก
เมื่อคำนึงถึงความจริงที่ว่ากระบวนการทั้งหมดในเครื่องยนต์เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วความดันจากโพรงภายในของแหวนลูกสูบจะไม่ลดลงจนกว่าจะถึงจังหวะถัดไปของจังหวะกำลัง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสะสมแรงดัน การสะสมแรงดันช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ยอมรับได้ของแหวนลูกสูบที่สูญเสียความยืดหยุ่นบางส่วนอันเป็นผลมาจากอายุหรือความร้อนสูงเกินไป แหวนลูกสูบที่สูญเสียความยืดหยุ่นจะทำงานได้อย่างน่าพอใจที่โหลดของเครื่องยนต์สูง แต่เมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่โหลดต่ำ แหวนลูกสูบจะไม่ทำหน้าที่ซีลที่จำเป็น ดังนั้นแหวนลูกสูบของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลจึงถือได้ว่าสามารถซ่อมบำรุงได้เนื่องจากมีแรงกดดันต่อผนังกระบอกสูบเนื่องจากความยืดหยุ่นของตัวมันเอง
ผู้ผลิตแหวนลูกสูบบางรายอ้างว่าแรงกดบนแหวนลูกสูบมากถึง 90% มาจากแรงดันของก๊าซในเครื่องยนต์ บางทีวงแหวนที่มีคุณสมบัติทางเทคนิคคล้ายคลึงกันอาจเหมาะสำหรับเครื่องยนต์สปอร์ตพิเศษที่ทำงานอย่างต่อเนื่องในช่วงความเร็วสูงและน้ำหนักบรรทุกสูง แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่วงแหวนดังกล่าวจะทำงานได้สำเร็จในเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ใช้งานจริง แหวนลูกสูบที่เตรียมไว้เป็นพิเศษ เช่นเดียวกับชิ้นส่วนเครื่องยนต์อื่นๆ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่ความเร็วและสภาวะโหลดที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด แต่ในขณะเดียวกันก็จะทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์แย่ลงอย่างมากในโหมดอื่น
มิติการปฏิบัติงานที่สำคัญมากคือระยะห่างด้านข้างระหว่างวงแหวนกับร่องลูกสูบ เนื่องจากแรงดันในร่องลูกสูบขึ้นอยู่กับมัน โดยเฉลี่ยช่องว่างนี้จะเท่ากับ 0,04 ? 0,08 มม. ขนาดของช่องว่างนี้ยังกำหนดโหลดแรงกระแทกบนฉากกั้นของแหวนลูกสูบ และเสียงของเครื่องยนต์ซึ่งเพิ่มขึ้นตามช่องว่างที่เพิ่มขึ้น หรือโอกาสที่จะติดขัด (สูญเสียความคล่องตัว) ของแหวนลูกสูบเนื่องจาก ช่องว่างลดลง
ช่างยนต์หลายคนเชื่อว่าลูกสูบไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปเนื่องจากการสึกหรอบนตัวกั้นลูกสูบ (กระโปรง) แต่โดยปกติแล้วการสึกหรอบนตัวกั้นลูกสูบนั้นไม่มีนัยสำคัญ แน่นอนถ้าลูกสูบไม่ทำงานในโหมดอดน้ำมันและไม่มีรอยครูดบนพื้นผิวของลูกสูบและผนังกระบอกสูบ
ในความเป็นจริง ลูกสูบมักจะถูกปฏิเสธเนื่องจากการสึกหรอของร่องแหวนอัดด้านบนที่ยอมรับไม่ได้
ในระหว่างการผลิต ทั้งความสูงของแหวนลูกสูบและความสูงของร่องลูกสูบมีความแตกต่างกัน ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีระยะห่างที่ต้องการ บางครั้งจึงสามารถเลือกแหวนลูกสูบที่มีความสูงที่ต้องการได้
วงแหวนบีบอัดที่สอง
รูปร่างของวงแหวนอัดอันที่สองจะแตกต่างจากรูปร่างของวงแหวนอัดอันแรก บางครั้งก็เนื่องมาจากรูปร่างที่แปลกประหลาด พื้นผิวด้านนอกวงแหวนอัดอันที่สองเรียกว่าวงแหวนมีดโกน
วงแหวนนี้ไม่เพียงทำงานเป็นวงแหวนอัดเท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในการควบคุมปริมาณน้ำมันบนผนังกระบอกสูบด้วยนั่นคือทำหน้าที่วงแหวนมีดโกนน้ำมันบางส่วน ส่วนล่างของพื้นผิวการทำงานของวงแหวนที่สองทำในรูปแบบของมีดโกนซึ่งเมื่อลูกสูบเคลื่อนลงด้านล่างจะขจัดน้ำมันส่วนเกินออกจากผนังกระบอกสูบ วงแหวนอัดด้านล่างทำงานในสภาพที่เบากว่ามาก ทั้งอุณหภูมิในบริเวณวงแหวนและแรงดันแก๊สบนวงแหวน (แรงกดของวงแหวนกับผนังกระบอกสูบตามลำดับ) จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันซึ่งส่งผลต่อวงแหวนด้านบน
วงแหวนอัดทั้งสองสามารถติดตั้งได้ในตำแหน่งเดียวเท่านั้น พื้นผิวด้านบนของแหวนลูกสูบอัดมีเครื่องหมาย "T", "TOR" หรืออื่น ๆ ติดตั้งวงแหวนโดยให้เครื่องหมายนี้หงายขึ้นเสมอ แหวนลูกสูบติดตั้งไม่ถูกต้อง ทำงานไม่ถูกต้อง
แหวนขูดน้ำมัน
แหวนลูกสูบควบคุมน้ำมัน
มีการติดตั้งวงแหวนขูดน้ำมันไว้ใต้วงแหวนอัดลูกสูบ บนลูกสูบของเครื่องยนต์สมัยใหม่ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลติดตั้งวงแหวนขูดน้ำมันเพียงวงเดียวเท่านั้น แม้ว่าเครื่องยนต์รุ่นเก่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีไว้สำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่ ก็ยังใช้วงแหวนขูดน้ำมันหลายอัน
วงแหวนขูดน้ำมันออกแบบมาเพื่อควบคุมปริมาณน้ำมันบนผนังกระบอกสูบ สุภาษิตรัสเซียใช้ไม่ได้กับที่นี่: "คุณไม่สามารถทำให้โจ๊กด้วยเนยเสียได้" ไม่ควรมีน้ำมันบนกระบอกสูบมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ให้มากที่สุดเท่าที่จำเป็น น้ำมันไม่เพียงพอจะนำไปสู่การขาดน้ำมันและส่งผลให้แหวนลูกสูบ ลูกสูบ และพื้นผิวกระบอกสูบสึกหรอเพิ่มขึ้น ในสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ที่รุนแรงบางสภาวะโดยที่น้ำมันขาด การเชื่อมต่อลูกสูบกับกระบอกสูบอาจเกิดการครูดและแม้แต่การติดขัดของลูกสูบในกระบอกสูบโดยสมบูรณ์
ปริมาณน้ำมันที่มากเกินไปบนผนังกระบอกสูบก็เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์เช่นกัน น้ำมันส่วนเกินจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ผ่านวงแหวนอัด ซึ่งนำไปสู่การสิ้นเปลืองน้ำมันที่เพิ่มขึ้น การก่อตัวของคราบคาร์บอนบนผนังห้องเผาไหม้ วาล์ว และหัวเทียน การสะสมของคาร์บอนจากน้ำมันที่ถูกเผาไหม้ในห้องเผาไหม้และบนวาล์วทำให้บางส่วนแย่ลงอย่างมาก ข้อมูลจำเพาะเครื่องยนต์. ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ ระบบหล่อลื่นจะฉีดสารหล่อลื่นจำนวนมากเข้าไปในช่องภายในส่วนล่างของกระบอกสูบ ซึ่งจำเป็นในการหล่อลื่นพินลูกสูบและทำให้ลูกสูบเย็นลง
เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลง วงแหวนขูดน้ำมันที่มีขอบจะรวบรวมน้ำมันส่วนเกินจากผนังกระบอกสูบและนำมันผ่านรูระบายน้ำในร่องลูกสูบเข้าไปในช่องภายในของลูกสูบ จากนั้นน้ำมันจะไหลลงสู่กระทะน้ำมันและกลับสู่ระบบหล่อลื่นเครื่องยนต์
เพื่อการทำงานของเครื่องยนต์ที่เชื่อถือได้ จะต้องมีชั้นน้ำมันบาง ๆ ที่มีความหนาตามที่กำหนดบนปล่องกระบอกสูบ ชั้นน้ำมันไม่เพียงขึ้นอยู่กับวงแหวนขูดน้ำมันเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณภาพของการรักษาพื้นผิวทั้งผนังกระบอกสูบและลูกสูบด้วย บางครั้งคุณอาจได้ยินความเห็นว่ายิ่งขัดพื้นผิวผนังกระบอกสูบให้สะอาดมากขึ้น แรงเสียดทานก็จะยิ่งลดลงและเครื่องยนต์ก็จะทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น จริงๆแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริง เทคโนโลยีปัจจุบันสามารถผลิตพื้นผิวกระบอกสูบที่มีผิวสำเร็จที่สูงมาก แต่พื้นผิวที่ขัดเงาจะไม่กักเก็บน้ำมัน
เมื่อทำความสะอาดกระบอกสูบในขั้นสุดท้าย โครงสร้างจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวด้านในเพื่อให้สามารถกักเก็บน้ำมันได้ในปริมาณที่ต้องการ
ตาข่ายบนพื้นผิวของซับสูบ
โครงสร้างพื้นผิวกระบอกสูบ
ขั้นแรกให้ทำการลับคมแบบหยาบโดยใช้เหลาที่มีเนื้อหยาบ เพื่อสร้างโครงสร้างพื้นผิวที่จำเป็น การเหลาพร้อมกับการเคลื่อนที่แบบหมุนจะดำเนินการเคลื่อนที่แบบลูกสูบในแนวตั้ง ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเพชรบนพื้นผิวของทรงกระบอก หลังจากนั้น ให้ใช้เหลาเนื้อละเอียดที่อ่อนนุ่ม เพื่อสร้างพื้นผิวที่เรียบของเพชร
พื้นผิวของสเกิร์ตลูกสูบไม่ได้ทำให้เรียบสนิท ขนาดเกรนที่ต้องการยังคงอยู่บนพื้นผิวของลูกสูบหลังการตัดเฉือน
หากการบีบอัดของแหวนลูกสูบอัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนบนนั้นส่วนใหญ่ดำเนินการเนื่องจากแรงดันของก๊าซที่ใช้งานวงแหวนมีดโกนน้ำมันจะต้องให้การบีบอัดเนื่องจากความยืดหยุ่นของมันเอง มั่นใจได้ด้วยการออกแบบวงแหวนขูดน้ำมันและการเลือกใช้วัสดุที่ใช้ทำวงแหวน
การออกแบบวงแหวนขูดน้ำมันมีความซับซ้อนมากกว่าวงแหวนอัด วงแหวนขูดน้ำมันเป็นรูปกล่อง มีสองหน้าสำหรับขูดน้ำมัน และช่องภายในสำหรับระบายน้ำมันลงรูระบายน้ำของลูกสูบ ตัวขยายแนวรัศมีแบบสปริงโหลดมักจะถูกสอดเข้าไปในวงแหวนดังกล่าวเพื่อให้แน่ใจว่ามีแรงดันที่จำเป็นของวงแหวนมีดโกนน้ำมันกับผนังกระบอกสูบ ในกรณีนี้ด้วย ข้างในแหวนทำด้วยร่องรูปตัวยูหรือรูปตัววีสำหรับสปริงเกลียว
วงแหวนขูดน้ำมันคอมโพสิตซึ่งประกอบด้วยหลายส่วนเริ่มแพร่หลาย วงแหวนดังกล่าวมักจะประกอบด้วยแผ่นเหล็กด้านข้างชุบโครเมียมแบนสองแผ่น โดยวงกลมด้านนอกเป็นองค์ประกอบที่ช่วยขจัดน้ำมันออกจากผนังกระบอกสูบ แผ่นด้านข้างถูกขยายโดยใช้ตัวขยายแนวรัศมีและแนวแกน (ตัวขยาย) บางครั้งตัวขยายทั้งสองนี้จะถูกแทนที่ด้วยวงสัมผัสหนึ่งอัน ซึ่งสร้างการขยายตัวทั้งตามแนวแกนและแนวรัศมีของวงแหวนมีดโกนน้ำมัน ในเครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ใช้ในการผลิต วงแหวนขูดน้ำมันแบบสามองค์ประกอบ ซึ่งประกอบด้วยแผ่นด้านข้างชุบโครเมียมและส่วนขยายแนวสัมผัส ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
วงแหวนมีดโกนน้ำมันแบบคอมโพสิตสามชิ้น
โดยทั่วไปแหวนลูกสูบอัดสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์ที่ผลิตขึ้นนั้นจะทำมาจากเหล็กหล่อโลหะผสมเกรดพิเศษที่มีความทนทานแต่ค่ะ เมื่อเร็วๆ นี้วงแหวนอัดโดยเฉพาะของเครื่องยนต์ที่มีอัตราเร่งสูงนั้นทำจากเหล็ก เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของวงแหวนอัด จะมีการเคลือบโครเมียมหรือโมลิบดีนัมบนพื้นผิวการทำงาน โครเมียมที่มีรูพรุนซึ่งใช้ในการเคลือบแหวนลูกสูบ จะกักเก็บน้ำมันบนพื้นผิวตามปริมาณที่ต้องการ สารเคลือบเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีความทนทานต่อการสึกหรอสูงเท่านั้น แต่ยังมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลงเมื่อจับคู่กับเหล็กหล่อที่ใช้ในการผลิตเสื้อสูบหรือปลอกสูบหลอมของบล็อกอะลูมิเนียม โมลิบดีนัมถูกนำไปใช้กับแหวนลูกสูบโดยใช้การพ่นพลาสมา
เนื่องจากโมลิบดีนัมเป็นโลหะที่มีราคาค่อนข้างแพง จึงมักจะใช้กับวงแหวนอัดด้านบนเท่านั้น และก่อนที่จะพ่นโมลิบดีนัม จะมีการสร้างร่องบาง ๆ บนพื้นผิวการทำงานของวงแหวน ตามของพวกเขาเอง คุณสมบัติทางกายภาพแหวนลูกสูบชุบโครเมียมมีความแตกต่างจากแหวนลูกสูบเคลือบโมลิบดีนัมเล็กน้อย
